Nachbildung beispielloser Tiefe und Detailliertheit im Inneren von Vulkanen

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Forscher haben eine clevere neue Bildgebungstechnik entwickelt, die es uns ermöglicht, mit beispielloser Detailgenauigkeit und Tiefe in das Innere riesiger Vulkane zu blicken.

Ein Forschungsteam des französischen Nationalen Zentrums für wissenschaftliche Forschung (CNRS) und des Pariser Instituts für Planetenphysik (PIGP-France) hat für die Entwicklung seines Ansatzes Ideen aus der medizinischen Bildgebung und der optischen Mikroskopie übernommen, berichtete Science Alert am 30. September.

Dabei handelt es sich um eine neue Methode, die auf einer bestehenden Technik namens Matrix-Imaging aufbaut und dabei hilft, einige der Schwierigkeiten bei der Vulkankartierung zu überwinden, wie etwa den Mangel an Sensoren (Empfängern für seismische Wellen), um die von der Erde reflektierten seismischen Wellen aufzuzeichnen.

Diese Wellen können interpretiert werden, um die verschiedenen Arten von Materialien und Zusammensetzungen in der Erdkruste zu bestimmen. Mit Hilfe der Matrixbildgebung wird diese Interpretation erheblich vereinfacht.

„Vulkanausbrüche erfordern eine präzise Überwachung des Magmadrucks und der Magmaausdehnung für eine bessere Prognose. Das Verständnis der tiefen Magmaspeicherung ist für die Risikobewertung von entscheidender Bedeutung, aber die Abbildung dieser Systeme ist eine Herausforderung“, heißt es in der im Fachmagazin Nature veröffentlichten Studie.

Für ihr Experiment wählten die Forscher den Vulkan La Soufrière in Guadeloupe, einem französischen Überseegebiet in der Karibik. Die Abdeckung durch das dort eingesetzte Seismometer-Netzwerk beschreiben die Forscher als „spärlich“.

„Die Matrix-Bildgebungstechnologie hat die Wellendeformationen erfolgreich entschlüsselt und so die innere Struktur des Vulkans La Soufrière in Tiefen von bis zu 10 km enthüllt“, so die Forscher.

Zu den Erkenntnissen dieser Studie gehört das Vorhandensein mehrerer komplexer Magmaschichten, die unter der Erde gespeichert sind, und wie diese Schichten mit anderen tiefen geologischen Strukturen verbunden sind.

Diese zusätzlichen Daten ermöglichen ein besseres Verständnis der Vorgänge im Inneren des Vulkans und ermöglichen eine genauere Vorhersage des Ausbruchs.

Die gute Nachricht ist, dass keine zusätzlichen Sensoren benötigt werden, da die Matrixbildgebung mit vorhandenen Daten arbeiten kann. Die Forscher glauben, dass diese Methoden auch an anderen Orten angewendet werden könnten.