KI macht das Innere von Vulkanen sichtbar

UNIGE und INGV gelingt ein bedeutender Schritt auf dem Weg zur Prognose von Ausbrüchen

"Vulcano": Jetzt gibt es ein Modell des Inneren (Foto: Douglas Stumpp, unige.ch)

Genf/Rom/Lausanne (pte003/28.08.2025/06:10)

Ein großer Schritt Richtung Vorhersage von Vulkanausbrüchen ist Forschern der Universität Genf (UNIGE) in Zusammenarbeit mit dem Nationalen Institut für Geophysik und Vulkanologie (INGV) gelungen. Sie haben ein 3D-Modell des Inneren des Vulkans Vulcano auf der gleichnamigen Insel vor der Nordküste Siziliens erstellt - unter Zuhilfenahme seismischer Daten, die zuvor gesammelt worden waren und mittels Künstlicher Intelligenz (KI) ausgewertet wurden.

Wissen um tiefe Vorgänge

"Bislang hat sich die Vulkanseismologie vor allem auf Erdbebensignale unter Vulkanen konzentriert. Groß angelegte Forschungsarbeiten haben dazu beigetragen, ihre inneren Strukturen zu skizzieren, aber nur sehr wenige haben detailliert untersucht, was tief in der Erde geschieht", sagt UNIGE-Geowissenschaftler Douglas Stumpp. Genau das habe er mit seinem Team gemacht.

Vulcano begann Ende 2021 zu rumoren. Es gab Erschütterungen, die auf die Bewegung von Magma und Gas innerhalb des Vulkansystems hinwiesen. Gemeinsam mit dem INGV installierte das Team rund 200 tragbare seismische Sensoren auf der Insel. Einen Monat lang zeichneten diese Seismometer natürliche Bodenvibrationen über einen breiten Frequenzbereich auf. Sekundäre seismische Wellen breiten sich langsamer aus, wenn sie in Flüssigkeiten statt Felsen wandern. So lässt sich die Position von Magma erkennen.

Aktivitäten in Echtzeit erfasst

"Zur Verarbeitung dieser ungeheuren Datenflut haben wir neuronale Netze verwendet, eine Technologie, die es uns ermöglicht, Vulkane zu durchleuchten wie Menschen mit einem Magnetresonanztomographen. Diese Arbeit fand im Rahmen des gemeinsamen Masterprogramms der Universitäten Genf und Lausanne statt", betont Stumpp. Die Rechenarbeit leistete der UNIGE-Supercomputer Yggdrasil.

Die Ergebnisse ermöglichen zwar noch keine Vorhersage von Eruptionen, stellen jedoch einen bedeutenden Fortschritt beim Verständnis der inneren Dynamik von Vulkanen dar. "Wenn wir seismische Daten aus der Umgebung eines Vulkans mithilfe neuronaler Netze in Echtzeit verarbeiten, können wir das Verhalten jedes Bereichs des Vulkansystems während seiner Entwicklung analysieren und dynamische, anpassungsfähige Evakuierungspläne für den Ernstfall entwerfen", meint Stumpp.

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