Wechselwirkungen zwischen Magmenspeicherung und Caldera-/Flankenkollaps am Vulkan Fogo, Kapverden

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Andreas Klügel
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 572143535

Die Entwicklung vulkanischer Ozeaninseln umfasst Eruptionen, Intrusionen, und zerstörerische Prozesse einschließlich gravitativer Flankenkollapse. Das Gefährdungspotenzial solcher gigantischen Kollapse ist bekannt, doch weiß man wenig über mögliche Triggermechanismen, Rückkopplungen zwischen Flankenkollaps und Magmenspeicherung, sowie Indikatoren für ein bevorstehendes Flankenversagen. Wir planen detaillierte petrologische Untersuchungen von Proben des Vulkans Fogo (Kapverdische Inseln), um das Zusammenspiel zwischen flachen Magmenkammern, Flankenkollaps und möglicher Calderabildung besser zu verstehen. Die vulkanische Entwicklung von Fogo, einem der aktivsten Ozeanvulkane der Erde, umfasste mindestens einen gigantischen Flankenkollaps vor ca. 68 ka, der zu einem Megatsunami führte. Durch Untersuchungen u.a. von Proben-Profilen an der steilen Kollapsnarbe ist die zeitliche und geochemische Entwicklung des Vulkans gut bekannt. Diese Proben decken den kritischen Zeitraum vor und nach dem Kollaps gut ab, aber es fehlen detaillierte petrologische Untersuchungen wie z.B. Geobarometrie und Diffusionschronometrie. Wir planen derartige Untersuchungen an diesen und weiteren geeigneten Proben, um die Entwicklung des Magmen-Speichersystems vor und nach dem Kollaps zu rekonstruieren. Die wichtigsten Ziele umfassen: i) Test der Hypothese, dass im Vorfeld des Kollapses die Magmenspeicherung in progressiv geringeren Tiefen erfolgte; ii) Klärung der aktuell diskutierten Frage, ob flache Magmenkammern existierten, die einen vertikalen Caldera-Kollaps vor dem Flankenkollaps ermöglichten; iii) Bewertung der Rolle explosiver Eruptionen auf Fogo, welche lokal aufgeschlossene verschweißte Ignimbrite produziert hatten; iv) Test der Hypothese, dass Änderungen des Spannungsfeldes nach dem Flankenkollaps zu erkennbaren Änderungen der Magmenkammer-Tiefen und der Fraktionierungsbedingungen führten. Die Ergebnisse des Projektes werden unser Verständnis der Zusammenhänge zwischen Magmenspeicherung und Flankenkollaps entscheidend erweitern. Bislang weiß man kaum etwas über magmatische Prozesse im Zusammenhang mit dem Flankenkollaps dieses aktiven und potenziell gefährlichen Vulkans, obwohl eine Reihe von geeigneten und stratigraphisch gut charakterisierten Proben zur Verfügung steht. Daher ist das vorgeschlagene Projekt nicht nur aktuell, sondern auch relevant bezüglich der vulkanischen Gefahren insbesondere für die Bewohner von Fogo, falls differenzierte Magmen heute noch in flachen Reservoirs vorkommen und explosiv eruptiert werden könnten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Australien, Frankreich, Großbritannien, Schweiz
• Kooperationspartner: Dr. Raphaël Paris; Professor Dr. Sébastien Pilet; Dr. Ricardo Ramalho; Professor Dr. Axel Karl Schmitt, Ph.D.