Eine neue Studie von Wissenschaftlern der zur University of Miami (UM) gehörenden Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Science verwendet Daten eines interferometrischen Synthetic Aperture Radar (InSAR), um Deformationen vor der Eruption aktiver Vulkane im westindonesischen Sundabogen zu untersuchen. Die Studie wurde von der Geophysikerin Estelle Chaussard und dem UM Professor Falk Amelung geleitet und und deckte Belege dafür auf, dass sich mehrere Vulkane vor ihren Eruptionen tatsächlich aufgrund des Aufstiegs von Magma aufblähten. Die Tatsache, dass derartige Deformationen von Satelliten registriert werden konnten, ist für die Vulkanologie ein wichtiger Schritt nach vorn. Es ist der erste unzweifelhafte Beleg dafür, dass eine aus der Ferne registrierte Bodendeformation bei der Vorhersage von Vulkanausbrüchen helfen könnte.
„Die Beobachtung kompletter Vulkanregionen mittels Satellitendaten ist von elementarer Bedeutung für die Registrierung von Bodendeformationen im Vorfeld vulkanischer Eruptionen. Wenn ein vulkanisches Aufblähen beobachtet wird, kann es uns helfen vorherzusagen, wo die nächste Eruption stattfinden könnte. Außerdem könnte die Beobachtung durch Satelliten in Regionen wie Indonesien, wo Vulkane weit verbreitet sind und eine Bedrohung für Millionen Menschen darstellen und wo es kaum bodengestützte Überwachung gibt, ein wichtiges Werkzeug für die Vorhersage werden“, sagte Chaussard.
Das Team analysierte mehr als 800 InSAR-Aufnahmen des von der Japanese Space Exploration Agency (JAXA) betriebenen ALOS-Satelliten, die er zwischen 2006 und 2009 von 79 Vulkanen gemacht hatte. Die Forscher fanden Deformationen bei sechs vulkanischen Zentren, von denen drei nach dem Beobachtungszeitraum ausbrachen, was bestätigte, dass das Aufblähen ein häufiger Vorbote für vulkanische Eruptionen im westlichen Sundabogen ist.
„Die Idee, dass man Deformationen vor einer vulkanischen Eruption registriert, gibt es schon seit einer Weile“, sagte Amelung, der seit 15 Jahren aktive Vulkane untersucht. „Weil diese Region so aktiv ist, ist unsere Verwendung des InSAR sehr erfolgreich. Wir haben jetzt ein Werkzeug, das uns sagen kann, wo wahrscheinlich Eruptionen stattfinden werden.“ Das Team wird jetzt andere Gebiete Indonesiens und danach die Philippinen studieren, die ebenfalls anfällig für vulkanische Aktivitäten sind. Die Wissenschaftler werden Daten des Satelliten ALOS-2 verwenden, der von der JAXA betrieben werden wird und nächstes Jahr gestartet werden soll.
„Die Überwachung von Veränderungen der Erdoberfläche hilft uns, aufkommende vulkanische Aktivitäten besser vorherzusagen, welche vernichtende Auswirkungen auf das menschliche Leben haben kann“, sagte Amelung. „Wie bei Erdbeben und Tsunamis können wir die Aktivität jedoch nicht mit Sicherheit vorhersagen, aber wir hoffen, dass neue Werkzeuge wie die Beobachtung mittels Satelliten uns helfen werden, entscheidende Informationen fast in Echtzeit zu sammeln, so dass wir das Risiko von Eruptionen einschätzen und zeitnah Ressourcen bereitstellen können.“
Diese Studie offenbart auch, dass es regionale Trends bei der Magmaspeicherung gibt. Indonesische Vulkane haben Magma-Reservoirs in geringen Tiefen, möglicherweise aufgrund der tektonischen Gegebenheiten der Region, was die Art und Weise beeinflusst, wie die Region deformiert wird. Wenn eine Magmakammer nahe der Oberfläche liegt, wird sie gewöhnlich mit einem höheren Risiko für eine starke Eruption in Zusammenhang gebracht, deswegen spielen diese Beobachtungen eine wichtige Rolle bei der Bewertung vulkanischer Bedrohungen.
Der Artikel mit dem Titel „Precursory inflation of shallow magma revervoirs at west Sunda volcanoes detected by InSAR“ von Chaussard und Amelung erscheint in den Geophysical Research Letters. Unterstützung wurde durch Fördergelder der National Aeronautics and Space Administration (NASA) und der National Science Foundation (NNX09AK72G und EAR-0810214) zur Verfügung gestellt. Die ALOS-PALSAR Aufnahmen, die in der Studie verwendet wurden, unterliegen dem Urheberrecht der Japanese Space Exploration Agency (JAXA).
(THK)
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