Wissenschaftler des GFZ Helmholtz-Zentrums für Geoforschung haben kürzlich bahnbrechende Ergebnisse aus ihrer umfassenden seismologischen Untersuchung der Eifelvulkane veröffentlicht. In einer großangelegten Messkampagne, die von September 2022 bis August 2023 durchgeführt wurde, setzten die Forscher über 500 seismische Stationen ein, um die unterirdischen Strukturen der Region detailliert zu kartieren. Diese Initiative stellt das größte seismologische Experiment dieser Art in Deutschland dar und hat zu einer hochauflösenden Abbildung des Magmareservoirs geführt, das mit dem Ausbruch des Laacher Sees vor 13.000 Jahren in Verbindung steht.
Die Eifel ist bekannt für ihre Vielzahl an Vulkanen, die als Beispiele für verteilte Vulkanfelder gelten. Diese Form des Vulkanismus ist bislang wenig erforscht und zeichnet sich durch eine Ansammlung von Vulkanen und Maaren über große Flächen aus, die typischerweise zwischen 1.000 und 10.000 Quadratkilometern liegen. Um das Verständnis für die Entstehung und die Aktivitäten dieser Vulkane zu vertiefen, erarbeiteten die Forscher ein seismologisches Großexperiment, das auch Kooperationen mit Universitäten und Erdbebendiensten in Deutschland und Luxemburg umfasste.
Die gewonnenen Daten ermöglichen eine genauere Analyse des magmatischen Systems, das die Grundlage für potenzielle vulkanische Aktivitäten bildet. Die Forscher haben herausgefunden, dass das Magmareservoir tiefer und anders ausgerichtet ist, als zuvor angenommen. Diese neuen Erkenntnisse sind nicht nur für die Wissenschaft von Bedeutung, sondern auch für die Einschätzung vulkanischer Gefahren und der damit verbundenen Risiken für die Bevölkerung in der Region.
Ein zentrales Element des Experiments war die Verwendung eines 64 Kilometer langen Glasfaserkabels, das in Verbindung mit den seismischen Messstationen eine innovative Methode zur Erfassung seismischer Daten ermöglichte. Die Lichtsignale, die durch das Glasfaserkabel geleitet werden, reagieren äußerst empfindlich auf kleinste Veränderungen, die durch mechanische Spannungen oder Temperaturänderungen verursacht werden. Dies führte zu einer nie dagewesenen Auflösung der Daten, die es den Forschern ermöglichte, die Untergrundstrukturen direkt unter den Vulkanen der Eifel zu untersuchen.
In den veröffentlichten Studien, die in renommierten Fachzeitschriften wie Seismica, Journal of Geophysical Research und Geophysical Journal International erschienen sind, werden die neuen Erkenntnisse umfassend dargestellt. Die hochauflösenden tomographischen Abbildungen des Untergrundes zeigen nicht nur die genaue Lage und Tiefe des Magmareservoirs, sondern auch eine seismische Anomalie, die bis in eine Tiefe von zehn Kilometern reicht – deutlich tiefer als bisher vermutet. Diese Anomalie ist nicht senkrecht, sondern schräg zur Oberfläche ausgerichtet, was auf interessante geologische Prozesse hinweist.
Ein weiterer spannender Aspekt der Forschung ist die Lokalisierung von über tausend Mikrobeben, die während des Experiments aufgezeichnet wurden. Diese Beben traten hauptsächlich in einer schmalen, vertikalen Zone zwischen Ochtendung und dem Laacher See auf. Die Cluster von Erdbeben in den Randbereichen der seismischen Geschwindigkeitsanomalien deuten möglicherweise auf eine erhöhte Temperatur in diesen Bereichen hin, was auf aktive geothermische Prozesse schließen lässt.
Die Ergebnisse der seismologischen Studien sind von großer Bedeutung für das Verständnis der vulkanischen Aktivitäten in der Eifel. Sie liefern nicht nur neue Informationen über die Strukturen und die Dynamik des Magmas, sondern eröffnen auch Perspektiven für zukünftige Forschungen. Das Team um Prof. Dr. Torsten Dahm setzt darauf, mit verbesserten Analysemethoden weitere Erkenntnisse zu gewinnen, um die Mechanismen hinter den vulkanischen Prozessen besser zu verstehen und potenzielle Risiken für die Region zu bewerten.
Diese umfassenden Forschungsarbeiten verdeutlichen die Komplexität der vulkanischen Systeme in der Eifel und bieten eine solide Grundlage für zukünftige wissenschaftliche Untersuchungen. Die Erkenntnisse könnten nicht nur für die Geowissenschaften von Bedeutung sein, sondern auch für die Sicherheitsplanung und das Risikomanagement in vulkanisch aktiven Regionen.
