Vulkan - Neue GPS Messwerte zur Bodenverformung

Vergleichswerte zur Bodenverformung El Hierro - La Palma - Island

Die Beben haben sich nicht weiter fortgesetzt. Es gab wohl in den letzten 24 Stunden einige kleine Erdstöße bis ML1,9 - diese sind aber unter El Hierro an der Tagesordnung. Zeit sich die aktuellen GPS Messdaten der Universität Nagoya (Grafiken) anzusehen. Links die vertikale Bodenverformung vom Messpunkt El Pinar im südlichen Inselteil von El Hierro. Seit Anbeginn der vulkanischen Aktivität im Jahre 2011 bläht sich mit jedem neuen Bebenschub die Inseloberfläche weiter in die Höhe. Seit März 2014 verharren die Werte auf hohem Niveau. Kein Rückgang und damit kein Entweichen oder Nachlassen des Innendruck ist zu verzeichnen. Es sind 23 cm vertikale Oberfächenverformung seit Ende 2011.

Ein Blick zur Nachbarstation Sabinosa im Golfotal zeigt ähnliche Werte (unterer Grafik UD). Die horizontale Verschiebung nach Norden (mittlere Grafik) bleibt auch konstant, während die Verschiebung auf der Achse Ost/West stark rückläufig ist (obere Grafik).

Es sind insgesamt GPS-Werte die auf kein schnelles Ende der Aktivtät hindeuten. Dies sind im Moment - neben der Gasemission - die einzigen Daten die einen Einblick in die geologischen Vorgänge unter der Insel ermöglichen. Schon beim nächsten größeren Magmanachschub aus dem Erdinnern kann die noch stabile Hülle Risse bekommen. Eine Eruption wäre die Folge.
Wann das allerdings sein wird, kann auch kein Wissenschaftler beantworten. Sicher ist nur, dass nach den heute zur Verfügung stehenden Messdaten, eine Eruption zu erwarten ist.
Es macht natürlich keinen Sinn darauf zu Warten, aber man sollte vorbereitet sein. Neue Beben in größerer Anzahl sind dann der letzte Wink für aufsteigende Magma.

Interessant als Vergleich sind die GPS Daten der nur 70 km entfernten Nachbarinsel La Palma (links). Es ist der gleichen Zeitraum.von Anfang 2012 bis heute. Kaum Veränderungen oder größere Ausschläge. Die vertikale Bodenverformung und auch die horizontale Verschiebung der Insel ist gleich Null. Das sind normale Werte wie sie auch auf den restlichen Kanaren zu beobachten sind. Das ist der Istzustand der sich auch auf La Palma schnell verändern kann. Der Hotspot ist kein regionales Ereignis. Er liegt auch unter dem südlichen Teil von La Palma. Zur Zeit hat er allerdings seine Fühler mehr Richtung El Hierro ausgestreckt. Die Haupt-Magmakammer die ihn speist, wird auf 60 x 60 km Größe geschätzt. Es sind alles Schätzwerte, verlässliche Daten gibt es nicht.

Wie schnell alles gehen kann, haben wir am Beispiel Bardarbunga auf Island gesehen. Innerhalb von 3 Wochen (Mitte August bis heute) hat sich die Inseloberfläche nur um 4,5 cm angehoben. Siehe die Grafik der Universität Iceland am Messpunkt GSIG in Nähe des Bardarbunga unten. Viele und auch starke Beben bis zur Eruption.

Keine jahrelange Vorwarnzeiten - es kann auch sehr schnell gehen.
Island ist natürlich kein El Hierro. Es liegt auch an der geologischen Beschaffenheit und Zusammensetzung der Erdkruste, wie schnell das Magma die Hülle durchschmelzen kann ... und hier scheinen wir auf den Kanaren ein ziemlich zähes Gestein zu haben.

Vulkan in Island bebt weiter

Heute Morgen Erdstöße bis ML3,6

Der Bebenreigen um den Vulkan Bardarbunga geht weiter. Seit Donnerstag bis heute wurden nach der IMO Auflistung 1704 Erdbeben registriert. Schwerpunkt ist der nordwestliche Teil der Gletscher- und "Eiswüste" (Gafiken: IMO).Über 200 Millionen m³ Magma könnten sich nach Einschätzung der Vulkanologen zur Zeit in der Magmakammer befinden. Die übrigens sehr gut aufgemachte Grafik unten zeigt den heute etwas nachlassenden Bebenschwarm. Dafür werden aber die Beben auch wieder stärker.

Am frühen Morgen bereits drei Erdstöße über ML3,0. Zwei Beben davon mit ML3,6 aus 4,8 und 5,8 km Tiefe. Die Ausgangstiefe scheint im Moment um die 5 Kilometer Tiefe stehen zu bleiben.

Dafür sind aber rege Veränderungen an der Oberfläche zu registrieren. Die GPS Messdaten der Universität of Iceland zeigen eine starke Wanderung der Erdoberfläche nach Nordwesten bis ans Skalenende bei ca. 70 mm innerhalb weniger Tage (links).

Ganz anders die vertikale Verformung in die Höhe (unten). Auf El Hierro hatten und haben wir eine Aufwölbung bis 25 cm. In Island scheint sich der Deckendruck in eine leichte Deflation zu wandeln. Im Juli 2014 gab es bereits höhere Werte. Das lässt eigentlich nur den Schluss zu, dass Druck seitlich -also horizontal entweichen kann.

Die Wissenschaftler sprechen auch von einer rund 25 km langen Spalte in die Magma und Gase in 5 km Tiefe eindringen können. Das würde dann auch eine Eruption im weiteren Umfeld des Bardarbunga nicht ausschließen.

Zur Erinnerung: Auf El Hierro gab es 2011 viele und starke Beben im Golfotal. Die Eruption des Eldiscreto erfolgte dann aber überraschend im 10 km entfernten La Restinga. So ähnlich, mit einem aber noch größerem Abstand zum jetzigen Epi-Zentrum, könnte es auf Island enden.

Hier ist es auch egal, wo die Eruption nun genau in dieser menschenleeren Gegend erfolgt - falls es soweit kommen sollte.

Schon jetzt ist festzustellen, dass Island eine offene Informationspolitik betreibt. Fast alle verfügbaren Daten einschließlich einer Webcam stehen zur Verfügung.
Auch Island lebt neben der Fischerei vom Tourismus. Jetzt ist Urlaubszeit und 200 - 300 Touristen wurden aus dem Sperrgebiet um den Bardarbunga evakuiert.

Es wird keine Geheimniskrämerei betrieben oder Daten unterdrückt oder beschwichtigt. Geologen können frei ihre Ansicht äußern und müssen nicht auf das offizielle Sprachrohr des Krisenstab verweisen.
Es sind auf Island sicher andere örtliche Verhältnisse als auf El Hierro. Räumlich gibt es hier mehr Ausweichmöglichkeiten.
Es bleibt aber genau zu beobachten und die Unterschiede, den Umgang und das Verhalten bei dieser "Vulkankrise" in Island zu registrieren ...und vielleicht kann man daraus lernen.

Vulkan Bardarbunga auf Island kurz vor Ausbruch ?

Alle Anzeichen deuten auf eine baldige Eruption

Während es unter El Hierro im Moment relativ ruhig bleibt, meldet sich in Island der Vulkan Bárðarbunga zu Wort. Einer dieser komplizierten Namen, der sich nach einem Siedler und der Endung "bunga" = Wölbung zusammensetzt. 
Fast 3000 Beben in den letzten Tagen aus einer Tiefe zwischen 1,1 und 12,9 km. Die örtlichen Behörden haben die Warnstufe "Orange" ausgerufen (= 2. höchste Stufe) und das Gebiet weiträumig gesperrt. Der Umkreis ist nicht bewohnt. Nur ca. 200 Touristen sollen sich dort aufgehalten haben, die evakuiert wurden. Der Bardarbunga liegt in einem Gletschergebiet (siehe Google Karte) unter einer bis zu 600 Meter dicken Eisplatte und ist Teil einer Caldera (Senkkrater) mit 10 km Durchmesser und 700  Meter Tiefe. Der letzte dokumentierte größerer Ausbruch erfolgte im Jahre 1902. 

Beben bis ML4,5 und 1605 Schwarmbeben allein in den letzten 48 Stunden, lassen nach Auskunft des Islandic Met Office (Quelle: Grafiken und Karten) auf etwas Größeres schließen. Solche Ausschläge auf den Seismogrammen wie hier, sind wir noch von El Hierro gewohnt. Der anhaltende Tremor (breites Band vor und nach dem Hauptbeben) lässt auf vordringende Magma schließen. 
Es ist die in Ritzen und Spalten aufsteigende Magma die diese "Minibeben" produziert. Bei einer Eruption könnten wieder große Lava- und Gesteinsmassen in die Atmosphäre geblasen werden, die zu Beeinträchtigung des nordatlantischen Flugverkehr führen würden.

Und es gibt noch ein Zweites Problem. Die dicken Eismassen werden geschmolzen. Viel Schmelzwasser würde sich einen Weg suchen. Soweit ich die Karten studiert habe, gibt es zwei Flusstäler aus diesem Caldera Bereich. Hier würde sehr viel Wasser auch in das weitere Umfeld strömen.

Island ist bekannt für Vulkane. Hekla, Krafla oder der unaussprechbare Vulkan Eyjafjallajökull sind noch in Erinnerung.

Hier links auf der Karte sind die Vulkane eingezeichnet. Der Bardarbunga liegt im südöstlich weißen Bereich. Auch haben die isländischen Vulkanologen ganz andere Erfahrungswerte wie ihre IGN Kollegen in Spanien. Waren kurz vor der Eldiscreto Eruption auf El Hierro die Behörden zurückhaltend und beschwichtigend und haben La Restinga erst geräumt als schon das Meerwasser "kochte". So wird auf Island das Gebiet abgeriegelt und offen über zu erwartende Möglichkeiten gesprochen. Allerdings sind in Island die örtlichen Verhältnisse auch etwas anders. Es bleibt interessant die Arbeit der Vulkanologen und der Behörden zu beobachten und Vergleiche zu ziehen.

Auch die GPS Messungen zeigen in den letzten Tagen Veränderungen. Während sich die Messpunkte nach Nordosten verschieben, wölbt sich die Eisfläche über dem Bardarbunga vertikal um gut 20 mm in die Höhe (untere Grafik).
Es sind eindeutige Anzeichen für einen Druckaufbau um die Magmakammer. Tief liegt hier das Magmafeld nicht mehr - ich schätze um die 5 km Tiefe - was auch die 3D Grafik verdeutlicht. Was ich allerdings noch nicht gefunden habe, sind aktuelle Messwerte der Gasemission. Es ist aber zu erwarten, dass vermehrt Kohlendioxid (CO2 - danke an P. Gerstberger - mit meiner Tastatur geht es leider nicht besser), Schwefel und Helium austritt. Alles deutet nach jetzigem Stand auf eine Vulkan- Eruption hin. Wie stark und wie gewaltig der Ausbruch erfolgen wird, weis niemand. Die Forschungsleiterin Kristin Vogfjöro vom Islandic Met Office spricht allerdings von einer ungewöhnlich großen Magmamenge im Untergrund.

Auch eine Webcam wurde bereits installiert. Noch ist darauf außer Geröll und Eis nicht viel zu sehen. Doch - das möchte ich noch anmerken, bei Sonnenaufgang heute Morgen hatten wir im August auf Island (Höhe unbekannt) - 18°C.

Vulkan - Seismograf, GPS und viele Unbekannten

NEWS:

Wie wird das Wetter heute? Während für Viele der erste Blick morgens zum Himmel oder auf den Thermometer geht -  oben die aktuelle Satellitenansicht und links die Wettervorhersage von El Hierro - werfe ich noch ein Auge auf die Seismografen. Seit Jahren gilt mein Augenmerk den seismischen Aktivitäten unter El Hierro. Es ist schon mein tägliches Standartprogramm bis zum Frühstück die aktuellen Messdaten parat zu haben.

Was war heute Nacht los? Die meist gestellte Frage zu Hause, von Nachbarn, Freunden und Kollegen. Nur bei Erdstößen über ML4,5 (die selten sind) verspürt auch jeder selbst auf La Palma was ihn in der Nacht geweckt hat.

Seit dem letzten starken Beben von ML5,1 am 27. Dezember 2013 auf El Hierro ist es relativ ruhig geblieben. Seit fast 6 Monaten gibt es nur noch schwache Erdstöße.

So auch am 28.5.14 ein ML2,9 und gestern ein ML1,1 Beben (siehe IGN Liste unten) im südlichen El Julan Sektor.

 

Auch für die Inselbewohner unbemerkt, verformt sich aber die Erdoberfläche immer weiter. Die Kurve links zeigt den kontinuierlichen vertikalen GPS Anstieg vom Messpunkt El Pinar im südlichen Inselteil.

Auch im Golfotal (links) ist genau diese Entwicklung zu beobachten. Weniger oder nur schwache Beben bedeuten im Falle El Hierro nicht, dass damit die Vulkanaktivität auch abnimmt oder zurück geht. Es ist nur eine Pause - der nächste Bebenschub wird kommen. Der aufgebaute Druck findet keine Möglichkeit sich zu verteilen oder abzubauen. Die japanische Universität Nagoya hat auf allen Kanarischen Inseln im Rahmen eines Forschungsprogramm diverse GPS Messpunkte eingerichtet. Es soll eine Vorhersage für bevorstehende Vulkaneruptionen ermöglichen. Dieser GPS Indikator hat sich inzwischen zu einem wichtigen und festen Bestandteil in der Vulkanforschung etabliert.

 

Wann aber dieser G-Punkt erreicht wird, hängt mit dem Gesteinsaufbau der Inseloberfläche zusammen. Die geologische Beschaffenheit bis in 15 oder mehr Kilometer Tiefe ist aber noch nicht genau erforscht. Wie viel Druck das Gestein noch verträgt bis es zu Bersten beginnt, bleibt die Unbekannte.

Gestein ist auch kein Material wie z.B. Metall bei dem ich eine exakte Sollbruchstelle ermitteln kann. Hitzeeinflüsse oder Aufschmelzungen durch die Magma verändern dazu ständig den homogenen Strukturaufbau des Untergrundes und damit seine Festigkeit.

 

Es ist ein Experiment - ein ständiges Messen und Beobachten. Irgendwann werden wir vielleicht schlauer sein und das "Spiel" der Natur etwas besser einschätzen können. 

100 % verstehen - so glaube ich, werden wir es aber nie.

Der Puls des Vulkan

NEWS:

Die Reliefaufnahme der IEO von El Hierro lässt sich hier nicht größer und detaillierter darstellen. Zu erkennen ist aber der steile Meeresabstieg auf 3470 Meter (rote Pfeile) nur 30 bis 35 km vor der Küste. Vom Sockelaufbau am Meeresgrund bis zum höchsten Berg Malpaso mit 1501 m über dem Meeresspiegel sind es also rund 6.000 m Höhen- Unterschied. Nur 25 % der Insel sind überhaupt sichtbar.

 

Die Abbruch- und Abrutschkante im Golfo (Schriftzug Hierro) hebt sich deutlich von der restlichen Unterwasserstruktur ab.

Der langgezogene südliche Inselausläufer, hier als "Rift del Hierro" bezeichnet, ist dagegen sehr flach. Viele Eruptionen haben in der Vergangenheit diese Unterwasser Landschaft mit Vulkankegeln von über 2000 m Höhe entstehen lassen. In diesem Gebirgszug befindet sich auch in Inselnähe der Eldiscreto.

 

Im Original ist diese Karte wesentlich beeindruckender. Wie mir die IEO Wissenschaftlerin erklärte, lassen sich in Zukunft diese Reliefkarten mit der neuen 3D Druckertechnologie viel einfacher und kostengünstiger herstellen.

 

 

Der Puls des Vulkan. So könnte die IGN Grafik links über die Bebenaktivität seit 2011 bezeichnet werden. In fast regelmäßigen Abständen erfolgten in den letzten 2,5 Jahren starke Impulse. Insgesamt hat sich aber die Bebenaktivität sowohl in der Anzahl der Erdstöße als auch in der Dauer des einzelnen Bebenschwall etwas abgeschwächt. Nur die Stärke einzelner Beben ( zuletzt am 27.12.2013 ML5,1) hat zugenommen. Aber - und da sind sich alle Fachleute einig - der nächste Schub wird kommen.
Zur Zeit sind wir wieder in einer Ruhephase. Es gibt aber trotzdem fast täglich neue leichte Beben. So wie heute Morgen um 2.44 Uhr ein ML1,9 Erdstoß im äußersten Westteil der Insel aus 11 km Tiefe.

Die Bodenverformung ist im Moment der entscheidende Indikator. Stetig steigt die GPS Kurve, wie hier vom Messpunkt Sabinosa im südlichen Golfo, weiter an. Es ist die vertikale UD Verformung. Mit jedem neuen Bebenschub wird neuer Druck in der Magmakammer aufgebaut, der dann auch erhalten bleibt und sich summiert.

Auch beim Standort Frontera (Golfo Mittelteil) ist ähnliches zu beobachten. Es ist nicht nur flüssige Magma (1200° C) und Gas, sondern durchaus auch feste und inzwischen auf 700 - 800°C herabgekühltes Gestein, das diese Ausbeulung verursacht. Jeder neue Magmanachschub kann innerhalb von Stunden das "erstarrte" Gestein wieder verflüssigen und weiter zum Aufbau der Inselverformung beitragen.

Die amerikanischen Vulkanologen Kari Cooper von der University of California in Davis und Adam Kent von der Oregon State University in Corvallis fanden heraus, dass das Gestein in der Magmakammer vieler Vulkane die allermeiste Zeit in weitgehend festem Zustand vorliegt.
"Doch flüssiges Magma ist eine Voraussetzung dafür, dass ein Vulkan ausbrechen kann. Mit einer Eruption ist dann zu rechnen, wenn mehr als die Hälfte des Magmas geschmolzen ist. Beim Abkühlen dagegen kristallisiert die Schmelze zunehmend aus und erstarrt. Sie kann jedoch durch aufsteigendes Magma wieder erhitzt und so mobilisiert werden." - so die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift "Nature".

Vulkan - El Hierro wächst weiter

NEWS:

So sieht die alte und einfache Methode zu Erkennung einer Bodenverformung beim Aufblähen einer Magmakammer aus (Foto: US Geologica Survey). Eine ehemals gerade verlaufende Markierung (links) wird durch den Innendruck und die Boden Aufwölbung verformt (rechts). Wie beim Aufblasen eines Ballon verbiegt sich die Gerade in die Horizontale. Diese Markierung an einer Steilklippe könnte auch die vertikale Ausdehnung anzeigen.
Lange war auch die Verwendung von Neigungsmessern, dem so genannte Tiltmeter, üblich. Dieser ist mit einer Wasserwaage zu vergleichen.
Heute werden elektronische Tiltmeter oder Extensionsmeter mit Laserstrahl eingesetzt. Sie ermöglichen die Dehnung der Oberfläche zwischen zwei Fixpunkten auf Bruchteilen von Millimeter zu erfassen. Auf 30 m lässt sich eine Veränderung von 0,3 tausendstel Millimeter nachweisen.
Ganz so genau muss es bei Vulkanen nicht zugehen.

Der "Navi" dürfte jedem bekannt sein. Die satellitengestützte Navigation, das Global Position System (GPS), hat längst den Alltag erobert. Ob als Autofahrer oder Wanderer findet man sich mit seinem SmartPhon auch in fremder Umgebung zurecht. Diese Technik kommt natürlich vom US Militär oder das „Glonass“-System von der russischen Seite.  Ein GPS-Empfänger erhält Daten von mindestens drei Satelliten und kann daraus zentimetergenau seine eigene Position errechnen. Auf dem rotierenden Modell (links von Wikipedia) mit einem fixen Standort, werden die immer verfügbaren Satelliten angezeigt.

Zur Zeit gibt es 24 NAVSTAR Satelliten die eine genaue Orts- und auch Höhenbestimmung ermöglichen. Im Laufe des Jahres 2014 soll dieses System mit 32 GPS II Satelliten noch modifiziert werden.  

Genau dieses System wird von der Universität Nagoya auch zur GPS Messung der Bodenverformung auf El Hierro eingesetzt. Es sind allerdings keine passiven Geräte. Sie können mit dem Satelliten kommunizieren und ihre Daten senden. So kommen dann diese Tabellen mit der vertikalen Bodenverformung (siehe Grafik) vom Messpunkt Frontera zustande.

Aktuell haben wir seit dem Jahre 2012 eine Aufwölbung um 240 mm ( von -7 bis jetzt +17 cm) zu verzeichnen. Bei fast allen anderen GPS Messpunkten auf der Insel sieht es ähnlich aus.

Somit dürfte nun der höchste Berg der Insel - der Pico de Malpaso - von ehemals 1501,00 Meter -  jetzt auf 1501,24 Meter in 2 Jahren angewachsen sein.

Interessant vielleicht der Vergleich mit dem Yellowstone Park in den USA. Dort stieg die Bodenhöhe über dem "Supervulkan" von 1923 bis 1985 um 74 Zentimeter an. In 62 Jahren würde das bei der El Hierro Ausdehnung von 12 cm/Jahr einer Blase von 744 cm (7,44 Meter) entsprechen.
Selbst das dehnungsfreudigste Gestein würde diese Belastung nicht lange aushalten und reißen.
Im Yellowstone Park wurde die Bodenverformung immer von einem beständigen Auf und Ab begleitet. Auf El Hierro kennen wir aber nur eine Richtung - den kontinuierlichen Anstieg. Mit jeder neuen Intrusion und jedem neuen Bebenschwall wächst der Druck weiter an.

GPS Daten sollen als Frühindikatoren dienen. Sie zeigen an, was zu erwarten ist. Was sie uns aber nicht sagen können, wann der Breakdown Point erreicht ist.

Hier sind wir am Ende unserer Wissenschaft angelangt. Zu wenige Informationen sind vom Gesteinsaufbau, der Festigkeit, der Elastizität und überhaupt von der Zusammensetzung der tragenden Schichten über der Magmakammer bekannt.
Der Druck will entweichen - und er wird auch über kurz oder lang entweichen. Vielleicht fehlt nur noch die richtige Initialzündung.

Es gibt noch viel zu Beobachten und zu Erforschen. Vieles wissen wir bereits heute. Es ist aber noch lange nicht ausreichend um nur annähernd sagen zu können, was der Vulkan die nächste Woche machen wird. 

Vulkan - das war der nächste Bebenintervall

NEWS:

Der jüngste Bebenschwall hat seinen Höhepunkt überschritten. Es war seit der Eldiscreto Eruption 2011 der 6 Bebenintervall. Mit 280 Erdstößen innerhalb der letzten drei Tage bis ML2,4 waren die Beben dieses Mal noch harmlos. Der Kreis schließt sich jedoch langsam. Jetzt drang Magma in 16 bis 19 km Tiefe in den nördlichen Inselteil ein (siehe IGN Grafik). Ein Gebiet das in der Vergangenheit als ruhige Oase nur von Einzelbeben betroffen war. Wo soll aber die aus tieferen Erdschichten nach oben drängende Magma auch hin, wenn zur Zeit kein Durchbruch zur Erdoberfläche möglich ist.

Nachdrängende Magma und die in Folge sich bildenden Gase brauchen Platz und erhöhen den Kammer- Innendruck. Die Konsequenz ist eine weitere Ausbeulung und Verformung der Inseloberfläche. Wie beim Aufblasen eines Luftballon wölbt bzw. breitet sich die Oberfläche immer weiter aus. Nach den aktuellen GPS Messwerten (links) die allerdings nur von den Randzonen stammen, ist der jüngste Sprung zu erkennen. Es sind die Daten von HI00 nördlich bei Tamaduste und etwas südlich der Messpunkt HI08 bei El Pinar. Direkt über dem Epizentrum gibt es keine Station. Um rund 40 mm hat sich der Boden gehoben. Die Tabelle zeigt den Zeitraum von Anfang Januar 2014 bis heute.

 

Als Animation hat dfmorvan (Gracias) den Zeitablauf vom 1.3. bis 16.3.2014 grafisch in einem Video dargestellt. Es ist nur der nördliche Inselteil ersichtlich.

 

So kann es nun noch eine Weile weiter gehen. Mit jeder neuen Intrusion - das Eindringen von fließfähigem Material in einen bereits existierende Gesteinskörper - vergrößert sich das Magmavolumen.

 

Wie auf der Grafik (Motilla) bilden sich Magmablasen (siehe Nr. 1/2/5/7). Auch eine horizontale Verbindung zur nächsten Blase ist möglich.
Das flüssige Gestein und die dabei entstehenden Gase erhöhen den Innendruck und bleiben dabei eingeschlossen. Das Deckengewölbe verformt sich.
Bei entsprechendem Druckaufbau reißt die Ummantelung - das Magma kann aufsteigen und es kommt zu einer Eruption (Nr. 6)

Wie viel Druck der Gesteinsaufbau auf El Hierro noch aushält - ist die Unbekannte. Leichter wird es aber sein, einen alten Magmakanal (davon gibt es viele) aufzuschmelzen.

Es stellt sich nicht die Frage ob, sondern "Wann" dies sein wird. 



Vulkan - Zwischenbilanz

NEWS:
Montag, 24.02.14
Heute bereits 7 Erdstöße bis ML1,9 aus 9 bis 14 km Tiefe um den Tanganasoga und im Golfo Küstenbereich.

Ein vertrauter Anblick aus alten Tagen. Der Eruptionspunkt des Eldiscreto von 2011. Hier genau gab es heute in den frühen Morgenstunden um 3.15 Uhr ein ML2,0 Beben aus 22 km Tiefe. Die große Tiefe ist schon ungewöhnlich, da alle vergangenen Erdstöße an dieser Stelle bei 3 bis 10 km Tiefe lagen. Aber es dürfte nicht nur ein Magmakanal sondern ein ganzes Netz von Verbindungen vorhanden sein. Das Beben hat nach meiner Einschätzung seinen Ursprung am Boden oder im Eingangsbereich der Magmakammer.

Seit dem letzten großen Bebenschwall Ende Dezember 2013 ist es in den vergangenen zwei Monaten verhältnismäßig ruhig geblieben. Das 90 Tage Histogramm der IGN (links) zeigt die registrierten Beben. Trauen möchte ich diesem scheinbaren Frieden jedoch nicht. Auch in der Vergangenheit gab es immer wieder diese "Ruhephasen" mit anschließenden Überraschungen.

 

Die GPS Messkurven der Bodenverformung - hier meine drei Referenzpunkte im südlichen Inselteil - sind auf dem Niveau vom Dezember 2013 geblieben. Interessant ist der rechte Teil mit den von mir eingefügten Standorten. Sie zeigt die anhaltend vertikale Verformung um rund 40 mm seit den Dezember Beben. Bei Las Calmas gibt es einige Messaussetzer.

Der Kammerdruck ist also weiter vorhanden.

 

 

Das Forschungsschiff Ángeles Alvariño des Instituto Español de Oceanografía (IEO) will im März 2014 in einer neuen 20 Tages-Kampagne die Küstengewässer um den Eldiscreto näher unter die Lupe nehmen. Die Ángeles Alvariño der IEO war bereits 2012 eingesetzt und hat den Unterwasserroboter ROV Liropus 2000 mit an Bord. Schwerpunktmässig geht es jetzt darum, inzwischen eingetretene Veränderungen am Vulkankrater Eldiscreto zu vermessen und zu untersuchen.

Interessant auch der Größenvergleich links (Fotos: IEO) mit der Schiffschraube. Die Ángeles Alvariño wurde 2012 als jüngstes Foschungsschiff der IEO in Dienst gestellt. Das Boot ist fast ein Zwilling des Forschungsschiff Ramon Margalef. Nur noch etwas moderner und auf dem neuesten Stand der Technik als schwimmendes Labor. Es ist 46 Meter lang und Bau und Ausrüstung verschlangen  rund 20 Millionen Euro. Finanziert wurde es überwiegend aus EU Töpfen.

Überraschen würde mich auch nicht, wenn die Ángeles Alvariño eine bis heute noch nicht entdeckte neue Eruptionsstelle vom Sommer/Herbst 2013 finden würde. Damals sind innerhalb weniger Tage die Werte der Bodenverformung drastisch abgesunken (ich hatte berichtet).

Dieser damals vielleicht neu entstandene Vulkankegel müsste sich im westlichen Golfo in tieferen Meeresregionen befinden. Warten wir einmal ab, ob meine Vermutung zutrifft.

Warum läuft das regenerative Energieprojekt nocht nicht ?

NEWS:
Mittwoch, den 29.01.14 - ein leichter ML0,9 Seufzer um 13.26 Uhr aus 11 km Tiefe unter dem Inselmassiv. Morgen wird starke Meeresbrandung erwartet - die Seismografen werden darauf mit Ausschlägen reagieren.

Mit dem alternativen Energieprojekt "Gorona" von El Hierro hatte ich mich schon mehrfach beschäftigt. Seit Herbst 2013 sind die Baumaßnahmen abgeschlossen und es könnte nun eigentlich in den Probebetrieb gehen. In der Tat steht es aber still (siehe Leserbrief von gestern). Nach den ursprünglichen Planungen sollte es bereits seit 2011 "grünen Strom" produzieren. Ich hatte in den vergangenen Jahren mehrmals die Gelegenheit vor Ort, mich etwas tiefer mit der Technik zu beschäftigen und auch Einblick in den Baufortschritt zu werfen ( siehe Natur und regenerative Energie und die Folgebeiträge).

Auch ein längeres Gespräch mit dem Kopf und "Vater" dieses Projektes, dem damaligen Vizepräsidenten von El Hierro - Javier Morales - der als Visionär und Initiator diese Idee auf El Hierro erst möglich machte, überzeugte auch mich von der einmaligen Chance, zu 100% die Insel mit sauberer Energie zu versorgen (...der Visionär).
Die Technik selbst ist nicht neu - aber die Koppelung von Wind- und Wasserkraft soll und das ist bisher einmalig, eine ganze Insel mit Strom versorgen.

.. und warum läuft nun die Anlage noch nicht ?

Es sind die Wirren und nur schwer zu durchschauenden Interessenlagen des politischen Alltags.

Der frühere Sozialist und Regierungschef José Luis Rodríguez Zapatero ermöglichte private Investitionen in die Strom- und Energieversorgung. Großzügige Subventionen sollten langfristig planbar einen Anreiz schaffen in Wind-, Wasser- oder Sonnenenergie zu investieren. Das wurde auch vieler Orts - auch auf El Hierro - gemacht. Beim Gerona-Projekt waren es wohl kaum private Anleger, sondern meist Finanzmittel von öffentlichen Töpfen aus Brüssel und Madrid. Hohe Subventionen für jedes eingespeiste KW/h waren der Köder.

Mit dem Regierungswechsel zu einer konservativen Regierung (PP) im Dezember 2011 änderten sich aber diese Prioritäten.

Erst wurde die Förderung auf 25 Jahre begrenzt, dann wurden die subventionierten Kilowattstunden beschränkt und zusätzlich im letzten Jahr noch eine Ökosteuer auf den eingespeisten Strom erhoben.
Sicher war die gutgemeinte Subvention für alternative Energie zu hoch und auf Dauer auch zu kostspielig.

Ein fast bankrottes Land wie Spanien konnte das nicht weiter verkraften. Bezahlt hat diese Kosten im Endeffekt sowieso der Endverbraucher über seine Stromrechnung. Der Strompreis stieg auf den Kanaren in den letzten 5 Jahren um über 60% an.

Durch das Gorona Projekt auf El Hierro und den selbsterzeugten Strom hätte sich für die Insel selbst nichts am Strompreis von heute rund 0,14 € pro KW/h geändert. Der Strompreis wird zentral aus Madrid, unabhängig wie viel Ökostrom vor Ort selbst eingespeist wird, festgelegt.
Es bleibt aber das schöne Gefühl, selbsterzeugten sauberen Strom zu verbrauchen.

Anders sieht es aber für den Eigner der Anlage, das Cabildo von El Hierro aus. Die Insel ist für die Wartung und Instandhaltung ihrer Anlage selbst verantwortlich. Über die Einspeisevergütung soll der Unterhalt finanziert werden. Bleibt davon noch etwas übrig, könnte das über eine Senkung des Wasserpreises zum Beispiel auch an die Anwohner weiter gegeben werden. So könnten dann Alle von dem Projekt doch noch profitieren.
So auch der Gedanke und Wunsch von Alpidio Armas, dem Inselpräsidenten.

Wäre da nicht schon wieder Minister Soria aus Madrid (Konservative Partei). Er entscheidet wie das alternative Energieprojekt von El Hierro in das nationale Tarifsystem für Energieerzeuger eingestuft wird. Hier gibt es gute und schlechte Varianten und letztendlich entscheidend wie der Gewinn oder auch Verlust ausfällt. Auch hegt der Minister Gedanken die komplette alternative Stromerzeugung in eine Hand unter Madrider Kontrolle zu stellen. Das käme dann fast einer Enteignung gleich.

... und dieser Prozess läuft. Javier Morales der Initiator wurde Senator im Gesamtkanarischen Parlament (er hatte nicht das richtige Parteibuch) und die jetzige Inselregierung von El Hierro unter dem Sozialisten Alpidio Armas nicht den richtigen Draht ins konservative Madrid.

So möchte ich kurz und hoffentlich verständlich die derzeitige Situation darstellen.
Bleibt also abzuwarten - vielleicht den Kopf zu schütteln und sich zu ärgern - über das Unvermögen und dieses politische Geplänkel.
Schade für die Umwelt und Schade für El Hierro.

Fast schon berechenbarer geht es mit den vulkanischen Aktivitäten unter El Hierro zu. Auch wenn die Natur unsere mathematischen Regeln nicht einhält oder besser wir die natürlichen Abläufe noch nicht ganz kapiert haben, bleibt die Bodenverformung im Südteil der Insel bestehen. Links die GPS- Referenzpunkte HI 08/09/10) von El Pinar und La Restinga. Auch wenn es tägliche Schwankungen gibt, haben wir im Durschnitt seit Mitte Dezember 2013 eine vertikale Verwerfung von 60 mm (von -20 auf +40). Der Innendruck bleibt also vorhanden und kann sich nicht abbauen. Seit 27.12.13 bis heute sind weitere Beben fast ganz ausgeblieben.
Nur Stillstand - aber keine Entwarnung.

Vulkan - GPS als Frühindikator

NEWS:
16.16 Uhr - um 14.06 Uhr ein ML2,3 Beben aus 12 km Tiefe vor der Westspitze.

Ein Blick auf die Bebenentwicklung der vergangenen 30 Monate um El Hierro. Seit dem Auftakt der Vulkanaktivität am 19.7.2011 hat die IGN bis heute 21.029 Beben bis ML5,1 gezählt. Ohne große Unterbrechung arbeitet seitdem das Magma an seinem Aufstieg. Nur Ende 2011 hat das Magma es bei der Eldiscreto Eruption an die Meeresboden- Oberfläche geschafft. Es ist seit dem Vulkanausbruch auf Lanzarote im 18. Jahrhundert - er brauchte fast 6 Jahre, die längste Aktivitätsphase auf den Kanaren. Die letzten Vulkane auf La Palma 1949 und 1971 hatten nach 3 Monaten ihre aktive Phase abgeschlossen und sind seitdem ruhig. Auch die Ausdehnung der Magmakammer, die früher wegen fehlender Messeinrichtungen nicht so klar umrissen werde konnte, ist beachtlich. 40 Kilometer Ausdehnung von West nach Ost und rund 30 Kilometer nach Norden.

Wenn es in den ersten Tagen des Neuen Jahres bisher mit Beben ruhig blieb (gestern nur ein ML2,3 Erdstoß), spricht die Aufzeichnung der Bodenverformung eine andere Sprache. Rund 8 cm ist wie auf der GPS Grafik links die vertikale Verformung z.B. am Messpunkt El Pinar im Südteil der Insel seit Mitte Dezember 2013 angewachsen ... und sie bleibt stabil. 

Auf der Nagoya Grafik ist der zeitliche Druckanstieg seit Anfang 2012 gut zu erkennen. Nach der Eldiscreto Eruption lagen wir bei -8 cm. Mit jedem neuen Magmaeinschuss und den dadurch entstandenen Bebenschwalls stieg die Kurve in Schüben kontinuierlich immer weiter an. Eine wesentliche Entlastung findet nicht statt. Heute liegen wir bei mindestens +12 cm Aufwölbung. Insgesamt also 20 cm vertikale Verformung.

Dies mag nun noch eine Weile so weiter gehen. Je höher aber der Innendruck wird, desto heftiger auch die Beben. Es ist eine trügerische Ruhe und an der Inseloberfläche nicht zu bemerken.

Nur empfindliche Messgeräte, die es in früheren Jahren noch nicht gab, können diese Veränderungen feststellen und lassen ungefähre Prognosen für die Zukunft zu. GPS Oberflächen Vermessungen sind also ein wichtiger Frühindikator.

Wann und wo der Mantel genau bricht, sagen diese Daten jedoch nicht aus. Es liegt an der Festigkeit des Gesteinaufbau, wie homogen ist die Struktur der Hülle, gibt es bereits Risse oder Hohlräume in die das Magma eindringen kann, wie viel Tonnen Druck hält es noch aus und noch mehr unbekannte Faktoren.

Die Seismografen schlagen aus

Wenn in der kommenden Nacht die El Hierro Seismografen starke tremorähnliche Ausschläge aufzeichnen, liegt es am Atlantik. Starke Brandung mit bis zu 6 m hohen Wellen werden an die Küste anschlagen und sie in Schwingung versetzen. Der staatliche Wetterdienst AEmet hat die Wetterwarnstufe für die Westinseln von heute 17.00 Uhr bis Dienstagvormittag 9.00 Uhr auf "Orange" gesetzt. Die starke Brandung kommt aus Nordosten.

Wo und wie der starke Wellengang zustande kommt - ist mir ein Rätsel. Hier ist es heute und nach den Prognosen auch in den nächsten Tagen fast windstill und sonnig. Erst am kommenden Donnerstag soll es bis 30 L/m² Regen geben. Die Schneefallgrenze fällt auf 1900 m, so dass auch unser Roque de los Muchachos (2426 m) erstmals in diesem Winter eine weiße Scheekappe bekommen wird.

Ein singender Vulkan

NEWS:

Während die Beben in der Stärke als auch in der Anzahl während der vergangenen Nacht zurück gingen, macht sich mit Verzögerung die verstärkte Kompression - der Druckaufbau in der Magmakammer - auch an der Oberfläche bemerkbar. Die GPS- Messpunkte HI08 (Las Playas Ostküste) und HI09 (Restinga) links verzeichnen eine vertikale Oberflächenverformung von rund 50 mm. Es muss sich ein immenser Druck in 15 km Tiefe aufgebaut haben, der in der Lage ist Milliarden von Tonnen darüber liegendes Gestein in die Höhe zu lüften. Wie ein Ballon bläht sich die Magmakammer durch neue einströmende Magma und Gase auf.
Gestern hatten wir 42 Beben - heute bisher 9 Erdstöße bis ML2,1. Die Ausgangstiefe bleibt relativ stabil mit einem leichten Aufstieg auf rund 14 km Tiefe. Solange - von gelegentlichen Ausrutschern abgesehen - sich die Hauptaktivität in dieser großen Tiefe entwickelt, sind an der Inseloberfläche im Moment keine Überraschungen zu erwarten.

Werfen wir einmal einen Blick auf das Seismogramm von gestern (oben - zum Vergrößern anklicken). Das rote und schwarze Beben unterscheidet sich hier optisch in der Aufzeichnung von den blauen Beben in der Mitte. Es sind Beben mit einer längeren Frequenz.




Der Blick auf die grüne Ausschnittvergrößerung (eine Linie stellt 3 Minuten dar) zeigt, dass dieses Beben über 1 Minute andauerte.


Wie kommen nun diese Unterschiede zustande?

Magma und die vorhandenen Gase suchen durch schmale Bodenrisse ihren Weg nach oben. Diese Aufwärtsbewegung übt einen immensen Druck auf die umliegenden Gesteinsschichten aus. Gestein zerbricht oder wird auseinander gerissen und diese Risse beginnen zu vibrieren. Dieser Aufsprengvorgang löst ein Erdbeben mit hoher Frequenz aus. Dringt nun Magma in die Risse ein, reiben und bewegen sich diese Risse und führen zu einem Niedrig-Frequenz-Beben. Auf der Frequenz Skala links können die Vulkanologen nun ablesen, ob es sich um ein "normales Erdbeben" oder um einen Magmaauftrieb handelt. Wie ein Keil treibt die Magma das Gestein auseinander und erzeugte gestern lange Beben im Niederfrequenzbereich von 0,5 bis 2,5 Hz.

Schafft es nun die Magma ihren Weg nach oben kontinuierlich ohne große Unterbrechung immer weiter fortzusetzen - spricht man von einem Tremor.
Das sind die auf dem Seismogramm aufgezeichneten Zitterbewegungungen über Stunden oder Tage, wie wir sie vor der Eldiscreto Eruption erlebt haben. Viele kleine Erschütterungen (Mikrobeben) die sich nahtlos aneinander reihen.

Ich hoffe, diesen Vorgang verständlich erklärt zu haben.

Nun kann man auch diesen Tremor (Vortrieb) hörbar machen. Das menschliche Ohr nimmt allerdings erst ab 20 Hz Schallwellen wahr. Mit technischen Mitteln wurde eine Eruptionssequenz des Vulkan Redoubt in Alaska vom März 2009 hörbar gemacht.
Es ist eine Zeitraffer Aufnahme von einer Stunde Aktivität komprimiert auf etwa eine Minute. Zu hören ist der Tremor der in der Eruption endet.

Vulkan - peu à peu im geologischen Zeitraffer

NEWS:

Ära, Periode, Epoche, Alter - Zeitbegriffe die nur ein Ereignis, aber nicht die Minuten, Stunden, Tage oder Jahre in ihrer genauen zeitlichen Begrenzung beschreiben.
Im Erstehungsprozess des Universum umspannt die Erdgeschichte davon etwas weniger als ein Drittel dieser Zeit. Gigantische Zeiträume die das menschliche Vorstellungsvermögen überfordern.
Beschränken wir uns daher auf einen Vorgang den wir jetzt erleben dürfen.

In den letzten drei Tagen hat die Intensität der Beben etwas zugenommen. Es kommen nun vermehrt Erdstöße über ML2,0 (siehe oben IGN Auflistung). Bis zu ML2,5 am Montag und heute in der vergangenen Nacht um 00.47 Uhr ein ML2,3 Beben aus 12 km Tiefe. Die Ausgangstiefe verharrt dabei bei 11 bis 13 km. Es scheint kein Durchkommen in der Vertikalen möglich zu sein. Nur die horizontale Lage hat sich leicht gen Süden bewegt. Das Zentrum liegt stabil zwischen dem Tanganasoga (links rosa Punkt) und dem etwas östlich liegenden Berg Malpaso. Die gelegentlichen Randbeben dürften in der Spannung/Entspannung ihre Ursache haben.

Bei der Bodenverformung sind allerdings Änderungen festzustellen. Nach den jüngsten GPS Messungen (links HI02 oben + HI03 unten) bläht sich der Boden in den letzten Tagen um bis zu 20 mm in die Höhe. Die IGN Grafik umfasst den Zeitraum von August 2013 bis heute.




Festzustellen ist: Die Magma liegt fest an einem Punkt. Es erfolgte auch kein Magmanachschub aus tieferen Schichten. Dies wäre an tieferen Erdstößen messbar gewesen. Bleibt eigentlich nur eine Ausdehnung durch das Aufschmelzen umliegender Gesteinsschichten mit erhöhter Gasentwicklung. Diese Volumenvergrößerung durch den Verflüssigungsprozess könnte den Druckaufbau erklären.
Es bleibt jetzt einfach nur zu beobachten, ob diese Entwicklung andauert oder wieder abflacht.

"Steter Tropfen höhlt den Stein" - auch wenn in der Geologie alles langsam ... sehr langsam abläuft, hat sich trotzdem in den vergangenen zwei Jahren (geologisch: Bruchteil einer Sekunde) hier auf El Hierro viel getan.
Wie lange dauert schon die Vulkanentwicklung am Ätna oder Vesuv in Italien an. Seit weit mehr als 2.000 Jahren wird von größeren und kleineren Eruptionen berichtet ... und ein Ende ist nicht abzusehen.

Ähnlich verhält es sich mit unserem Kanaren- Hotspot. Nur durch die Plattenverschiebung wandert er optisch immer weiter Richtung Südwesten. Neue Eruptionen haben neue Vulkane und neue Inseln erschaffen. Aktiv ist er seit über 22 Millionen Jahren mit dem Aufbau der Ostinseln Lanzarote und Fuerteventura.
Wie eine fortlaufende Kette sind die restlichen Inseln Richtung Westen erstanden. Heute liegt das Zentrum des Hotspot bei La Palma/El Hierro ... und hier werden in Zukunft noch weitere Inseln entstehen.

Ob unsere Generation dies noch erleben darf ?

Unwahrscheinlich - dafür dürfte unser Leben zu kurz sein.
Wir erleben aber zur Zeit den berühmten "Geologischen Wimpernschlag", an dem wir nicht achtlos vorbei sehen sollten.

Vulkan - leichte Entspannung

NEWS:
19.25 Uhr - über Schäden wurde mir bisher nichts bekannt. Am Nachmittag gab es weitere Erdstöße bis ML3,4. Die IGN verwendet nun bei stärkeren Beben eine genauere Maßeinheit. Bisher wurden die Beben nach ML= Richterskala eingestuft. Nun erstmals wurde beim ML4,9 Beben von heute Vormittag der Wert auf Mw= Momentmagnitude geändert. Morgen möchte ich auf die Unterschiede etwas näher eingehen.

15.52 Uhr - Das  ML4,9 Beben (inzwischen von der IGN auf 4,6 Mw -Momentmagnitute= andere Masseinheit umgeändert) lag ca. 10 km vor der Westküste (grüner Pfeil) und erfolgte in 20 km Tiefe. Steinschläge und Erdrutsche im Golfo bei Sabinosa. Über weitere Schäden ist noch nichts bekannt.









15.22 Uhr - Das erste Video aus dem südlichen Golfotal von ExprimeCanarias.

14.47 Uhr - doch nicht die gewünschte Entspannung. Um 10.59 Uhr ein ML4,9 und um 9.40 Uhr ein ML4,5 Beben, beide in 20 km Tiefe. Das Beben wurde auch stark auf La Palma verspürt. Erst erhob sich der Erdboden, dann schüttelte es und er fiel zurück (Beschreibung meiner Frau). Ich war mit einer Reisegruppe im Bus unterwegs und habe davon nichts mitbekommen.

Die Beben haben nachgelassen. Gestern gab es noch 106 Erdstöße, davon 31 mit ML3,0 und mehr. Auch heute Morgen um 3.53 Uhr ein ML3,5 Beben aus 18 km Tiefe. Die Lage der Beben verteilt sich nun mehr aus dem eigentlichen Epizentrum im Westen in das Umfeld (rote Punkte). So hatten wir drei Beben im näheren Küstenbereich des Golfo aus 11 und 12 km Tiefe. Durch die starke Aktivität der vergangenen Tagen wurde das gesamte Magmasystem kräftig durcheinander gewirbelt, so daß jetzt Spannungs- und Entspannungsbeben auftreten. 

Faktum ist, daß durch den neuen Magmazufluss der Innendruck der Kammer weiter erwartungsgemäß zugenommen hat. Die GPS Messungen am Messpunkt HI05 (Leuchtturm Orchilla) zeigen auf der linken IGN Grafik eine horizontale Verschiebung der Insel von über 80 mm nach Osten und eine vertikale Ausbeulung (rechte Grafik) von rund 120 mm in die Höhe. Das sind jetzt nur die in den letzten Tagen neu entstandenen Verformungswerte.

 

Das Forschungsschiff  Ramon Margalef kreuzt seit Tagen in den Gewässern vor El Hierro. Dieser Einsatz wurde bereits im letzten Jahr geplant und hat mit der neuerlichen Vulkanaktivität nur indirekt etwas zu tun. Die Besatzung besteht aus Wissenschaftlern mehrerer spanischer Institute und trägt den Namen "Campana Vulcano 0313".

Die Besatzung führt eine Art Tagebuch über die Tagesergebnisse. Wer den Tagesablauf einmal auf span. Nachlesen möchte hier.