Die Dynamik aktiver magmatischer Systeme in 4 Dimensionen aus magnetotellurischen Beobachtungen

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Corrado Cimarelli; Professor Dr. Max Moorkamp
• Fachliche Zuordnung: Physik des Erdkörpers
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 470447964

Vulkane stellen eine signifikante Naturgefahr dar und daher können neue Verfahren zur Überwachung von Vulkanen Schäden und Todesopfer verhindern. Die zurzeit eingesetzten Verfahren basieren auf seismischen und geodätischen Methoden und können Bewegungen der Magmen erkennen, jedoch keine Änderungen der Petrologie oder Temperatur. Diese beiden Parameter haben allerdings einen großen Einfluss auf die Art der Eruption und sind daher essentiell, um die Auswirkungen abschätzen zu können. Vorherige Studien haben gezeigt wie die interne Struktur eines Vulkanes mit Magnetotellurik (MT) erkundet werden kann. In diesem Vorhaben werden wir magnetotellurische Messungen dahingehend erweitern, dass zeitliche Änderungen verfolgt werden können und durchgängige Überwachung möglich ist. Mount St. Helens ist einer der am besten erforschten Vulkane und eignet sich daher hervorragend als natürliches Laboratorium. Wir werden Wiederholungsmessungen an Stationen durchführen die während der letzten aktiven Phase 2004-8 durchgeführt wurden. Dies erlaubt es uns Vergleiche mit der jetzigen Ruhephase durchzuführen. Wir werden statistisch robuste Methoden entwickeln, um die Änderungen zu Quantifizieren und für durchgängiges Monitoring anzuwenden. Zudem werden wir 3D Inversionsverfahren entwickeln, die speziell an zeitabhängige Probleme angepasst sind. Zusätzlich zu den Wiederholungsmessungen werden wir auch 4 durchgängig messende Stationen am Mount St. Helens und einem anderen, gerade aktiven Vulkan, durchführen. Diese Langzeitmessungen werden wir mit den neu entwickelten statistischen Verfahren auswerten und Zusammenhänge mit dem Eruptionsverhalten untersuchen. Dies ist ein erster Schritt hin zur Verwendung von MT als Werkzeug zur Überwachung von Vulkanen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Tschechische Republik
• Partnerorganisation: Czech Science Foundation
• Kooperationspartner: Dr. Graham Hill