Vulkan - neue Forschungsansätze

NEWS:
Samstag, 11.01.14 - 17.14 Uhr - ein ML1,4 Erdstoß aus 17 km Tiefe in Nähe der alten Eldiscreto Eruptionsstelle um 14.55 Uhr. Seit den frühen Mittagsstunden werden auf dem CRST Seismografen bei La Restinga leichte Zitterbewegungen registriert.

So unbefleckt wie heute war die IGN Bebengrafik schon lange nicht mehr. In den letzten 3 Tagen wurde kein einziger Erdstoß registriert.. Auf den ersten Blick vielleicht ein erfreulicher Anblick. Lassen wir uns aber nicht Täuschen. Auch schon in der Vergangenheit gab es bebenlose Perioden, die dann plötzlich mit besonderer Heftigkeit wieder los brachen. Die Spannung baut sich unbemerkt erneut auf und wird sich dann im Maximum erst bemerkbar machen. Je länger sich dieser Knackpunkt verzögert, desto heftiger wird das Beben. So die bisherigen Erfahrungswerte.

Beobachten können wir im Moment einen leichten Druckabfall in meinen Referenzbeispielen HI08/HI09 und HI010 (IGN Grafik links). Es sind die südlichen GPS Messpunkte um El Pinar und La Restinga. Die vertikale Bodenverformung ist im Schnitt um 20 mm gefallen. Dieser Wert dürfte jetzt auch gehalten werden und sich nur noch unwesentlich nach unten verändern. Geblieben sind seit dem Mitte Dezember 2013 Bebenschwall, Verwerfungen von 40 bis 60 mm. Addiert mit den schon vorhandenen Verformungswerten ergibt sich eine Aufwölbung von 180 bis 200 mm in den letzten 2 Jahren.

Es sind im Moment die einzigen messbaren, aber wichtigen Indizien, für eine weitere Aktivität.

Die Vulkanforschung hat in den vergangenen Jahren wohl Fortschritte gemacht. Gemessen an der Astronomie die heute bereits erdähnliche Planeten in vielen Lichtjahren Entfernung entdecken und die Umlaufbahn, die Atmosphäre und andere Faktoren bestimmen und berechnen kann, gab es aber in der Vulkanologie nur kleine Schritte. Sicher lag es auch am besonderen öffentlichen Interesse neues und unerforschtes aus dem Weltall zu erfahren. Große finanzielle Mittel sind seit den 1960er Jahren in diesen Forschungsbereich geflossen.

Dabei sollte uns aber die Erde auf der wir Tag für Tag leben genauso wichtig sein. Es sind nicht die Asteroiden oder Kometen die am meisten Menschenopfer fordern, sondern Erdbeben, Vulkanausbrüche und andere Naturkatastrophen die primär von unserem Globus ausgehen.

Wenn ich hier auf den Kanaren sehe, wie z.B. die INVOLCAN - ein Kanarisches Institut zur Erforschung der Vulkanaktivität - mit nur geringen Finanzmitteln ausgestattet und bewusst "klein" gehalten wird, stellt sich automatisch die Frage wie groß überhaupt das Interesse ist, die Forschung auf diesem Gebiet voran zu treiben.

Auch bei neuen Ideen und Lösungsansätzen ist man eher zurückhaltend. Vieles wird nicht näher untersucht, sondern gleich als Pseudowissenschaft abgestempelt und Ad acta gelegt.
Es wird überhaupt nicht der ernsthafte Versuch unternommen - Phänomene oder wie die schon seit mehreren Jahrhunderten beobachteten Lichterscheinungen vor Erdbeben (siehe letzter Beitrag) zu erforschen.

An diesem Thema ist nicht nur der Geowissenschaftler Robert Thériault aus Kanada, sondern auch der amerikanische Physiker Friedemann Freund von der Universität von Kalifornien in San José, interessiert. Auch er vermutet, dass bei Gesteinbruch unter hohem Druck, sich elektrische Ladungen aufbauen. Solche Ladungen könnten zu den Leuchterscheinungen vor einem Beben führen.

Bisher alles Theorien - der wissenschaftliche Nachweis muss erst noch erbracht werden.

Etwas weiter ist bereits Bernd Zimanowski, Professor für Geophysik an der Universität Würzburg. Auch er möchte Erdrutsche und Beben vorhersagen können.
Ein groß angelegte Feldversuche in einem zu Erdrutschen neigenden Weinberg im Maintal hat bereits im April 2013 begonnen. Mit platzierten Sonden im Erdreich will er Änderung der elektrischen Spannung messen.
"Wir haben starke Hinweise, dass solche Änderungen immer einige Sekunden bis Minuten vor einem Rutsch auftreten.
Es sei aber bislang technisch unmöglich über mehrere tausend Kilometer an den tektonischen Plattengrenzen Sensoren zu verlegen um Spannungen und deren Entladung aufzuspüren" - so der Wissenschaftler.

Das wäre sicher ein Mammutprogramm, das auch den entsprechenden finanziellen Background benötigen würde.
Auf El Hierro wäre dies aber auf engstem Raum möglich. Die Ausgangslage der Beben liegt in einem maximalen Radius von 40x30 km. Hier kommt allerdings die große Meerestiefe von bis zu 3500 m hinzu.
Elektrische Spannungen und deren Entladung lassen sich aber sicher auch über das Medium Wasser an dessen Oberfläche messen. Mit einem Bojensystem sollte dies also auch möglich sein.
Die technischen Gerätschaften wurden bereits von der Firma Boltec entwickelt (danke an Peter Kocksholt für den Hinweis).

Auf den Kanaren gibt es auch gute Wissenschaftler - auch Vulkanologen ... und ein Institut das sich mit diesem Thema befassen könnte - die Involcan.
Es wäre vielleicht einen Versuch wert, sich nicht nur mit den bisher bekannten Methoden wie Seismograf, GPS oder der Gasmessung zufrieden zu geben, sondern sich in ein völlig neues Forschungsgebiet als einer der Ersten und dazu noch vor der eigenen Haustüre vorzuwagen.

Das wäre meine Anregung hier etwas Licht ins Dunkel zu bringen. Einen Geldgeber oder Sponsor müsste dann allerdings noch gefunden werden.

Kündigen Blitze Erdbeben an ?

NEWS:

Der Geowissenschaftler Robert Thériault vom Ministerium für natürliche Ressourcen der kanadischen Provinz Québec hat Berichte ausgewertet, die Lichtphänomene vor und während eines Erdbeben beschreiben.
Augenzeugen sahen unmittelbar vor einem Beben Blitze aus dem Boden steigen, merkwürdige Himmelsverfärbungen wie links auf einem Foto aus Mexiko dokumentiert - oder Lichtkugeln aus der Erde aufsteigen, die nach wenigen Sekunden wieder verschwanden. Diese Erdbebenlichter (Earthquake Lights) können mitunter Wochen vor den Erdstößen und Hunderte Kilometer vom Epizentrum eines Bebens entfernt auftreten, wie der Wissenschaftler in der Fachzeitschrift  "Seismological Research Letters" berichtet.

Es sind Beobachtungen die bis ins 16.Jahrhundert zurück reichen. Auch in Deutschland gab es mehrere Ereignisse von denen Augenzeugenberichte vorliegen. So am späten Abend des 16. November 1911 bei Ebingen auf der Schwäbischen Alb. Dort gab es insgesamt 110 Beobachter, die von einem Blitz aus dem Boden, der sich zu einer Kugel formte - kurz vor einem ML5,8 Beben, berichteten. Auch bei dem verheerenden Erdbeben 2009 in L'Aquila (ich hatte berichtet) gaben Lichterscheinungen einem Bewohner offenbar sogar die Möglichkeit, seine Familie zu retten. Der Mann brachte seine Familie vor dem Hauptbeben aus dem Haus ins  Sicherheit.

Was da nun dran ist, das möchte Robert Thériault physikalisch erklären. Es sind ernstzunehmende Berichte, die von Lichtern erzählen, die fast immer vor oder während der Erdstöße auftraten (Foto links aus Japan). Interessant ist auch, dass es sich um ein Phänomen handelt, das nicht an den Kontinentalrändern mit 95% der Beben, sondern immer auf der Kontinentalplatte beobachtet wurde. Er vermuten, dass sich unter großer mechanischer Spannung elektrische Ladung aufbaut und entlang der entstehenden Risse an die Oberfläche steigt, wo sie Luftmoleküle auflädt. Reibung erzeugt Wärme und wahrscheinlich auch elektrische Spannung die sich in Form eines Blitzes dann entladen kann.

Es ist ein interessantes Forschungsgebiet das sich im Moment nur auf einzelne Berichte stützt. An fast Allem ist aber in der Regel auch etwas dran. Rein logisch sind diese "Reibungsblitze" möglich.

Ich denke mit technischen Hilfsmitteln, wie durch eine Langzeitbeobachtung mit Infrarottechnologie oder Instrumente zur Messung einer elektrische Spannung bzw. Entladung, wäre es in einem Feldversuch vielleicht auch nachzuweisen.
Es würde natürlich dann eine ganz neue Möglichkeiten zur Erdbebenvorhersage darstellen. Nur wenige Minuten Vorwarnzeit könnten ausreichen, viele Menschen zu retten -

und ... El Hierro wäre im Moment genau der richtige Ort mit dieser Forschung zu beginnen. 
Schon mit geringem technischen Aufwand wäre es zumindest den Versuch wert, diesem Lichtphänomen auf die Spur zukommen.

Gestern und auch heute Vormittag wäre allerdings auf der Insel nichts zu beobachten gewesen. Es gab keine neuen Beben.
Die Bodenverformung bleibt allerdings auf ihrem hohen Niveau.

Reisen nach El Hierro

In den letzten Tagen erreichen mich Telefonate, Mails oder wie hier als Kommentar:

"Wir wollen in den nächsten Tagen Urlaub in einer Finca auf El Hierro machen. Gibt es in der jetzigen Situation Verhaltungsmassregeln, wie man sich als Tourist zu verhalten hat? Zumindest, wenn die Bebentätigkeit stärker wird, und die höchste Gefahrenstufe ausgerufen wird, was muss ich dann als Tourist beachten? Kann man da was nachlesen?"

Dazu Grundsätzlich:
Erdbeben treten plötzlich, vielleicht heftig und unerwartet auf. Es gibt keine Möglichkeit der Vorhersage und Frühwarnung.
Bestes Beispiel das ML5,1 Beben am 27. Dezember 2013. Weiterer Beben in dieser Größenordung in den nächsten Wochen werden von der IGN nicht ausgeschlossen.

Verhaltensregeln zum Nachlesen finden Sie im Merkblatt Erdbeben   Was mache ich, wenn in Starkbebengebieten die Erde bebt?
Es ist ein globales Dokument von Prof. Dr. Peter Bormann vom Deutschen Geo Forschungs Zentrum (GFZ) in Potsdam und auch für El Hierro gültig. Örtliche Merkblätter haben einen ähnlichen Inhalt.
Die Vulkan-Ampel für El Hierro steht auf "Grün" - also im Moment alles "Normal". Zuständig dafür ist der Kanarische Krisenstab - die Pevolca. Er koordiniert auch alle Warn- und Vorsorgemassnahmen.
Bei einer Änderung der Warnstufe werden die erforderlichen Massnahmen auf der Seite des Cabildo de El Hierro (span.) veröffentlicht.

Soweit die formellen und offiziellen Quellen.

Es ist der "gesunde Menschenverstand" den ich einsetzen würde.
Beben, Erdrutsch und Steinschlag sind wahrscheinlich. Also weg von den Steilhängen und möglichen Gefahrenquellen. Auch Straßen - wie im südlichen Golfo ab Sabinosa/ Pozo de la Salud Richtung Westspitze würde ich meiden. Sicher ist der Nordteil der Insel, die Hochlagen und der Süden um La Restinga. Auch im Golfotal alles was meerseitig der Hauptverkehrsstraße liegt.

Im Fall eines Falles wird Ihnen ein stärkeres Beben sicher nicht entgehen. Schnelle Information erhalten Sie von ihren Nachbarn, den Einwohnern und den deutschen Residenten. Die Behörden reagieren hier meist etwas zu langsam.
... oder natürlich hier ein Blick auf diese Seite.

El Hierro ist immer ein Erlebnis - auch in der vulkanischen Krise.
Ich denke damit ist alles gesagt.

Hoher Wellengang - nervöse Seismografen

NEWS:

Aus dem Norden kommt heute starker Seegang mit hohen Wellen auf die Kanaren zu. Was hier auf der Karte wie ein Tsunami (gelb/rot) aussieht, ist die Ausbreitung- und Strömungsrichtung nach Südosten. Ganz so stark wie prognostiziert (5 bis 6 m hoch) werden sie nach meiner Beobachtung jedoch auf den Westinseln nicht ankommen. Wer sich den aktuellen Strömungsverlauf ansehen möchte, geht auf Marine-Weather.

Wie bereits gestern angekündigt, wird auf den Seismografen diese Brandung registriert. Hier links auf dem CTIG Seismografen auf der Ostseite von El Hierro mit fortlaufenden Ausschlägen (wie Tremor). Kleinere Beben werden zwar im Moment auch aufgezeichnet, können jedoch in diesem Wellental nicht mehr eindeutig identifiziert werden.
Gestern wurde allerdings auch bei ruhiger See das ML2,3 Beben um 14.06 Uhr im Westen auf diesem Gerät nicht registriert. Je nach dem wie die Stationen justiert sind, gehen manchmal auch Beben unter.

Schließlich wird in Spanien erst heute so langsam die Arbeit im Neuen Jahr wieder aufgenommen. Die IGN hat nun so einiges zu Richten. Die seismischen Aufzeichnungen für Teneriffa stehen bereits seit Weihnachten auf "Sturm" und die Histogramme sind seit Ende Dezember nicht mehr aktualisiert worden.
Eile mit Weile - in einigen Tagen wird wieder alles Funktionieren.

Hier noch ein ergänzender Nachtrag von Rolf Otte (Danke):

Die extremen Tiefdruckgebiete auf dem Nordatlantik erzeugen Wellenhöhen, die leicht über 15 m hinausgehen.

Diese Wellen laufen dann oft hunderte von Kilometern weiter (siehe Wellen im Dorfteich, wenn ein Stein hineingeworfen wurde) und verändern ihre Form (Abstände zwischen den Wellenbergen werden z.B. länger).

Diese Wellen nennen wir Nautiker “Dünung” und unterscheiden diese deutlich von der Windsee (Wellen, die aktuell durch den Wind entstehen).

Dabei können Windsee und Dünung aus völlig unterschiedlichen Richtungen kommen (dann werden auf den AIDA Schiffen garantiert die Tüten verteilt).

 

Treffen Wellen (egal welche) auf eine Flachwasserstelle oder ganz normal auf eine Küste, bildet sich die Brandung.

Diese ist abhängig vom Anstieg und der Formation der Küste und wird an einem langsam ansteigendem Sandstrand auf Fuerteventura ganz anders aussehen als an einer felsigen Steilküste, wie z.B. am Charco Manso auf El Hierro.

 

 

Hier ist ein LINK, den zu beobachten es sich lohnt (Bild von heute).

 

 

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.

Vulkan - Erdrutsch und Steinschlag die größte Gefahr

NEWS:

Wenige Beben, aber an unterschiedlichsten Punkten. Gestern insgesamt 3 Erdstöße. Um 11.38 Uhr ein von der IGN als "Sentido" (spürbar) eingestuftes ML2,8 Beben am südöstlichen Inselrand (gelbes Dreieck) in 9 km Tiefe. Kurz darauf ein weiterer Erdstoß von ML1,8 aus 10 km Tiefe. Beide Beben nur unweit der alten Eldiscreto Eruptionsstelle. Heute Morgen um 0.53 Uhr ein ML2,3 Beben aus 11 km Tiefe im westlichen Atlantik (rosa). Über 40 Kilometer Distanz liegen zwischen diesen beiden Epizentren. Aufgrund der Entfernung dieser Beben kann man sich ungefähr Ausmalen wie groß das vulkanische Aktivitätsfeld im Moment ist. Waren in der Vergangenheit die Bebenzentren mehr stationär, ist in den letzten Wochen ein sprunghafter Wechsel von einer Ecke in die andere Ecke zu erkennen.

Solange sich die Ausgangslagen aber in einer Tiefe von 10 km und mehr befinden, besteht keine Gefahr dass sich Magma kurzfristig einen Durchbruch zur Erdoberfläche verschaffen kann. Durch stärkere Beben um die ML5,0 besteht allerdings die Möglichkeit, dass sich neue Risse und Spalten öffnen die dem unter starkem Druck stehendem flüssigem Gestein Wege auch kurzfristig eröffnen.
Verwundert bin ich aber, dass im Bereich um Sabinosa im Golfotal zur Zeit keine Erdstöße registriert werden. Hier hatten wir im Jahre 2012 viele Beben in relativ geringer Tiefe von nur 5 km.

Die Gefahr von Steinschlag und großflächiger Erdrutsche sehe ich schon seit langer Zeit als die größte Gefahr an. Wer den steilen Inselaufbau und die Gesteinsstruktur persönlich kennt und gesehen hat, braucht nicht viel Phantasie. Nun hat Avcan und die Geovol- Forschungsgruppe den westlichen Teil (Sabinosa) am vergangenen Freitag nach dem ML5,1 Beben inspiziert. Entdeckt wurden neue Risse und Fissuren die tief in die Gesteinsschichten reichen. Eine Slip Generierung ist hier möglich. Auf dem Foto (Avcan/Maria Elena Gonzalez Cardenas) sind die möglichen Abrutschgebiete markiert. Am Fuße des Berghang (Mirador de Bascos) ist die zur westlichen Inselspitze verlaufende Straße zu erkennen. Sie liegt genau in Zielrichtung der Steinschläge und wurde auch in der vergangenen Woche teilweise verschüttet.

Es ist nicht nur die Westspitze, sondern im Grunde das ganze Golfotal und die Bereiche der Ostküste wie die Las Playas, die ein ähnliches Gefälle aufweisen. Jedes weitere stärkere Beben und schon die normale Erosion durch Regenfälle, lockert diese Struktur weiter. Avcan und Geovol schlagen nun vor, Veränderungen ständig mit Hilfe von zusätzlichen GPS- Stationen zu beobachten. Das mag vielleicht langfristig ein Hilfsmittel sein, schützt jedoch nicht vor den Folgen der in Kürze zu erwartenden Beben.