Blick auf Taupō vom See aus. (David Butler/Getty Images) Die weite Fläche des himmelblauen Wassers des Taupō-Sees, gekrönt von dunstigen, bergigen Horizonten, ruft ein extremes Gefühl der Ruhe hervor.
Und doch brauen sich tief im Boden unten geologische Unruhen zusammen, so a neues Papier im New Zealand Journal of Geology and Geophysics .
Der Taupō-See ist der größte Süßwassersee in Australasien und liegt im Zentrum der Nordinsel Neuseelands. Und obwohl es heute friedlich erscheint, hat der See eine gewalttätige Entstehungsgeschichte.
Das Wasser des Sees befindet sich in einer prähistorischen Caldera – ein Wort, das auf dem Spanischen für „Kessel“ oder „Siedetopf“ basiert und während der jüngsten Erdzeit entstanden ist Supereruption , der Oruanui-Ausbruch vor 25.400 Jahren.
Wenn Magma aus einem freigesetzt wird Supervulkan (definiert als die Freisetzung von mindestens 1.000 Kubikkilometern Material bei einem Ausbruch) Bei einem Ereignis wie dem Oruanui-Ausbruch stürzen die erschöpften Magmaquellen ein, die Erdoberfläche sinkt und die Landschaft verwandelt sich dauerhaft in eine Caldera.
In den letzten 12.000 Jahren war der Vulkan Taupō 25 Mal aktiv. Sein jüngster Ausbruch fand im Jahr 232 n. Chr. statt beschrieben von den Autoren des neuen Papiers als „eine der explosivsten Eruptionen der Erde in historischen Zeiten“. Seitdem kam es auf dem Vulkan zu mindestens vier dokumentierten „Unruheepisoden“, die zu verheerenden Erdbeben und im Jahr 1922 zu einer massiven Bodensenkung führten.
Es sind die neueren Unruheperioden des Supervulkans, die die Forscher untersucht haben, indem sie Daten aus bis zu 42 Jahren analysierten, die an 22 Standorten rund um den See und auf der anderen Seite des Sees gesammelt wurden. Und es gibt Hinweise darauf, dass der Supervulkan immer noch brummt.
„1979 begannen [Forscher] mit einer neuartigen Vermessungstechnik, die die Seeoberfläche nutzt, um kleine Veränderungen zu erkennen. Seitdem werden jedes Jahr vier Vermessungen durchgeführt“, so der Hauptautor und Seismologe der Victoria University of Wellington Finn Illsley-Kemp erklärte . Bei dieser Technik wird ein Messgerät verwendet, das die vertikale Verschiebung des Seebodens misst.
Um sicherzustellen, dass die Daten zuverlässig sind, werden diese Messgeräte gewichtet, um die Auswirkungen von Wellen zu reduzieren, und für jeden Datenpunkt werden mehrere Messungen durchgeführt, um Variationsgrade und Ausreißer zu erkennen. Zur Absicherung gegen Störungen durch andere Kräfte ist an jedem Standort außerdem ein Ersatzmessgerät installiert.
Zu Beginn des Projekts wurden die Messungen mit manuellen Messgeräten aufgezeichnet, die an nur sechs Stationen aufgestellt waren. Zwischen August 1982 und Juli 1983 kamen acht weitere Stationen hinzu, und in dieser Zeit begann sich der Wert dieser Messungen zu zeigen.
Anfang 1983 erkannte das System an verschiedenen Standorten steigende oder fallende Werte. Nicht lange danach erschütterte ein Schwarm Erdbeben sanft die Region, was zum Aufbrechen mehrerer Verwerfungen führte, die den zentralen Kaiapo-Verwerfungsgürtel nach unten drückten und andere Gebiete am südlichen Ende des Sees anheben ließen.
Die Erdbebenschwärme von 1983 waren nur die erste von sieben diskreten Episoden von Unruhen, die in den letzten 35 Jahren aufgezeichnet wurden.
Bis 1986 wurden jedes Jahr Routineuntersuchungen mit zusätzlichen Sensoren und zusätzlichen Beobachtungen nach Erdbeben durchgeführt, wodurch ein robuster Datensatz entstand, der mit der Zeit immer detaillierter wurde.
Die Autoren stellten fest, dass in Zeiten geologischer Unruhen das nordöstliche Ende des Sees (das dem Zentrum des Vulkans und den angrenzenden Verwerfungslinien am nächsten liegt) dazu neigte, anzusteigen; der Seegrund nahe der Mitte des Verwerfungsgürtels sank; und am südlichen Ende des Sees kam es zu geringfügigen Absenkungen.
„Im See, in der Nähe der Horomatangi-Riffe, hat der Vulkan eine Hebung von 160 mm [16 cm oder 6,3 Zoll] verursacht, während nördlich des Sees die tektonischen Verwerfungen eine Senkung von 140 mm [5,5 Zoll] verursacht haben.“ sagte Illsley-Kemp .
Er glaubt, dass sich in dieser Region, in der es im Vergleich zu den umliegenden Gebieten nur sehr wenige Erdbeben gibt, das Magmareservoir von Taupō befindet, dessen tiefes Gestein zu heiß und geschmolzen ist, als dass es zu Erdbeben kommen könnte.
Die Forscher gehen davon aus, dass die Anhebung um 16 cm – die zwar nicht katastrophal ist, aber auf jeden Fall ausreicht, um Schäden an Gebäuden oder Rohren zu verursachen – möglicherweise darauf zurückzuführen ist, dass sich Magma in Unruhezeiten näher an die Oberfläche bewegt.
Illsley-Kemp sagte, die Forschung zeige, dass Taupō ein aktiver und dynamischer Vulkan sei, der eng mit der umgebenden Tektonik verbunden sei.
Die Forscher glauben, dass das nordöstliche Ende des Vulkans – wo sich die jüngsten Ausbrüche befinden – eher von der Ausbreitung heißen Magmas betroffen sein wird, das den Boden nach oben drückt. Sie glauben, dass das „sinkende“ Zentrum der Taupō-Verwerfung und das Absinken am südlichen Ende des Sees wahrscheinlich auf eine tiefe Abkühlung (und damit Schrumpfung) des Magmas, eine tektonische Erweiterung eines Grabenbruchs oder beides zurückzuführen sind.
Illsley-Kemp hat den Menschen regelmäßig versichert, dass es zwar Unruhe gebe, es aber keine Anzeichen dafür gebe, dass der Vulkan in absehbarer Zeit ausbrechen werde.
„Allerdings wird Taupō höchstwahrscheinlich irgendwann in den nächsten paar tausend Jahren ausbrechen – und daher ist es wichtig, dass wir diese Unruheperioden überwachen und verstehen, damit wir schnell alle Anzeichen erkennen können, die auf einen bevorstehenden Ausbruch hinweisen könnten.“ er sagte es dem New Zealand Herald in einem Artikel aus dem Jahr 2021 .
Letztendlich geht es bei dieser Forschung mehr darum, das normale „Verhalten“ der Caldera zu verstehen und herauszufinden, worauf man achten muss, wenn es immer heißer wird.
Diese Studie ist im veröffentlicht New Zealand Journal of Geology and Geophysics und Geophysics .