Eine neue Studie weist darauf hin, dass der Vulkan Campi Flegrei in Süditalien schwächer wird und die Wahrscheinlichkeit eines Ausbruchs steigt. Der Vulkan, der zuletzt 1538 ausbrach, ist seit mehr als 70 Jahren turbulent, mit großen Unruhen und Tausenden kleinen Erdbeben im Laufe der Jahrzehnte. Die neueste Forschung wandte ein einzigartiges Modell auf das Fracking des Vulkans an, interpretierte Erdbeben- und Ground-Lift-Muster und kam zu dem Schluss, dass Teile des Vulkans fast bis zum Bruchpunkt gedehnt waren. (Künstlerische Darstellung eines Vulkanausbruchs).
Neuer Forschung zufolge ist der riesige Vulkan Campi Flegrei in Süditalien schwächer geworden, was die Wahrscheinlichkeit eines Ausbruchs erhöht. Mithilfe eines einzigartigen Modells zur Interpretation von Erdbeben- und Ground-Lift-Mustern stellte die Studie fest, dass Teile des Vulkans fast bis zum Bruch gedehnt waren. Allerdings ist ein Vulkanausbruch nicht garantiert und es sind weitere Untersuchungen erforderlich, um genaue Vorhersagen zu erhalten.
Laut einer neuen Studie von Forschern des UCL (University College London) und des italienischen Nationalen Forschungsinstituts für Geophysik und Vulkanologie (INGV) wird der Vulkan Campi Flegrei in Süditalien schwächer und die Wahrscheinlichkeit eines Ausbruchs steigt, was die Wahrscheinlichkeit eines Ausbruchs erhöht.
Der Vulkan, der zuletzt im Jahr 1538 ausbrach, ist seit mehr als 70 Jahren turbulent, mit zweijährigen Unruhenspitzen in den 1950er, 70er und 80er Jahren und einer langsameren Phase der Unruhe im letzten Jahrzehnt. In diesen Zeiträumen ereigneten sich Zehntausende kleinerer Erdbeben, und die Hafenstadt Pozzuoli wurde um etwa 4 Meter (13 Fuß) angehoben, was ungefähr der Höhe eines Doppeldeckerbusses entspricht.
Die neue Studie wurde heute (9. Juni) in Nature’s veröffentlicht Erd- und Umweltkommunikation Journal, ein an der UCL entwickeltes Modell vulkanischer Brüche zur Interpretation seismischer und Ground-Lift-Muster, kam zu dem Schluss, dass Teile des Vulkans fast bis zum Bruchpunkt gedehnt waren.
Campi Flegrei, auch Phlegräische Felder genannt, ist ein großes Vulkangebiet westlich von Neapel, Italien. Aufgrund der Art und Geschichte seiner Ausbrüche und des großen Caldera-Systems gilt er als Supervulkan. Diese Caldera entstand vor 39.000 Jahren bei einem Ausbruch, der zu den größten in der Geschichte Europas zählte. Sein Ausbruch schleuderte so viel Material aus, dass er einen vulkanischen Winter auslöste, der das Leben auf der ganzen Erde stark beeinträchtigte.
Hauptautor Professor Christopher Kilburn (UCL Earth Sciences) sagte: „Unsere neue Studie bestätigt, dass Campi Flegrei kurz vor dem Bruch steht. Dies bedeutet jedoch nicht, dass ein Vulkanausbruch garantiert ist. Der Bruch könnte einen Riss in der Kruste öffnen, aber Magma.“ muss noch vor Ort herausgeschoben werden.“ korrekt für das Auftreten eines Vulkanausbruchs.
„Dies ist das erste Mal, dass wir unser Modell, das auf der Physik des Gesteinsbruchs basiert, in Echtzeit auf einen beliebigen Vulkan anwenden.“
„Wir haben dieses Modell zum ersten Mal im Jahr 2017 eingesetzt und seitdem hat sich Campi Flegrei wie erwartet verhalten, wobei immer mehr kleine Erdbeben auf Druck von unten hindeuten.“
„Wir müssen nun unsere Verfahren anpassen, um die Chancen abzuschätzen, neue Wege für Magma oder Gas zu eröffnen, um an die Oberfläche zu gelangen.“
„Diese Studie ist die erste ihrer Art, die das Auftreten von Ausbrüchen in einem aktiven Vulkan vorhersagt. Sie stellt einen Schritt in Richtung unseres Ziels dar, die Vorhersagen von Ausbrüchen weltweit zu verbessern.“
Dr. Nicola Alessandro Pino vom Vesuv-Observatorium, der INGV in Neapel vertritt, sagte: „Unsere Ergebnisse zeigen, dass Teile des Vulkans schwächer werden. Das bedeutet, dass er brechen kann, obwohl die Spannungen, die ihn auseinanderhalten, geringer sind als in den letzten 40 Krisenjahren.“ vor.“
Ein Supervulkan bezeichnet einen ausbrechenden Vulkan mit einer Stärke von 8 auf dem Volcano Explosivity Index (VEI), was bedeutet, dass er mehr als 1.000 Kubikkilometer (240 Kubikmeilen) Material ausbrechen kann. Supervulkane können Verwüstungen in nahezu unvorstellbarem Ausmaß anrichten und solche Ausbrüche können zu extremen Veränderungen des globalen Klimas führen.
Campi Flegrei ist der nächstgelegene aktive Vulkan zu London. Es handelt sich nicht um einen offensichtlichen Vulkan, da er nicht zu einem traditionellen Berg heranwächst, sondern eine sanfte Senkenform mit einem Durchmesser von 12–14 km (7,5–8,5 Meilen) aufweist (daher wird er als Caldera bezeichnet). Dies erklärt, warum heute 360.000 Menschen auf seiner Oberfläche leben.
Im letzten Jahrzehnt hat sich der Boden unter Pozzuoli jährlich um etwa 10 cm (4 Zoll) erhöht. Auch kontinuierliche kleine Erdbeben wurden erstmals seit Mitte der 1980er Jahre registriert. Im April wurden mehr als 600 registriert, die bisher größte monatliche Zahl.
Turbulenzen werden durch Flüssigkeitsbewegungen etwa 3 Kilometer (2 Meilen) unter der Oberfläche verursacht. Einige der Flüssigkeiten können geschmolzenes Gestein oder Magma sein, andere können natürliches vulkanisches Gas sein. Die letzte Phase der Unruhen scheint dadurch verursacht worden zu sein, dass vulkanisches Gas in Spalten im Gestein eindrang und die 3 Kilometer dicke Kruste wie ein Schwamm füllte.
Erdbeben treten auf, wenn durch die Ausdehnung der Erdkruste Verwerfungen (Risse) verrutschen. Das Muster der Erdbeben aus dem Jahr 2020 deutet darauf hin, dass die Gesteine unelastisch reagieren, indem sie brechen statt sich zu verbiegen.
Dr. Stefania Danesi vom INGV Bologna sagte: „Wir können nicht sehen, was unter der Erde passiert. Stattdessen müssen wir die Hinweise entschlüsseln, die uns der Vulkan gibt, wie Erdbeben und die Hebung der Erde.“
In ihrer Arbeit erklärte das Team, dass die Auswirkungen der Störungen seit den 1950er Jahren kumulativ seien, was bedeutet, dass einem endgültigen Ausbruch relativ schwache Signale wie eine geringere Bodenerhöhungsrate und weniger Erdbeben vorausgehen könnten. Dies war beim Ausbruch der Rabaul-Caldera in Papua-Neuguinea im Jahr 1994 der Fall, dem kleine Erdbeben vorausgingen, die nur ein Zehntel der Häufigkeit einer Krise ein Jahrzehnt zuvor auftraten.
Die Forscher sagten, dass die aktuelle Zugfestigkeit von Campi Flegrei (die maximale Belastung, der ein Material standhalten kann, bevor es bei Dehnung bricht) wahrscheinlich etwa ein Drittel des Wertes von 1984 beträgt.
Das Team betonte, dass der Vulkanausbruch nicht unvermeidlich sei. Stefano Carlino vom Vesuv-Observatorium erklärte: „Dasselbe gilt für alle Vulkane, die seit Generationen ruhig waren. Campi Flegrei kann sich in eine neue Routine des sanften Hebens und Senkens einleben, wie man es bei ähnlichen Vulkanen auf der ganzen Welt sieht, oder einfach dorthin zurückkehren.“ Ruhe. Wir können noch nicht sicher sagen, was passieren wird. Es geht darum, auf alle Konsequenzen vorbereitet zu sein.“
Professor Kilburn und Kollegen werden nun das UCL-Modell des Vulkanausbruchs auf andere Vulkane anwenden, die nach langer Zeit wieder erwacht sind, um zuverlässigere Kriterien für die Entscheidung zu etablieren, ob ein Ausbruch wahrscheinlich ist. Derzeit werden Vulkanausbrüche anhand statistischer Daten pro Vulkan vorhergesagt, anstatt sich auf Grundprinzipien zu verlassen, die auf mehrere Vulkane angewendet werden können.
Referenz: „Potenzieller Bruch vor dem Ausbruch der Caldera Campi Flegrei, Süditalien“ bis zum 9. Juni 2023, hier verfügbar. Erd- und Umweltkommunikation.
DOI: 10.1038/s43247-023-00842-1
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