A remote sensing / radar satellite interferometric (InSAR) time series analysis of volcanoes in Chile, and how the seismic cycle influences magma chamber in- and deflation

• Applicant: Professor Dr. Mahdi Motagh
• Subject Area: Geophysics
• Term: from 2007 to 2010
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 44253808

Weltweit mehren sich die Hinweise darauf, dass tektonische Erdbeben die vulkanische Aktivität beeinflussen und sogar Eruptionen auslösen können. Bisher ist dennoch unklar, inwiefern die Intrusionskörper unter Vulkanen durch kurz- und langfristig wirkende Spannungsquellen beeinflusst werden. Dieses Verständnis ist essentiell, um die Gefährdung vulkanischer Unruhe und das Potential von Eruptionen abschätzen zu können. Hier schlage ich ein Forschungsprojekt vor, das sich auf aktive und schlafende Vulkane der Anden konzentriert. Da sich die südamerikanische Plattengrenze in einzelne mehrere hundert kilometerlange Segmente aufteilt, von denen manche seismisch sehr aktiv und andere dagegen geblockt erscheinen, ist zu erwarten dass der Spannungszustand in der Kruste und den dortigen Vulkanen signifikant und über mehrere räumliche und zeitliche Skalen variiert. Dieses Verhalten soll durch InSARSatellitendaten studiert und numerisch modelliert werden. Grundlage für diese Studie sind Radar-Satellitendaten der ESA (European Space Agency) und der DLR (Deutsche Luft und Raumfahrt), womit vulkanische Deformationsmuster in Abhängigkeit von der Zeit zu untersuchen sind (entsprechende Datenanträge wurden bereits durch ESA und DLR genehmigt). Bei Erkennung eines deformierenden Vulkans soll durch Inversionsrechnungen die Ursache dieser Deformation untersucht werden, um zum Beispiel zu prüfen ob es sich um elliptische oder abgeflachte Intrusionsgeometrie handelt. Entscheidend ist hierbei zu untersuchen, ob und wie Änderungen der Deformationsrate und -geometric zeitlich mit großen Erdbeben an der Plattengrenze korrelieren. Das Ziel ist daher ein besseres Verständnis von gekoppelten Subduktionserdbeben und vulkanischer Aktivität zu erhalten, wobei insbesondere Deformationsrate und -muster zeitlich beobachtet werden sollen. Gemeinsam mit Modellsimulationen soll die Frage beantwortet werden, inwiefern Magmaintrusionen vom Spannungszustand am aktiven Kontinentalrand abhängen.

• DFG Programme: Research Grants