Edifice-Seismizität, interne Strukturen und Kraterdeformation zur Analyse magmatischer Prozesse am Ol Doinyo Lengai Vulkan, Tansania

• Antragsteller: Professor Dr. Georg Rümpker
• Fachliche Zuordnung: Physik des Erdkörpers
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 563197751

Diese Studie untersucht die Seismizität, die interne Struktur und die Oberflächendeformation des aktiven Vulkans Ol Doinyo Lengai im Norden Tansanias. Das Hauptziel ist die Analyse interner Prozesse wie magma-induzierte Seismizität und Magmaakkumulation innerhalb des Vulkangebäudes (Edifice) sowie deren Auswirkungen auf die seismische Aktivität und die Deformation des Kraterbereichs. Durch den Einsatz verschiedener seismologischer Techniken in Kombination mit Global Navigation Satellite System (GNSS)-basierten Deformationsmessungen soll ein besseres Verständnis der Beziehungen zwischen Magmareservoirs, Magmatransport, magma-induzierter Seismizität und Kraterinstabilität erzielt werden. Diese Untersuchung ist motiviert durch Ergebnisse eines fünf Wochen dauernden seismologischen Pilotexperiments, das eine hohe Seismizität innerhalb des Vulkangebäudes aufzeigte. Die räumliche Verteilung der seismischen Ereignisse deutet darauf hin, dass Magmabewegungen Erdbeben und Erosion verursachen, die zur Instabilität der Kraterregion beitragen. Zur Untersuchung dieser Prozesse planen wir den Einsatz eines dichten Netzwerks von seismischen Stationen rund um den Krater und entlang der Flanken des Vulkans, um die seismische Aktivität zu charakterisieren und erstmals die internen magmatischen Strukturen des Vulkangebäudes zu erfassen. Zudem werden wiederholte GNSS-basierte Vermessungen durchgeführt, um die Deformation der Kraterregion zu quantifizieren. Durch die Integration seismologischer Messungen mit Deformationsstudien soll das Potenzial multiparametrischer Ansätze zur Untersuchung und Überwachung aktiver Vulkane genutzt werden. Dabei geht es um die Beantwortung folgender Forschungsfragen: 1. Wie ist die räumlich-zeitliche Verteilung der seismischen Aktivität innerhalb des Vulkangebäudes mit Magmatransport und der Entwicklung von Bruchstrukturen verknüpft? 2. Welche Erkenntnisse kann seismische Tomographie über die räumliche Verteilung von Magma innerhalb des Vulkangebäudes liefern? 3. Können Korrelationen zwischen Seismizität, Herdmechanismen und Oberflächendeformation Einblicke in die Stabilität des Vulkangebäudes, insbesondere des Kraterbereichs, geben?

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen