En tysk studie visar att magma kan stiga upp från den övre manteln till mitten och övre skorpan under vulkanen Laacher See (Rheinland-Pfalz). Detta är resultatet av en studie utförd av Seismological Survey of Southwest Germany (Erdbebendienst Südwest), tillsammans med GFZ German Research Centre for Geosciences, Karlsruhe Institute of Technology (KIT) och den seismologiska undersökningen i Nordrhein-Westfalen. För första gången, forskare presenterar bevis på djupa, lågfrekventa jordbävningar orsakade av magmarörelser under Laacher See-vulkanen. Dock, det finns för närvarande inga tecken på någon kommande vulkanisk aktivitet inom en snar framtid. Forskarna rapporterar sina resultat i Geophysical Journal International .

"De upptäckta jordbävningarna genereras på stora djup och kännetecknas av ovanligt låga frekvenser. Deras magnituder är under gränsen för mänsklig perception, " förklarar professor Joachim Ritter vid Geophysical Institute (GPI) vid KIT. Så djupt, lågfrekventa jordbävningar (DLF) genereras på djup mellan 10 och över 40 kilometer, dvs i jordskorpan och övre manteln. Deras dominerande oscillationsfrekvenser är mellan 1 och 10 Hertz, vilket är betydligt lägre än tektoniska jordbävningar av jämförbar magnitud.

"DLF-jordbävningar betraktas över hela världen som en indikation på rörelsen av magmatiska vätskor på stora djup, " förklarar professor Torsten Dahm, chef för GFZ-sektionen Physics of Earthquakes and Volcanoes. "Sådana jordbävningar kan observeras regelbundet under aktiva vulkaner, till exempel, på Island, Japan eller Kamchatka." Resultaten av studien i östra Eifel-regionen tyder på att magmatiska vätskor från jordens övre mantel kan stiga upp i jordskorpan under Laacher See-vulkanen. Detta kan tolkas som en indikation på existensen och pågående långsam uppladdning av magmakammare i jordskorpan under vulkanen.

I deras studie, forskarna vid KIT, GFZ, Erdbebendienst Südwest – de gemensamma seismologiska tjänsterna i Rheinland-Pfalz och Baden-Württemberg – och den statliga seismologiska tjänsten i Nordrhein-Westfalen fastställde att dessa jordbävningar inträffar episodiskt i grupper som är snävt begränsade i tid och rum och ställer upp längs en linje mellan 10 och 45 kilometers djup. Forskarna drar slutsatsen att vätskor och magma, dvs smält sten, kunde stiga från den övre manteln till mitten och övre jordskorpan under Laacher See-vulkanen.

"På grund av omfattande förbättringar av de seismologiska övervakningsnätverken i Rheinland-Pfalz och de angränsande regionerna, djupa lågfrekventa jordbävningar kunde registreras under vulkanen Laacher See för första gången 2013, " säger Dr Martin Hensch, chef för studien vid Erdbebendienst Südwest. "Under de senaste fem åren, totalt fyra spatialt välbegränsade kluster av sådana DLF-jordbävningar har upptäckts i östra Eifel-regionen." Klustren ligger i linje längs en cirka 80° sydostlig stuplinje söder om Laacher See-vulkanen. Förutom den rumsliga separationen, den tidsmässiga förekomsten av DLF-jordbävningarna är också kraftigt begränsad:Hittills, experterna har observerat åtta episoder av DLF-jordbävningar som varar mellan 40 sekunder och åtta minuter.

Dock, forskarna tolkar inte de observerade DLF-jordbävningarna som en omedelbar prekursorsignal för någon kommande vulkanisk aktivitet inom en snar framtid. "Uppkomsten av magma i den grunda skorpan åtföljs vanligtvis av svärmar av högfrekventa jordbävningar. Sådan aktivitet har ännu inte observerats i östra Eifel, " rapporterar Joachim Ritter.

"Ytterligare, det finns inga tecken på deformation på jordens yta, som borde vara tydligt detekterbar under massiva magmauppstigningar, ", tillägger Torsten Dahm. Datering av magman som producerades under det senaste utbrottet 12, För 900 år sedan visar att fyllningen och differentieringen av den övre magmakammaren under vulkanen Laacher See kunde ha tagit cirka 30, 000 år innan själva utbrottet ägde rum. Det betyder att de magmatiska processerna är av extremt lång varaktighet innan ett utbrott inträffar. Eftersom de tekniska kraven för detektering och lokalisering av DLF-jordbävningar i östra Eifel-regionen bara har nått en tillräcklig kvalitet under de senaste åren, det är inte möjligt att i efterhand ta ställning till historiska DLF-jordbävningar som inträffat i regionen. Efter den första observationen av djupa jordbävningar 2013, UTRUSTNING, GFZ och Erdbebendienst Südwest installerade ett seismologiskt forskningsnätverk. Den gemensamma användningen av seismiska registreringar möjliggör nu detaljerad vetenskaplig analys av mikroseismicitet.

För att bättre undersöka sambandet mellan DLF-jordbävningar och eventuell magmatisk aktivitet under östra Eifel-regionen, forskarna rekommenderar att intensifiera geokemisk övervakning för att analysera emitterade gaser, samt upprepade geodetiska mätningar för att upptäcka möjliga deformationer av jordens yta. Specifika geofysiska undersökningar bör också utföras för att kartlägga och karakterisera möjliga magma-reservoarer under Laacher See-vulkanen. Ytterligare, forskarna rekommenderar en omvärdering av vulkanrisken i Eifel.