Etnas sydöstra flank glider sakta mot havet. Ett team av forskare från GEOMAR och Kiel University har för första gången visat rörelsen av Etnas undervattensflank med hjälp av en ny, ljudbaserat geodetiskt övervakningsnätverk. En plötslig och snabb nedstigning av hela backen kan leda till en tsunami med katastrofala effekter för hela regionen. Resultaten har publicerats idag i den internationella tidskriften Vetenskapens framsteg .

Som Europas mest aktiva vulkan, Etna övervakas intensivt av forskare och italienska myndigheter. Satellitbaserade mätningar har visat att vulkanens sydöstra flank sakta glider mot havet medan de andra sluttningarna är i stort sett stabila. Hittills, det är okänt om och hur rörelsen fortsätter under vattnet, eftersom satellitbaserade mätningar är omöjliga under havsytan. Med det nya GeoSEA geodetiska övervakningsnätverket för havsbotten, forskare från GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel, forskarna har upptäckt horisontella och vertikala rörelser av en nedsänkt vulkanflank för första gången.

Resultaten bekräftar att hela sydöstra flanken är i rörelse. Drivkraften för flankrörelser är sannolikt gravitationen och inte magmans uppstigning, som tidigare antagits. Katastrofal kollaps som involverar hela flanken eller stora delar av den kan inte uteslutas, och skulle utlösa en stor tsunami med extrema effekter i regionen. Resultaten av studien har idag publicerats i den internationella tidskriften Vetenskapens framsteg .

"Vid Etna, vi använde ett ljudbaserat undervattens geodetiskt övervakningsnätverk, den så kallade marina geodesin, på en vulkan för första gången, " säger Dr Morelia Urlaub, huvudförfattare till studien. Hon ledde undersökningarna som en del av projektet "MAGOMET—Marine geodesi for offshore monitoring of Mount Etna". I april 2016 GEOMAR-teamet placerade totalt fem akustiska övervakningstransponderstationer över förkastningslinjen som representerar gränsen mellan den glidande flanken och den stabila sluttningen. "Vi placerade tre på glidsektorn och två på den förmodligen stabila sidan av förkastningslinjen, " säger Dr Urlaub.

Under uppdraget, varje transponder skickade en akustisk signal var 90:e minut. Eftersom ljudets hastighet i vatten är känd, färdtiden för signalerna mellan transpondrar gav information om avstånden mellan transpondrar på havsbotten med en precision på mindre än en centimeter. "Vi märkte att i maj 2017, avstånden mellan transpondrar på olika sidor av felet förändrades tydligt. Flanken halkade med fyra centimeter mot havet och sjönk med en centimeter inom en period av åtta dagar, " förklarar Dr. Urlaub. Denna rörelse kan jämföras med en mycket långsam jordbävning, en så kallad "slow slip event". Det var första gången som den horisontella rörelsen av en sådan långsam glidhändelse registrerades under vattnet. Totalt, systemet levererade data i cirka 15 månader.

En jämförelse med markdeformationsdata från satellit visade att den sydöstra flanken över havet rörde sig med ett liknande avstånd under samma observationsperiod. "Så hela sydöstra flanken ändrade sin position, " säger Dr Urlaub.

"Övergripande, våra resultat indikerar att lutningen glider på grund av gravitationen och inte på grund av magma stigande, " fortsätter hon. Om magmadynamik i vulkanens centrum utlöste flankdeformation, förskjutningen av flanken skulle förväntas vara större på land än under vatten. Detta är avgörande för farobedömningar. "Hela sluttningen är i rörelse på grund av gravitationen. Det är därför mycket möjligt att den kan kollapsa katastrofalt, som kan utlösa en tsunami i hela Medelhavet, " förklarar professor Heidrun Kopp, koordinator för GeoSEA-arrayen och medförfattare till studien. Dock, resultaten av studien tillåter inte en förutsägelse om och när en sådan händelse kan inträffa.

"Ytterligare grundforskning behövs för att förstå de geologiska processerna vid och runt Etna och andra kustvulkaner. Vår undersökning visar att det ljudbaserade geodetiska övervakningsnätverket kan vara till en oerhörd hjälp i detta avseende. " säger Dr Urlaub.