Die Macht der Natur

NEWS:
Montag, 24.03.14 - in der vergangenen Nacht zwei Erdstöße. ML2,1 aus 12 km Tiefe im Norden und ein ML2,0 Beben aus 18 km Tiefe vor der Westküste.

Gestern gab es unter El Hierro zwei schwache Erdstöße bis ML1,8 aus 18 km Tiefe im östlichen Küstenbereich vor dem Hotel Parador. In der vergangenen Nacht um 4.46 Uhr ein ML2,0 Beben bei Valverde aus 19 km Tiefe. Sonst blieb es ruhig.

Die Kräfte der Natur wirken nicht nur in Erdnähe. Wenden wir uns heute einmal den Gefilden über El Hierro zu. Die NASA hat am 29. Oktober 2013 mit dem Hubble-Weltraumteleskop etwas ungewöhnliches beobachtet. Es sind keine Kometen aus Eis und Staub, sondern drei Stein- Asteroiden aus dem Asteroidengürtel auf dem Weg zur Sonne. Der größte Asteroid wird auf 200 Meter im Durchmesser geschätzt. Während Kometen bei der Sonnenannäherung durch das Sonnenlicht Materialien verlieren und den typischen Kometenschweif bilden oder auch zerbrechen, wurde ähnliches bei Asteroiden noch nie beobachtet.

Einige Monate später am 14. Januar 2014 entstand die linke Aufnahme. Aus den ehemals drei Stein- Asteroiden sind nun 10 kleinere Fragmente geworden. Sie sind zerbrochen.
"Dass ein Stein- Asteroid vor unseren Augen zerfällt, ist ziemlich erstaunlich" sagte David Jewitt von der University of California in Los Angeles. Die Größe des Trümmerfeldes entspricht jetzt ungefähr dem Erddurchmesser. Es ist unwahrscheinlich, dass der Asteroid wegen einer Kollision mit einem anderen Asteroiden, zerfallen ist. Andere Kräfte müssen hier gewirkt haben.

Durch eine subtile Wirkung des Sonnenlichts könnten die Asteroiden so stark in Drehung versetzt worden sein, dass die Zentrifugalkraft sie auseinander gerissen hat. Der Druck des Sonnenlichtes dürfte primär die treibende Kraft sein, die den Zerfall der kleinen Asteroiden verursachte - so der Astronom.
Seit Jahren wird diese Möglichkeit der Störung von Wissenschaftler bereits diskutiert. Jetzt konnte es erstmals auch beobachtet werden.

Die Asteroiden - Überreste, mit einem Gewicht von etwa 200.000 Tonnen, bieten nun eine reiche Quelle von Meteoroiden für die Zukunft. Kleine Teile der Fragmente werden eines Tages über unseren Köpfen als Sternschnuppen in die Erdatmosphäre stürzen.

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 - und wieder das gewohnte Schweigen

NEWS:
Donnerstag, 20.03.14 - heute bisher ein ML2.1 Erdstoß aus 17 km Tiefe im Norden bei Valverde.

Nur 3 Tage hat der jüngste Bebenschwall angedauert (oben). So schnell wie er kam ist er nun auch wieder verschwunden. Die Intrusion frischer Magma kam gestern zum Erliegen. In der 90 Tage IGN Grafik links hatten wir Ende Dezember in der Spitze 229 Beben (22.12.13), jetzt am 15.3.14 nur 136 Erdstöße.


Nun kann die nächsten drei Monate wieder Ruhe einkehren - oder auch nicht. Es gibt keine Regel und keinen Zeitplan nach dem diese Intervalle zu bestimmen wären. Es ist die Natur die vielleicht ihre eigenes Schema hat, das wir als Beobachter aber noch nicht so recht durchschauen.
Es gibt bestimmt viele Einflüsse die das Aufsteigen der Magma begünstigen oder auch verzögern können. Sicher ist eigentlich nur, dass vielleicht im Mai (auf das Jahr lege ich mich nicht fest) die Magma des Hotspot auch die Erdoberfläche erreicht und es zu einer neuen Eruption kommen wird.

Gestern waren es 6 Beben - heute bisher 4 schwache Erdstöße bis ML1,4, davon 3 Beben aus 10 und 11 km Tiefe am Tanganasoga. Neue Lage und geringere Tiefe. Durchaus kann es sein, dass Magma nun in Nachbarkanäle vordringt und in die bereits bekannten Höhen um den Tanganasoga aufsteigt.

Etwas aufgeschreckt hat mich gestern der Blick auf den CRST Seismografen im Golfotal (oben links).  Heftige Erschütterungen in den Vormittagsstunden die eigentlich keinen typischen Bebenverlauf bzw. Tremor widerspiegeln. Auch liegt die Frequenz im oberen Bereich bei 14 Hertz (rechte Grafik).

Das ist die Aufgabe der IGN Seismologen in Madrid natürliche echte Beben von anderen Erschütterungen zu filtern. Es dürften Bauarbeiten (schwere Maschinen) in der Nähe der CRST Station stattgefunden haben.

Diese "Beben" tauchen in der IGN Bebenauflistung erst gar nicht auf. 

 

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 - Beben gehen unvermindert weiter

NEWS:
14.17 Uhr - nach den neuesten GPS Messwerten (13.35 Uhr) der nördlichen Stationen hat sich die Inseloberfläche in den letzten beiden Tagen um bis zu 40 mm angehoben.

Die Bebenserie hält auch heute weiter an. Gestern insgesamt 136 Erdstöße bis ML2,3. Die Ausgangstiefe bleibt dabei stabil in 15 bis 20 km Tiefe. Aber auch ein Einzelbeben im Küstenbereich auf der Ostseite aus flacher Tiefe von 6 km war zu verzeichnen. Die Bodenverformung nimmt nach den GPS Messungen leicht zu. Aussagekräftige Daten werden aber erst in den nächsten Tagen zur Verfügung stehen, da die Messungen etwas hinterher hinken. Leider gibt es gerade in dem jetzt betroffenen Epi- Nordost Sektor keinen GPS Messpunkt. Hier wird man die am nächsten liegenden HI00 (Tamaduste) und Frontera zur Hilfe nehmen müssen.
Um die örtliche Lage und die Einordung des neuen Bebenschwall etwas näher zu verdeutlichen, habe ich die Grafik (unten) aller seit 2011 aufgezeichneten Beben eingefügt (zum Vergrößern anklicken).

Die Beben und damit auch der Magmafluss verschieben sich nach Nordosten. Nur da wo Magma auf einen Widerstand trifft, wird ein Beben erzeugt. Auf der IGN Grafik habe ich im Tiefenprofil (roter Kreis) die aktuelle Bebenlage eingezeichnet.
Zu erkennen ist, dass es die Beben im mittleren Bereich bis auf 6 bis 7 km an die Inseloberfläche bereits geschafft haben. Nach Westen (gelb) erstreckt sich das Magmafeld ca.15 bis 20 km in einer durchschnittlichen Tiefe von 15 km. Während das Feld nach Osten (rot) sich erst auf 5 bis 8 km horizontal erstreckt. Hier könnte also noch Nachholpotenzial sein.

Magma hat das Bestreben aufzusteigen. Nur wenn undurchdringliche Gesteinsschichten das vertikale Aufsteigen unmöglich macht, wird es nach einem horizontalen Ausweg suchen.
Vom höchsten Bebenpunkt (geringste Tiefe) mit der Longitud 18.06 verläuft eine weiße Linie nach Norden. Auch von der Laditud 27.73 nach Osten. Genau unter dem Kreuzungspunkt liegt der alte Vulkanberg Tanganasoga im Golfotal.
Er ist der Dreh- und Angelpunkt aller vulkanischen Aktivitäten unter der Insel.

Das heißt jedoch nicht, dass auch hier eine Eruption erfolgen muss.
Die Eldiscreto Eruption 2011 im Süden (weißes Kreuz) und die erst später entdeckte Eruption  am Westzipfel (Kreuz) zeigen, dass das Magma auch entfernt vom eigentlichen Zentrum zur Oberfläche gelangen kann.
Über kleine Kanäle in weicherem Gestein kann es sich praktisch im gesamten Inselbereich einen Ausgang zum Druckabbau suchen und wird sich nicht an mathematische Regeln halten.

Aus diesem Grunde ist es auch schwer oder sogar unmöglich eine Eruptionstelle vorher zur erkennen und entsprechende Maßnahmen zu ergreifen.
2011 hatten alle Beobachter eigentlich einen Ausbruch im Golfobecken erwartet. Innerhalb weniger Stunden (Tage) hatte er sich aber dann eine ganz andere Stelle im Süden ausgesucht.