Magmatische Fluide unter schlafenden Eifelvulkanen entdeckt

Forschende des KIT haben alte seismische Daten mit modernen Verfahren neu ausgewertet und potenzielle magmatische Bereiche lokalisiert

3D-Querschnitt der oberflächennahen Erdschicht in einer Höhe von 70 km, einer Breite von 40 km und einer Tiefe von 30 km — Die Darstellung zeigt eine räumliche Übereinstimmung der Häufung junger Vulkanausbrüche (< 100 000 Jahre, rote Dreiecke) an der Erdoberfläche und den stärksten im Untergrund gemessenen Reflexionen (blau = schwach, gelb = stark) im Untergrund.

Wer an vulkanische Aktivität denkt, dem kommt in der Regel nicht sofort Deutschland in den Sinn. Doch noch vor 11 000 Jahren brachen in der Eifel Vulkane aus. Seitdem ruht das Vulkanfeld. Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und der TU Bergakademie Freiberg (TUBAF) haben nun die Erdkruste unter der Region mit modernen seismischen Bildgebungsverfahren neu untersucht. Die detaillierten Darstellungen zeigen bisher unbekannte Strukturen, die wie magmatische Fluide aussehen und aus dem oberen Erdmantel stammen. Ihre Ergebnisse haben sie in der Fachzeitschrift Geophysical Research Letters veröffentlicht.

„Unsere Analyse greift auf Daten zurück, die 35 Jahre alt sind. Inzwischen können wir aus den vorhandenen Datensätzen viel detailliertere Bilder von unterirdischen Strukturen extrahieren und auswerten, da sich die Verarbeitung seismischer Reflexionsdaten stark verbessert hat“, sagt Dario Eickhoff vom Geophysikalischen Institut des KIT. „So konnten wir bereits erkannte Strukturen in höherer Auflösung darstellen und bisher noch unbekannte Merkmale abbilden.“ Die in 10 bis 30 Kilometern Tiefe entdeckten Strukturen ähneln Erhebungen oder flachen Schichten aus magmatischem Gestein, die sich zwischen das vorhandene Gestein geschoben haben.

Die untersuchten Merkmale deuten darauf hin, dass es sich um Taschen magmatischer Schmelzen, Flüssigkeiten oder überkritischer Gase handeln könnte, die aus dem oberen Erdmantel in mehr als 50 Kilometern Tiefe in die Erdkruste aufgestiegen sind. Bei den überkritischen Gasen könne es sich vor allem um magmatisches Kohlendioxid handeln, das in der Eifel häufig vorkomme und in der Tiefe wegen des Auflastdrucks praktisch flüssig sei, so Eickhoff. „Diese potenziellen magmatischen Bereiche könnten in Zukunft zu Lavaausbrüchen in der Region führen, wenn das Magma genug Auftrieb erhält, um an die Oberfläche zu steigen.“ Um die konkrete Gefahr besser abschätzen zu können, halten die Forschenden weitere Untersuchungen mit modernsten geophysikalischen Methoden für erforderlich.

swi, 10.01.2025