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Wissenschaftler simulieren erstmals vulkanische Signale im Labor

Die seismischen Signale, die häufig einem Vulkanausbruch vorausgehen, wurden von durch die EU geförderten Wissenschaftlern erstmals im Labor erzeugt. Die Arbeit, die teilweise durch ein ausgehendes internationales Forschungsstipendium des Marie-Curie-Programms unter dem Sechst...

Die seismischen Signale, die häufig einem Vulkanausbruch vorausgehen, wurden von durch die EU geförderten Wissenschaftlern erstmals im Labor erzeugt. Die Arbeit, die teilweise durch ein ausgehendes internationales Forschungsstipendium des Marie-Curie-Programms unter dem Sechsten Rahmenprogramm (RP6) finanziert wurde, wurde in der letzten Ausgabe der Zeitschrift Science veröffentlicht. Die Forscher verformten unter Krafteinwirkung Basaltblöcke, die sie vom Ätna auf der süditalienischen Insel Sizilien entnommen hatten. Die seismischen Signale, die bei diesem Prozess entstanden, wurden mit einer Anordnung hochsensibler Instrumente beobachtet. Die Instrumente detektierten Ereignisse mit niedriger Frequenz, die die Wissenschaftler mit dem Geräusch einer Orgelpfeife vergleichen und die man in vulkanischen Regionen auf der ganzen Welt findet. In einem Vulkan werden diese Geräusche erzeugt, wenn Wasser, Dampf, Gas oder Magma durch kleine Risse und Brüche im Gestein drängen. Ein wichtiger Punkt ist, dass die Wissenschaftler herausfanden, dass ihre Erkenntnisse genau auf den Maßstab natürlicher Vulkane übertragen werden können: 50-Millimeter-Risse im Labor verhielten sich wie 200-Meter-Risse in der Natur. Die Forscher hoffen, dass diese neu entdeckte Möglichkeit zur Erzeugung vulkanischer Bedingungen im Labor bei der Voraussage von Zeitpunkt und Art von Vulkanausbrüchen helfen wird. Rund 500 Millionen Menschen leben in der Nähe von aktiven Vulkanen und wären im Falle eines Ausbruchs erheblich körperlich oder wirtschaftlich betroffen. Man geht davon aus, das um die 10% der EU-Bevölkerung bei einem Vulkanausbruch wirtschaftlich gefährdet wären. Neben seismischen Signalen bauen Wissenschaftler ihre Vorhersagen auf Bodendeformationsanalysen und geo-chemischen Daten - zum Beispiel von entweichenden Gasen - auf. "Der Heilige Gral der Vulkanforschung ist die Fähigkeit mit Genauigkeit vorauszusagen, wann und wie ein Vulkan ausbrechen wird", erklärte Philip Benson, Marie-Curie-Stipendiat am University College London, Vereinigtes Königreich, der die Experimente an einer speziellen Einrichtung für die Untersuchung der Dynamik von Felsbrüchen an der Universität Toronto in Kanada durchführte. "Wir sind noch nicht am Ziel, und ehrlich gesagt werden wir vielleicht nie in der Lage sein, einen solchen Genauigkeitsgrad zu erreichen. Aber die Möglichkeit, die Druckbedingungen und Vorgänge in Vulkanen zu simulieren, hilft Geophysikern sehr dabei, die wissenschaftliche Grundlage unruhiger Vulkane zu erforschen. Dies hilft schließlich Städten und Gemeinden bei der Entscheidung über eine Evakuierung." Die Erkenntnisse könnten auch in anderen Bereichen im Zusammenhang mit Felsbrüchen Anwendung finden; dazu gehören Bergbau, Bauwesen, Öl- und Gasförderung sowie Erdbebenforschung. Paul Young, Vizepräsident der Universität Toronto, war ebenfalls an der Forschung beteiligt. Er begrüßte die Tatsache, dass Dr. Benson sein Marie-Curie-Stipendium dazu nutzte, seine Forschung in Toronto durchzuführen. "Philip hätte mit seinem Marie-Curie-Stipendium überall auf der Welt hingehen können und er wählte die Universität Toronto", erklärte er. Professor Young fügte hinzu: "Die Investition der kanadischen Stiftung für Innovation ermöglichte den Entwurf und den Bau einer Versuchseinrichtung für Felsbrüche auf dem neusten Stand der Technik, die zu einem weltweiten Forschungsinnovationswettbewerb geführt und Kanada für die besten Forschungstalente noch attraktiver gemacht hat. Dies ist auch ein perfektes Beispiel für den großen gesellschaftlichen Nutzen von Regierungsunterstützung für Forschung."

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