Ein langstilliger Supervulkan in Italien, der sich in einem Gebiet befindet, in dem Hunderttausende Menschen leben, ist möglicherweise stärker gestresst als bisher angenommen.
Die Studie ist jedoch kein Grund zur Panik - nur ein Grund zur Anpassung der Erwartungen an das, was die 12 Kilometer lange Caldera namens Campi Flegrei vor ihrem nächsten Ausbruch tun könnte, sagten Forscher. (Eine Caldera ist eine Vertiefung, die durch den Zusammenbruch von Oberflächenmaterial aufgrund früherer Eruptionen entstanden ist. Es handelt sich nicht um einen einzelnen Vulkankegel wie den Mount St. Helens in Washington, so dass viele Menschen ihre Häuser innerhalb seiner Grenzen beziehen.) Campi Flegrei brach zuletzt aus 1538 nach einer langen Zeit der Unruhe, und es gab einige kurze Perioden seismischer Aktivität, in denen der Boden unter der Caldera aufgrund des auftreffenden Magmas seit den 1950er Jahren nach oben drückte.
"Wir sagen nur, dass im Falle eines weiteren raschen Anstiegs in der Zukunft die Berechnungen über die Wahrscheinlichkeit eines Ausbruchs und einer Rückkehr zu anhaltender lokaler Seismizität überarbeitet werden müssen", so der Studienautor Christopher Kilburn, Direktor des Hazard Centers bei University College London, sagte Live Science.
Eruptive Geschichte
Wenn das wackelig klingt, ist es das auch. Aber es ist auch wichtig. Campi Flegrei ist eine große Caldera, die manchmal als "Supervulkan" bezeichnet wird und außerhalb von Neapel, Italien, und teilweise unter dem Golf von Pozzuoli liegt. An zwei Punkten in der Vergangenheit - vor etwa 36.000 Jahren und vor 15.000 Jahren - brach die Caldera ziemlich heftig aus. Die Ausbrüche in der aufgezeichneten Geschichte waren jedoch ziemlich zahm. Der letzte bildete 1538 einfach einen kleinen Schlackenkegel namens Monte Nuovo.
"Die Art der Eruption, zu der dies führen könnte, ist nicht mit der großen vor 30.000 Jahren vergleichbar", sagte Erik Klemetti, ein Vulkanologe an der Denison University in Ohio, der nicht an der Forschung beteiligt war.
Dennoch leben jetzt rund 350.000 Menschen in Campi Flegrei und eine weitere Million nebenan in Neapel, so dass ein weiterer kleiner Ausbruch störend wäre, sagte Kilburn.
Kilburn und seine Kollegen waren auch daran interessiert, die Dynamik von Campi Flegrei zu untersuchen, da mehr als 130 andere ähnliche Calderas auf der ganzen Welt in der Zeit aktiv waren, seit Menschen anfingen, Aufzeichnungen zu hinterlassen.
Ein zweiter Blick auf Campi Flegrei
Die Forscher entwickelten ein neues Modell zum Verständnis des periodischen Rumpelns des Vulkans. Seit 1950 hatte Campi Flegrei drei Perioden seismischer Unruhen: zwischen April 1950 und Mai 1952, zwischen Juli 1969 und Juli 1972 und zwischen Juni 1982 und Dezember 1984. Während jeder dieser Perioden würde der Boden um etwa 1 bis 2 nach oben pulsieren 2 Fuß (0,3 bis 0,6 Meter) pro Jahr für eine Gesamthöhe von etwa 9,8 Fuß (3 m).
Diese Anhebung wurde wahrscheinlich durch Injektionen von Magma aus einem Reservoir mit einer Tiefe von 4 bis 5,5 Meilen (7 bis 9 Kilometer) in Schichten verursacht, die näher an der Oberfläche liegen und etwa 3 km tief sind, sagte Kilburn. Solches Magma belastet die äußere Schicht der Erde, die Kruste, während das Material in verfügbare unterirdische Räume drückt und winzige Erdbeben und Auftrieb verursacht, sagte er.
Kilburn und seine Kollegen schrieben am 15. Mai in der Zeitschrift Nature Communications, dass die Spannungen, die sich während dieser Perioden des Auftriebs angesammelt hatten, zwischen diesen Perioden abgebaut und die Caldera im Wesentlichen auf Null zurückgesetzt wurden. Jetzt haben Kilburn und seine Kollegen ihre neue Modellierungstechnik und Daten aus einem Bohrprojekt am Vulkan verwendet, um zu argumentieren, dass etwa 80 Prozent der während dieser Auftriebsperioden akkumulierten Spannungen in der Kruste verbleiben. Dieser akkumulierte Stress macht die Caldera anfälliger für Zittern und Brechen als bisher angenommen, sagten die Forscher.
Dies bedeutet nicht, dass ein Ausbruch unmittelbar bevorsteht, sagten die Wissenschaftler, da Campi Flegrei derzeit ruhig ist. Der letzte Aktivitätsbericht auf der Website des Global Volcanism Program der Smithsonian Institution beschreibt einen Schwarm winziger Beben der Stärke 1,9 im Jahr 2012. Wenn Campi Flegrei jedoch wieder aufwachen würde, könnte der Vulkan mit genügend Stress vorgeladen sein, um ihn mehr und mehr zu beben brechen leichter aus als bisher erwartet, sagten die Forscher.
"Diese Idee von Stress, der sich in der Kruste von Vulkanen ansammelt, ist eine ziemlich neue Idee, wie man die Ereignisse betrachtet, die zu einem Ausbruch führen", sagte Klemetti. Das ist interessant, sagte er, aber es ist möglich, dass die älteren Interpretationen korrekt sind und die unruhigen Perioden des Vulkans diskrete Ereignisse sind, die nichts ergeben.
Kilburn sagte, dass dasselbe Modell die vulkanische Aktivität am Mount Pinatubo auf den Philippinen, in den Soufrière Hills auf Montserrat in der Karibik, in Kilauea auf Hawaii und in Rabaul in Papua-Neuguinea genau beschrieben hat.
