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 zeigen Forschende um Gilles Seropian von der University of Canterbury, Neuseeland, unter Mitwirkung von Thomas Walter vom Deutschen GeoForschungsZentrum GFZ und der Universität Potsdam anhand einer Vielzahl bereits vorhandener Daten und Studien. Sie haben analysiert, unter welchen Umständen damit gerechnet werden muss und welche Mechanismen dem zugrunde liegen. Ihre neue Klassifizierung von Vulkanen stellten sie im Fachmagazin Nature Communications vor. Daraus ergeben sich auch neue Ansätze für die Überwachung von Vulkanen.
Erdbeben lösen durch Erschütterungen und Spannungen eine Vielzahl von Reaktionen in Vulkanen aus, sowohl in solchen nah am Epizentrum als auch in weit davon entfernten. Sie können beispielsweise dazu führen, dass sich Risse im Gestein öffnen oder schließen, dass Magma zu schwappen beginnt oder sich die Druckverhältnisse in Gasen, Flüssigkeiten und im Magma verändern. Wie und wann es in der Folge von Erdbeben tatsächlich zu Eruptionen kommen kann, wird bereits lange diskutiert, ist aber noch unzureichend systematisch erforscht.
Klassifikation von Vulkanen durch breit angelegte Datenanalyse
Das interdisziplinäre Team um Gilles Seropian von der University of Canterbury, Neuseeland, unter Mitwirkung von Thomas Walter, Arbeitsgruppenleiter in der Sektion Erdbeben- und Vulkanphysik am GFZ, hat nun den aktuellen Wissensstand dazu zusammengetragen und analysiert. Dabei haben sie Daten von vulkanischen Labormodellen ebenso betrachtet wie von Infrarot-Satellitenüberwachung und komplexe mathematische Erdbeben-Modelle. Die Forschenden mussten die entsprechenden Daten auswählen, vergleichen und die relevanten Ergebnisse zu einem einzigen Modell kombinieren, das die wichtigsten Aspekte abdeckt.
So haben sie eine neue Klassifikation von Vulkanen erarbeitet, die es ermöglicht, die Auswirkungen verschiedener Erdbebenszenarien systematisch mit vulkanischen Aktivitäten in Verbindung zu setzen. Sie unterteilen die Vulkane in fünf gängige Typen und betrachten acht verschiedene seismische Szenarien, was insgesamt 5 × 8 = 40 mögliche Kombinationen ergibt. Für jeden dieser Fälle identifizieren sie, welche physikalischen Mechanismen einen Vulkanausbruch begünstigen können. Eine Erkenntnis dabei: Grundsätzlich ist dies für jeden Vulkantyp möglich.
Triggermechanismen bei Erdbeben
Erdbeben entstehen durch plötzliche Brüche in der Erdkruste. Es gilt zu verstehen, wie die dadurch entstehenden Spannungen so in Vulkanen wirken, dass es zu einer Eruption kommen kann. Dabei werden sowohl statische Spannungen betrachtet, die dauerhaft sind und überwiegend in der näheren Umgebung des Epizentrums wirken, als auch dynamische, die vorübergehender Natur sind und sich über größere Distanzen fortpflanzen können. Mehr erfahren…
