Wie sich ein Vulkan im Laufe seines Lebens verändert

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Eine Landschaft befindet sich im stetigen Wandel, manche Orte verändern sich schneller und manche langsamer. Aktive Vulkane gehören zu den sich schnell verändernden Landschaftsformen. Forscher der Universität Florida haben nun mit Hilfe von Fotos versucht, Eigenschaften über den Telica Vulkan in West-Nicaragua herauszubekommen.

Der Telica Vulkan ist ein basalt- bis andesitführender Stratovulkan. Seine Ausbrüche sind effusiv, also wird kontinuierlich Lava an die Oberfläche transportiert, allerdings ohne Explosionen und mit schwacher Seismizität. Sein vulkanischer explosiv Index (VEI) liegt bei 2, was sehr schwach ist. Ein bekanntes Beispiel für diese Art von Vulkan ist der Kilauea Vulkan auf Hawaii. Dagegen ist er geprägt von langlebigen, hydrothermalen Systemen sowie Hoch-Temperatur-Fumarolen, die im Krater des Vulkans liegen. Die Morphologie dieser Art von Vulkanen ist bisher nur selten untersucht worden.

Die Forscher der Universität Florida Hanagan, Femina und Rodgers haben seine Ausbrüche und seine damit einhergehende morphologischen Veränderungen in dem Zeitraum von 1994 bis 2017 fotografisch, im Gelände und mit Hilfe von veröffentlichen Reports beobachtet. Für den Zeitraum von 2011 bis 2017 wurde eine photogrammische Methode mit der photorealistic point cloud construction by SfM sowie zur Differenzierung die sogenannte Multiscale Model to Model Cloud Comparison (M3C2) angewandt.

Hierbei kamen einige interessante Resultate zutage. Beispielsweise ist Mineralisierung von Schwefel und schwefelhaltigen Mineralen am Krater und an den Kraterrändern zu beobachten. Der Auswurf von Asche und Blöcken war bei Eruptionen 2011 sowie zwischen 2015-2016 sichtbar (Abbildung). Natürlich verändert sich auch die Morphologie eines Vulkans während seiner zahlreichen Ausbrüche. Die größten Veränderungen konnten zwischen 1994 bis 2017 beobachtet werden, bei der sich der Schlot von Nord Nord-Ost nach Süd-Zentral verlagert hat. Das Ausstoßen und die daraus folgende Ablagerung von Asche und Blöcken hatte zusätzlich einen sichtbaren Einfluss auf die Oberflächenbeschaffenheit.

Abbildung 1: (C.E. Hangan et al., 2020) Panoramas und Fotos des Telica Kraters der östlichen Kraterkante für ausgewählte Zeitperioden. Für die Startzeitpunkte der Eruptionen sind die VEI Werte seit 1994 angegeben. Die beschrifteten Eigenschaften beinhalten Beispiele aus a) der nordwest , Fumarole, b) süd Fumarole c) nord Fumarole, d) Erdrutschablagerung e) Glühen f) Abbruchkante des Doms g) frische Erdrutschkante

Alleine durch diese optischen Methoden war es möglich, zu ermitteln wieviel Material in dem Vulkan neu gebildet und wieviel wiederum abgetragen wurde. Dies ist in der folgenden Abbildung zu erkennen. Diese Studie zeigt also, dass in der Wissenschaft manchmal simple Methoden ausreichend sind, um spannende und neue Erkenntnisse zu einem Thema zu bekommen.

Abbildung 2 (C.E. Hangan et al., 2020) : (a) Maximales neu aufgetragenes und abgetragnes Material, entnommen aus allen M3C2 Differenzierungen. (b) neu entstandenes Volumen, minimiertes Volumen und totale Volumenänderung insgesamt.

Veröffentlichung: C. E. Hanagan et al., Changes in crater morphology associated with volcanic activity at Telica Volcano, Nicaragua (2020), American Geophysical Union

DOI: 10.1029/2019GC008889

Quelle: The Pennsylvania State University ,University of South Florida

Titelbildunterschrift: Abbildung 1: (C.E. Hangan et al., 2020) Panoramas und Fotos des Telica Kraters der östlichen Kraterkante für ausgewählte Zeitperioden. Für die Startzeitpunkte der Eruptionen sind die VEI Werte seit 1994 angegeben. Die beschrifteten Eigenschaften beinhalten Beispiele aus a) der nordwest , Fumarole, b) süd Fumarole c) nord Fumarole, d) Erdrutschablagerung e) Glühen f) Abbruchkante des Doms g) frische Erdrutschkante

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Maraike Hofer

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