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Aufstieg magmatischer Fluide unter dem Laacher See

Es brodelt in der Eifel

In der Osteifel könnten Magmen aus dem oberen Erdmantel in die mittlere und obere Erdkruste aufsteigen. Dies geht aus einer Studie des Erdbebendienstes Südwest mit dem Helmholtz-Zentrum Potsdam – Deutsches GeoForschungsZentrum (GFZ), dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und dem Landeserdbebendienst Nordrhein-Westfalen hervor. Die Wissenschaftler präsentieren erstmals Hinweise auf von Magmabewegungen verursachte tiefe und niedrigfrequente Erdbeben unter dem Laacher-See-Vulkan.

„Die festgestellten Erdbeben werden in großen Tiefen erzeugt und zeichnen sich durch ungewöhnlich niedrige Schwingfrequenzen aus. Ihre Stärke liegt unterhalb der Grenze der menschlichen Wahrnehmung“, erklärt Joachim Ritter vom Geophysikalischen Institut (GPI) des KIT. Die Wissenschaftler sprechen von DLF-, also Deep-Low-Frequency-Erdbeben. Sie werden in einer Tiefe zwischen zehn und über vierzig Kilometern erzeugt, also in der Erdkruste und im oberen Erdmantel. Ihre dominanten Schwingfrequenzen liegen zwischen einem und zehn Hertz, und damit deutlich niedriger im Vergleich zu tektonischen Erdbeben vergleichbarer Stärke. „DLF-Erdbeben gelten weltweit als Hinweis auf die Bewegung magmatischer Fluide in großer Tiefe“, erläutert Torsten Dahm, Sektionsleiter Erdbeben- und Vulkanphysik am GFZ. Die Ergebnisse der Studie in der Osteifel legen nahe, dass unter dem Laacher-See-Vulkan magmatische Fluide aus dem oberen Erdmantel in die Erdkruste aufsteigen könnten. Insgesamt wurden in den vergangenen fünf Jahren vier räumlich eng begrenzte Gruppen solcher DLF-Erdbeben in der Osteifel nachgewiesen.

Allerdings werten die Forscher die beobachteten DLF-Erdbeben nicht als unmittelbares Vorläufersignal einer aktuell bevorstehenden vulkanischen Aktivität. „Der Aufstieg von Magma in die flache Erdkruste geht in aller Regel mit hochfrequenten Erdbebenschwärmen einher. Eine solche Aktivität war in der Osteifel bis jetzt nicht zu beobachten“, berichtet Joachim Ritter. „Außerdem fehlen Hinweise auf Hebungen der Erdoberfläche, die bei massiven Magmenaufstiegen deutlich feststellbar sein müssten“, ergänzt Torsten Dahm. Datierungen der beim letzten Ausbruch vor 12.900 Jahren geförderten Magmen zeigen, dass Befüllung und Differenziation der oberen Magmenkammer unter dem Laacher See etwa 30.000 Jahre gedauert haben könnten, bevor es zum eigentlichen Ausbruch kam. Das bedeutet, dass die magmatischen Prozesse sich über extrem lange Zeiträume hinziehen, bevor es zu einer Eruption kommt. Da die technischen Voraussetzungen zur Detektion und Lokalisierung von DLF-Erdbeben in der Osteifel erst seit einigen Jahren eine ausreichende Qualität erreicht haben, lässt sich rückwirkend nicht feststellen, seit wann DLF-Erdbeben im Bereich des Laacher Sees auftreten.

Karte
Die vier eng begrenzten Erdbeben-Gruppen in der Eifel (Abbildung ccby 4.0; Hensch et al 2018. Published by Oxford University Press on behalf oft the Royal Astronomical Society).
 
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