Unter der Eifel brodelt es … ?

Woher kommt eigentlich der Eifelvulkanismus und wann wird der nächste Vulkanausbruch kommen?

Was ist eigentlich los unter dem Laacher See ? Sein Ausbruch vor 12.800 Jahren gilt als der größte Vulkanausbruch in Mitteleuropa in der geologisch jüngsten Zeit und auch heute noch gilt diese Region als vulkanologisch aktives Gebiet. Immer wieder überstürzen sich die Medien mit entsprechenden Berichten. Was aber ist wirklich dort los?

Der Kölner Stadtanzeiger schreibt am 19.01.2019 „In der Eifel brodelt es unter der Erde“.  Die Stuttgarter Nachrichten meinen am 06.02.2019 ebenfalls  „In der Eifel brodelt es gewaltig“  und was die englische Boulevardpresse zum Thema meint, erheitert am 04.02.2012 selbst den Kölner ERPRESS

Das hört sich alles sehr reißerisch an, sehen wir aber mal, die Journalisten würden am liebsten den drohenden Vulkanausbruch herauf beschwören, doch was ist wirklich los ? Eigentlich wäre hier nun ein sehr langes Kapitel notwendig, aber ich will versuchen, mich ganz knapp zu halten. 

Nachdem im Hocheifel-Vulkanfeld um Kelberg vor etwas 40 Millionen Jahren schon einmal der Vulkanismus aktiv war (Reste von Vulkanen sind bspw. die Nürburg und der Arensberg bei Kerpen), begann vor etwa einer Millionen Jahre ein erneuter vulkanischer Zyklus. Seither sind im Westeifler Vulkanfeld zwischen Duppach und Bad Bertrich im Süden und im Osteifler Vulkanfeld rund um den Laacher See hunderte von Vulkanen ausgebrochen. Sie finden ihre Quelle im sogenannten Eifelplume, einer Struktur im oberen Erdmantel, in der heißes Mantelmaterial und Magma langsam nach oben steigen. In einem Tiefenbereich von etwa 50-400 km, d.h. bis an die Grenze von unterem zu oberem Erdmantel sind die Druck- und Temperaturbedingungen derart, dass das nicht feste und nicht flüssige, sondern plastische Erdmantelgestein zu einem kleinen Teil aufschmilzt. Ab ca. 200 km Tiefe werden etwa 2-6 % des Erdmantelgesteins flüssig und steigen teilweise nach oben in Richtung Erdkruste, da heißes flüssiges Gestein eine geringere Dichte hat als festes Gestein. Unter der Erdoberfläche liegt nun nicht etwa eine gewaltige Magmakammer, sondern eine Zone, deren Volumen etwa 6% flüssiges Magma enthält. Diese Zone beginnt in etwa 400 km Tiefe, reicht bis etwa 45-50 km unter die Erdoberfläche und hat einen Durchmesser von etwa 100 km. Entdeckt wurde der Eifelplume vom Karlsruher Geophysiker Joachim Ritter, der auf einer Wanderung die Idee hatte, da unten doch etwas sein müsse und ein gewaltiges Projekt ins Leben rufen konnte. Die Eifel wurde mit etwa 250 Seismografen bestückt und immer wenn irgendwo auf der Erde ein Erdbeben stattfand, durchliefen die Erdbebenwellen den Eifelplume, die Seismografen an der Erdoberfläche zeichneten den Verlauf der Erdbebenwellen auf und die Computer errechneten dieses Bild : 

Der Eifelplume

Diese Struktur liegt unter der Eifel, ist keine Magmakammer (die zum großen Teil mit Magma gefüllt wäre), sondern enthält nur einen geringen Anteil flüssigen Magmas.

Was ist eigentlich eine Magmakammer ?

Oftmals stellt sich der Betrachter eine Magmakammer als mehr oder weniger großen Hohlraum in der Erdkruste vor, in dem flüssiges Magma brodelt. Eine 100 %-ige Füllung mit Schmelze im größeren Maßstab gibt es aber nicht. Magmenkammern oder Magmenreservoire sind eher schwammförmige Strukturen mit vielen taschen- und kanalförmigen Schmelzansammlungen. Im Erdmantel sind es wahrscheinlich Schmelzfilme um Mineralkörner

Seit etwa einer Millionen Jahren dringt dieses Magma langsam nach oben. Aus diesem Eifelplume speist sich seit Jahrhunderttausenden der Eifelvulkanismus, so auch die einstige Magmakammer unter dem Laacher See. Manchmal dringt etwas Magma aus dem Erdmantel nach oben und bildet irgendwo kurz unter der Erdoberfläche in der Erdkruste eine Magmakammer, die sich eventuell auf der Erdoberfläche als Vulkan entleeren kann. Manchmal dringt dieses Magma auch sehr schnell und ohne Pause nach oben, wenn alle physikalischen Bedingungen optimal sind, kann es nur wenige Tage dauern, bis das aus dem Eifelplume kommende Magma an der Erdoberfläche als basaltischer Lavastrom ausfließt. Zum Glück bleiben die meisten Magmen in der Erdkruste stecken.

Im Jahre 2019 lancierten die Geophysiker die Nachricht, das unter dem Laacher See wieder Magma aufsteige. Hier können Sie die Pressemitteilung lesen. Sie hatten eine bestimmte Erdbebentätigkeit entdeckt, die bisher noch nicht gemessen wurde. Seit längerem ist bekannt, dass eine Störungszone (eine Bruchzone in der Erdkruste) unter dem Laacher See und weiter unter der Ortschaft Ochtendung entlang läuft. Diese sog. Ochtendunger Störung konnte bisher an der Erdoberfläche nicht gefunden werden,  sie kann aber aufgrund der zahlreichen Erdbeben in der Erdkruste nachgewiesen werden. Die Geophysiker erkennen an den Eigenschaften der seismischen Wellen, das sie tektonischen Ursprungs sind, also auf Bewegungen der Erdkruste beruhen. Diese Störung hat mit dem Vulkanismus und dem Magmaaufstieg nichts zu tun, sie ist wahrscheinlich schon viel länger da.

Etwas weiter westlich jedoch entdeckten die Geophysiker mit ihren Messungen seit 2013 eine Zone mit ganz anderen Erdbeben, sogenannten DLF-Erdbeben (deep-low-frequency-Beben). Jede Erdbebenwelle schwingt in einer ganz bestimmten Frequenz, abhängig von ihrer Entstehungsgeschichte. Die hier gemessenen Erdbebenwellen, denen insbesondere die hochfrequente Wellenenergie fehlt und bei denen statt dessen tieffrequente Schwingungen (DLF) registriert werden, können nur durch magmatische Prozesse erklärt werden. Dies können die Instabilität und Migration von magmatischen Fluiden sein. Interessant ist an diesen Beben, dass sie im Südosten in einer Tiefe bis 43 km, also im Erdmantel liegen und sich in nordwestlicher Richtung auf den Laacher See zu bis auf 8 km der Erdoberfläche nähern. Anscheinend gibt es hier einen Förderkanal für Magma in Richtung Erdoberfläche. Dies alles muss aber noch weiter untersucht werden.

Erdbebentätigkeit am Laacher See: Die tiefen und niedrigfrequenten (DLF) Erdbeben sind als Sterne in verschiedenen Farben für unterschiedliche Tiefen dargestellt. (Abbildung: Hensch et al.) (c) KIT – Karlsruher Institut für Technologie, Geophysikalisches Institut

Joachim Ritter hat mir auf meine Frage, wann denn wohl der nächste große Ausbruch in der Eifel zu erwarten sein, die beruhigende Antwort gegeben, das eine Magmakammer, wie sie einst unter dem Laacher See bestanden hat, noch durchaus 10.000 Jahre brauche, um sich wieder zu füllen. Kleinere Ausbrüche, bei denen ein Schlackenkegel entstehe oder ein Lavastrom ausfließe, können jedoch jederzeit passieren – natürlich denke er in geologischen Zeiträumen, schmunzelt da der Geophysiker. Derzeit gebe es keinerlei Anzeichen für einen bevorstehenden Vulkanausbruch.

Das Thema Eifelvulkanismus werde ich in den kommenden Wochen und Monaten hier im Blog immer wieder aufgreifen.

Die Aufzeichnung eines seismischen Erdbebens – ich bin neben dem Seismografen kräftig auf die Erde gesprungen 🙂

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