science >> Wetenschap >  >> Natuur

GeoSEA-array registreert glijden van de zuidoostelijke flank van de Etna

3D-weergave van de oostelijke flank van de Etna met de positie van het GeoSEA-transpondernetwerk. Krediet:Morelia Urlaub/Felix Gross

De zuidoostflank van de Etna glijdt langzaam richting zee. Een team van wetenschappers van GEOMAR en de Universiteit van Kiel heeft voor het eerst de beweging van de onderwaterflank van de Etna laten zien met behulp van een nieuwe, op geluid gebaseerd geodetisch meetnetwerk. Een plotselinge en snelle afdaling van de hele helling kan leiden tot een tsunami met desastreuze gevolgen voor de hele regio. De resultaten zijn vandaag gepubliceerd in het internationale tijdschrift wetenschappelijke vooruitgang .

Als de meest actieve vulkaan van Europa, De Etna wordt intensief gevolgd door wetenschappers en Italiaanse autoriteiten. Op satellieten gebaseerde metingen hebben aangetoond dat de zuidoostelijke flank van de vulkaan langzaam naar de zee schuift, terwijl de andere hellingen grotendeels stabiel zijn. Daten, het is niet bekend of en hoe de beweging onder water doorgaat, aangezien satellietgebaseerde metingen onder het oceaanoppervlak onmogelijk zijn. Met het nieuwe GeoSEA zeebodem geodetisch meetnetwerk, wetenschappers van het GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel, de onderzoekers hebben voor het eerst de horizontale en verticale beweging van een ondergedompelde vulkanische flank gedetecteerd.

De resultaten bevestigen dat de hele zuidoostelijke flank in beweging is. De drijvende kracht achter flankbeweging is hoogstwaarschijnlijk de zwaartekracht en niet de opstijging van magma. zoals eerder werd aangenomen. Een catastrofale ineenstorting van de gehele flank of grote delen ervan kan niet worden uitgesloten, en zou een grote tsunami veroorzaken met extreme gevolgen in de regio. De resultaten van het onderzoek zijn vandaag gepubliceerd in het internationale tijdschrift wetenschappelijke vooruitgang .

"Op de Etna, we gebruikten een op geluid gebaseerd geodetisch meetnetwerk onder water, de zogenaamde mariene geodesie, voor het eerst op een vulkaan, " zegt Dr. Morelia Urlaub, hoofdauteur van de studie. Ze leidde de onderzoeken als onderdeel van het project "MAGOMET-Marine geodesie voor offshore monitoring van de Etna". In april 2016, het GEOMAR-team plaatste in totaal vijf akoestische bewakingstransponderstations over de breuklijn die de grens tussen de glijdende flank en de stabiele helling vertegenwoordigt. "We hebben er drie op de glijdende sector geplaatst en twee op de vermoedelijk stabiele kant van de breuklijn, " zegt dr. Urlaub.

Tijdens de missie, elke transponder zond elke 90 minuten een akoestisch signaal uit. Omdat de geluidssnelheid in water bekend is, de reistijd van de signalen tussen transponders gaf informatie over de afstanden tussen transponders op de zeebodem met een nauwkeurigheid van minder dan een centimeter. "We merkten dat in mei 2017, de afstanden tussen transponders aan verschillende zijden van de fout zijn duidelijk veranderd. De flank gleed vier centimeter zeewaarts en zakte binnen een periode van acht dagen één centimeter weg, " legt Dr. Urlaub uit. Deze beweging kan worden vergeleken met een zeer langzame aardbeving, een zogenaamd "slow slip event". Het was de eerste keer dat de horizontale beweging van zo'n slow slip-gebeurtenis onder water werd vastgelegd. In totaal, het systeem leverde gegevens gedurende ongeveer 15 maanden.

Een vergelijking met grondvervormingsgegevens verkregen door satelliet toonde aan dat de zuidoostelijke flank boven zeeniveau zich gedurende dezelfde observatieperiode over een vergelijkbare afstand bewoog. "Dus de hele zuidoostflank veranderde van positie, " zegt dr. Urlaub.

"Algemeen, onze resultaten geven aan dat de helling verschuift door de zwaartekracht en niet door de opkomst van magma, " vervolgt ze. Als magma-dynamiek in het centrum van de vulkaan flankvervorming veroorzaakte, De verplaatsing van de flank zal aan land naar verwachting groter zijn dan onder water. Dit is cruciaal voor gevarenbeoordelingen. "De hele helling is in beweging vanwege de zwaartekracht. Het is daarom goed mogelijk dat deze catastrofaal instort, die een tsunami in de hele Middellandse Zee zou kunnen veroorzaken, " legt professor Heidrun Kopp uit, coördinator van de GeoSEA-array en co-auteur van de studie. Echter, de resultaten van het onderzoek laten niet toe te voorspellen of en wanneer een dergelijke gebeurtenis zich kan voordoen.

"Verder fundamenteel onderzoek is nodig om de geologische processen op en rond de Etna en andere vulkanen aan de kust te begrijpen. Ons onderzoek toont aan dat het op geluid gebaseerde geodetische meetnetwerk in dit opzicht een enorme hulp kan zijn, " zegt dr. Urlaub.