Der erste Blick ins Innere eines neugeborenen Vulkans

Zum ersten Mal wurde die Struktur eines neugeborenen Vulkans beobachtet . Dies ist entscheidend für das Verständnis der Entstehung dieser Strukturen und ebenso wichtig für die Entwicklung neuer Instrumente zur Risikovorhersage . Die in der Fachzeitschrift Geophysical Research Letters veröffentlichte Studie wurde auf der Kanarischen Insel La Palma unmittelbar nach dem Ausbruch durchgeführt, der am 19. September 2021 begann und 85 Tage dauerte . Es war eine einzigartige Gelegenheit , die Entstehung , Entwicklung und das Erlöschen eines Vulkans namens Tajogaite zu untersuchen . „Ein einzigartiges Zeitfenster zur Beobachtung eines neugeborenen Vulkans, wenn seine inneren Strukturen noch glühend und aktiv sind“, sagt Luca D'Auria, Leiter des Bereichs Vulkanüberwachung des Instituto Volcanológico de Canarias (Involcan) und einer der Autoren der Studie. „Einen neugeborenen Vulkan von innen zu untersuchen“, fügt er hinzu, „ist nicht nur eine wissenschaftliche Herausforderung : Es bedeutet auch, unsere Fähigkeit zu verbessern, Risiken in Gebieten zu verhindern, in denen Millionen von Menschen leben.“ Erstautor der Forschungsarbeit ist Sergio Gammaldi vom Vesuv-Observatorium des Nationalen Instituts für Geophysik und Vulkanologie. Beteiligt waren die Universitäten Genf und Granada sowie das Skoltech-Institut für Wissenschaft und Technologie in Moskau. Die Insel La Palma ist wie viele andere Vulkangebiete der Erde durch monogenetischen Vulkanismus gekennzeichnet, das heißt, jeder Ausbruch ereignet sich an einer anderen Stelle und lässt einen neuen Vulkankegel entstehen . Die Forscher beobachteten die Struktur eines dieser neu entstandenen Vulkane im Detail. Dazu nutzten sie die seismische Tomographie lokaler Erdbeben und Daten, die von einem Netzwerk aus 17 temporären seismischen Stationen gesammelt wurden, die unmittelbar nach dem Ausbruch in der Nähe des Kegels installiert wurden.

Dadurch konnte ein 3D-Bild der ersten 1.500 Meter unterhalb des Vulkans rekonstruiert werden . Seismische Stationen zeichneten Tausende von Mikrobeben auf, die durch thermische Kontraktionsprozesse und die Bewegung von Gasen verursacht wurden, die beim Abkühlen des Magmas freigesetzt wurden. 17.000 dieser Mikrobeben wurden mit Hilfe künstlicher Intelligenz analysiert . So konnten die Geschwindigkeitsmuster der verschiedenen seismischen Wellen und ihre Beziehungen zueinander rekonstruiert werden. Die Daten deuten darauf hin, dass in den oberflächlichen Zonen poröses, mit Gas oder Dampf gesättigtes Gestein zu finden ist, während in der Tiefe flüssige Fluide vorkommen. „Diese Variation“, bemerkt Gammaldi, „zeigt uns, wie der Druck den Zustand der Fluide im Inneren des Vulkans beeinflusst: In der Tiefe bleiben sie flüssig, während sie weiter oben in den gasförmigen Zustand übergehen.“ Die Studie identifizierte auch den wichtigsten Magmakanal, durch den Magma und Gase während des Ausbruchs aufstiegen.