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pte20210611023 Forschung/Entwicklung, Umwelt/Energie

Erdbeben nur bedingt schuld an Vulkanausbruch

Neue Klassifizierung identifiziert Schlüsselmechanismen für Tätigkeit und hilft bei Screening


Ausbruch des Vulkans Karymsky Kamchatka (Foto: Thomas Walter, gfz-potsdam.de)
Ausbruch des Vulkans Karymsky Kamchatka (Foto: Thomas Walter, gfz-potsdam.de)

Potsdam (pte023/11.06.2021/13:32) - Vulkanausbrüche können von Erdbeben ausgelöst werden. Allerdings ist dies vergleichsweise selten der Fall und passiert nur, wenn der Vulkan bereits zum Ausbruch bereit ist. Das zeigt ein internationales Forscher-Team unter Beteiligung des Deutschen GeoForschungsZentrums GFZ http://gfz-potsdam.de und der Universität Potsdam http://uni-potsdam.de anhand einer Vielzahl bereits vorhandener Daten und Studien. Details zur neuen Klassifizierung von Vulkanen wurden in "Nature Communications" publiziert.

Drei Schlüsselparameter

Die Wissenschaftler haben analysiert, unter welchen Umständen damit gerechnet werden muss und welche Mechanismen dem zugrunde liegen. Dabei haben sie die Vulkane in fünf gängige Typen unterteilt und acht verschiedene seismische Szenarien betrachtet, was in Summe 40 mögliche Kombinationen ergibt. Für jeden dieser Fälle identifizieren die Experten, welche physikalischen Mechanismen einen Vulkanausbruch begünstigen können. Eine Erkenntnis der Fachleute hierbei: Grundsätzlich ist dies für jeden Vulkantyp möglich.

Im Rahmen ihrer Analyse haben die Forscher drei Schlüsselparameter für die Reaktion von Vulkanen auf Erdbeben identifiziert: zum einen die Viskosität des Magmas. Es kann flüssig wie Öl sein oder so zäh, dass es ein ganzes Gebäude trägt. Zum zweiten ist es wichtig, wie leicht Gas aus dem Vulkan entweichen kann. Wird Gas in der Tiefe eingeschlossen, kann sich Druck aufbauen und später zu einer Explosion führen. Und zum dritten spielt es eine entscheidende Rolle, ob hydrothermale Systeme vorhanden sind. So werden Bereiche in einem Vulkan bezeichnet, in denen Wasser von dem darunter befindlichen Magma zu Dampf erhitzt wird.

Erdbeben selten Eruptionsgrund

Die Studie zeigt, dass hydrothermale Systeme empfindlich auf Erdbeben reagieren. Einmal destabilisiert, könnten sie bis zum Magma vordringen und dann eine Eruption auslösen. Die Analysen auch vergangener Ereignisse zeigen, dass Ausbrüche eher selten direkt von Erdbeben ausgelöst werden. Dafür muss schon eine gewisse Ausbruchsbereitschaft vorhanden sein: "Dennoch unterstreicht diese Arbeit die Notwendigkeit, Vulkane nach einem großen Erdbeben detailliert zu überwachen", unterstreicht GFZ-Forscher Thomas Walter.

(Ende)
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