Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Letztes Stadium vor dem grossen Knall?

19.11.2018

Die Phlegräischen Felder westlich Neapels stehen am Anfang eines neuen Caldera-Zyklus’. Das fanden Vulkanologen anhand von Gesteinsanalysen und mithilfe einer Modellierung heraus.

Die Phlegräischen Felder in der Nachbarschaft der Millionenagglomeration Neapel gehören zu den vulkanisch aktivsten und unruhigsten Gegenden der Welt. Neben unzähligen kleineren Vulkanausbrüchen kam es hier vor 39'000 und vor 15'000 Jahren zu gewaltigen Eruptionen, die Calderas hinterliessen.


Satellitensicht auf die Bucht von Neapel mit den Phlegräischen Feldern und dem Vesuv

Copyright: ESA, CC BY-SA 3.0 IGO

Dazwischen brachen auch kleinere Vulkane immer wieder aus. In jüngster Zeit sind die Phlegräischen Felder aktiver als auch schon.

Vulkanologinnen und Vulkanologen unter der Federführung von Francesca Forni und Olivier Bachmann von der ETH Zürich zeigen nun in der Fachzeitschrift «Science Advances» auf, dass die Phlegräischen Felder Caldera-Zyklen durchlaufen. Derzeit, so folgern sie, steht dieses Vulkangebiet am Anfang eines neuen Zyklus. Kulminieren könnte dieser in einer weiteren gewaltigen Eruption.

Ein Zyklus beginnt damit, dass sich Magma aus der Tiefe der Erde über tausende von Jahren in einem grossen Reservoir in der Erdkruste ansammelt. Dieses Stadium ist gekennzeichnet durch lange Ruhephasen und kleinere Ausbrüche von differenzierter Magma.

Auslöser einer Megaeruption ist indes eine weitere Magmainjektion in die Kammer. Das Reservoir leert sich schlagartig, seine Decke stürzt ein – eine Caldera entsteht und der Zyklus kann von Neuem beginnen.

Mineralien als Datenlogger

Hinweise auf den Beginn des neuen Zyklus lieferte den Forschenden Gestein, das von 23 früheren Vulkanausbrüchen auf den Phlegräischen Feldern stammt. Insbesondere Gesteinsmaterial vom Monte Nuovo («neuer Berg»), der zuletzt 1538 ausbrach, glich in seiner Zusammensetzung demjenigen, das im Vorfeld der zwei grossen Ausbrüche ausgespuckt wurde.

Dabei nutzten die Forschenden die Tatsache aus, dass die chemische Zusammensetzung von Mineralien aus magmatischem Gestein Informationen über die Bedingungen, unter denen sie entstehen, speichern.

Vergleichen die Vulkanologen nun diese chemischen Signaturen von Gesteinen aus unterschiedlichen Epochen, können sie die Bedingungen, die im Untergrund herrschten, rekonstruieren. Damit können sie das Stadium, in welchem sich das Magmasystem derzeit befindet, bestimmen. Parallel dazu modellierten die Vulkanologen den Zyklusverlauf.

«Diese Studie ist deshalb wichtig, weil wir aus früheren Ausbrüchen den Rhythmus von Supervulkanen rekonstruieren können - in diesem Fall den der Phlegräischen Felder, aber prinzipiell ist dies für alle Supervulkane der Erde machbar. Wir hoffen, dass wir auch vorhersagen können, wo sie in ihrem Zyklus stehen», sagt ETH-Professor Olivier Bachmann.

Eine Prognose, wann den Phlegräischen Feldern ein grosser Ausbruch bevorsteht, ist trotzdem nicht möglich. In einem ist sich die ehemalige ETH-Doktorandin Forni jedoch sicher: «Eine katastrophale Eruption ist kaum in den nächsten 20'000 Jahren zu erwarten, denn das Magmareservoir unter den Phlegräischen Feldern lädt sich nur sehr langsam auf. Einen grossen Ausbruch werden wir und künftige Generationen, vielleicht auch die gesamte Menschheit, nicht mehr erleben.»

Dennoch sei es wichtig, die Entwicklung der Phlegräischen Felder weiterhin dauerhaft und lückenlos zu überwachen. Bereits kleinere Vulkanausbrüche, die auch in einer frühen Phase des Zyklus auftreten können, würden in der Region ein Chaos verursachen, sagt Forni. Zu den frühen Anzeichen, dass eine Magmakammer vor einer Eruption steht, gehören Bodenhebungen und eine sich verändernde Zusammensetzung von Gasen, die auf den Phlegräischen Feldern austreten.

Eine gigantischer Vulkanausbruch wäre nicht nur für den Grossraum Neapel verheerend, sondern auch für den Rest der Welt. Schon früher verursachten Supervulkane (kurzfristige) weltweite Klimakatastrophen und damit einhergehend Missernten und Hungersnöte. Gut dokumentiert ist beispielsweise der Ausbruch des indonesischen Supervulkans Tambora im Jahr 1815. Das darauffolgende Jahr ging als «Jahr ohne Sommer» in die Geschichtsbücher ein. Von einer Missernte betroffen war auch die Schweiz, obwohl der Vulkan in Indonesien liegt.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Prof. Olivier Bachmann, ETH Zürich, Tel +41 44 632 78 16, Mail olivier.bachmann@erdw.ethz.ch

Originalpublikation:

Forni F, Degruyter W, Bachmann O, De Astis G, Mollo S. Long-term magmatic evolution reveals the beginning of a new caldera cycle at Campi Flegrei. Science Advances 14 Nov 2018: Vol. 4, no. 11, eaat9401, DOI: 10.1126/sciadv.aat9401

Weitere Informationen:

https://www.ethz.ch/de/news-und-veranstaltungen/eth-news/news/2018/11/campi-fleg...

Peter Rüegg | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

Weitere Berichte zu: Ausbrüche Datenlogger ETH Eruption Gestein Magma chemische Zusammensetzung

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Der Mars bebt: Seismologische Daten erlauben Einblicke über den Aufbau des roten Planeten
26.02.2020 | Universität zu Köln

nachricht Große, windgetriebene Meeresströmungen verschieben sich polwärts
25.02.2020 | Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wissenschaftler beleuchten aktuellen Stand der Anwendung des Maschinenlernens bei Forschung an aktiven Materialien

Verfahren des Maschinenlernens haben durch die Verfügbarkeit von enormen Datenmengen in den vergangenen Jahren einen großen Zuwachs an Anwendungen in vielen Gebieten erfahren: vom Klassifizieren von Objekten, über die Analyse von Zeitreihen bis hin zur Kontrolle von Computerspielen und Fahrzeugen. In einem aktuellen Review in der Zeitschrift „Nature Machine Intelligence“ beleuchten Autoren der Universitäten Leipzig und Göteborg den aktuellen Stand der Anwendung und Anwendungsmöglichkeiten des Maschinenlernens im Bereich der Forschung an aktiven Materialien.

Als aktive Materialien bezeichnet man Systeme, die durch die Umwandlung von Energie angetrieben werden. Bestes Beispiel für aktive Materialien sind biologische...

Im Focus: Computersimulationen stellen bildlich dar, wie DNA erkannt wird, um Zellen in Stammzellen umzuwandeln

Forscher des Hubrecht-Instituts (KNAW - Niederlande) und des Max-Planck-Instituts in Münster haben entdeckt, wie ein essentielles Protein bei der Umwandlung von normalen adulten humanen Zellen in Stammzellen zur Aktivierung der genomischen DNA beiträgt. Ihre Ergebnisse werden im „Biophysical Journal“ veröffentlicht.

Die Identität einer Zelle wird dadurch bestimmt, ob die DNA zu einem beliebigen Zeitpunkt „gelesen“ oder „nicht gelesen“ wird. Die Signalisierung in der Zelle,...

Im Focus: Bayreuther Hochdruck-Forscher entdecken vielversprechendes Material für Informationstechnologien

Forscher der Universität Bayreuth haben ein ungewöhnliches Material entdeckt: Bei einer Abkühlung auf zwei Grad Celsius ändern sich seine Kristallstruktur und seine elektronischen Eigenschaften abrupt und signifikant. In diesem neuen Zustand lassen sich die Abstände zwischen Eisenatomen mithilfe von Lichtstrahlen gezielt verändern. Daraus ergeben sich hochinteressante Anwendungsmöglichkeiten im Bereich der Informationstechnologien. In der Zeitschrift „Angewandte Chemie – International Edition“ stellen die Wissenschaftler ihre Entdeckung vor. Die neuen Erkenntnisse sind aus einer engen Zusammenarbeit mit Partnereinrichtungen in Augsburg, Dresden, Hamburg und Moskau hervorgegangen.

Bei dem ungewöhnlichen Material handelt es sich um ein Eisenoxid mit der Zusammensetzung Fe₅O₆. In einem Hochdrucklabor des Bayerischen Geoinstituts (BGI),...

Im Focus: Von China an den Südpol: Mit vereinten Kräften dem Rätsel der Neutrinomassen auf der Spur

Studie von Mainzer Physikern zeigt: Experimente der nächsten Generation versprechen Antworten auf eine der aktuellsten Fragen der Neutrinophysik

Eine der spannendsten Herausforderungen der modernen Physik ist die Ordnung oder Hierarchie der Neutrinomassen. Eine aktuelle Studie, an der Physiker des...

Im Focus: High-pressure scientists in Bayreuth discover promising material for information technology

Researchers at the University of Bayreuth have discovered an unusual material: When cooled down to two degrees Celsius, its crystal structure and electronic properties change abruptly and significantly. In this new state, the distances between iron atoms can be tailored with the help of light beams. This opens up intriguing possibilities for application in the field of information technology. The scientists have presented their discovery in the journal "Angewandte Chemie - International Edition". The new findings are the result of close cooperation with partnering facilities in Augsburg, Dresden, Hamburg, and Moscow.

The material is an unusual form of iron oxide with the formula Fe₅O₆. The researchers produced it at a pressure of 15 gigapascals in a high-pressure laboratory...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

CLIMATE2020 – Weltweite Online-Klimakonferenz vom 23. bis 30. März 2020

26.02.2020 | Veranstaltungen

Automatisierung im Dienst des Menschen

25.02.2020 | Veranstaltungen

Genomforschung für den Artenschutz - Internationale Fachtagung in Frankfurt

25.02.2020 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Riesiger 3D-Drucker soll tonnenschwere Getriebeteile aus Stahl fertigen

27.02.2020 | Maschinenbau

Immunologie - Rachenmandeln als Test-Labor

27.02.2020 | Biowissenschaften Chemie

Pestizide erhöhen Risiko für Tropenkrankheit Schistosomiasis / Belastete Gewässer fördern Zwischenwirt des Erregers

27.02.2020 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics