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Foto: MAARE Consortium

Die MAARE Forschungsinitiative

MAARE ist eine interdisziplinäre Forschungsinitiative koordiniert von den Universitäten Potsdam, Heidelberg, Mainz, München (LMU), Jena, Aachen und dem Deutschen GeoForschungsZentrum GFZ zur Verbesserung des Verständnisses des Magmenaufstiegs, der Akkumulation und der Entwicklung von Reservoirentwicklung in intrakontinentalen Umgebungen, die sich mit folgenden Kernfragen beschäftigt:

  • Was sind die vergangenen und aktuellen Bedingungen in transkrustalen magmatischen Reservoiren in unterschiedlichen Tiefen?
  • Wie wandern magmatische Fluide durch die Kruste und wie lösen sie Unruhe in Reservoirs aus?
  • Was kontrolliert den Vulkanismus räumlich-zeitlich in Low-Flux-Systemen?
  • Was sind realistische Eruptionsszenarien und Vorhersageunsicherheiten in vulkanischen Regionen mit geringer Wahrscheinlichkeit und hoher Auswirkung?
  • Wie können verteilte Vulkanfelder flächendeckend überwacht werden und wie können kleine Vorläufersignale zuverlässig interpretiert werden?
  • Was sind Fallstricke bei der Kommunikation von Vulkanismusforschung und -risiko?

Submitted SPP: Magmaaufstieg, Akkumulation und Reservoirentwicklung (MAARE)

Zusammenfassung

Vulkanausbrüche sind die folgenreichsten Ereignisse am Ende einer langen Prozesskette, die mit der Bildung von Gesteinsschmelzen im oberen Erdmantel beginnt, und mit einer komplexen Kette der Entmischung von Kristallen und Gasen beim Aufstieg der Schmelzen einhergeht. Herkömmliche Modelle vulkanischer Magmasysteme betonen die Rolle oberflächennaher Schmelzansammlungen, können aber viele Beobachtungen an Vulkanen nicht erklären. Ein erst seit kurzem verfolgtes, neues Konzept verfolgt den Ansatz eines transkrustalen Magmasystems, das ein dynamisches Netzwerk von tafelförmigen Intrusionen mit subvertikalen Kanälen und Intrusionen umfasst. In diesem Konzept bestehen transiente Magmareservoire aus isolierten Paketen mit geringem Schmelzgrad oder aus einem rheologisch widerstandsfähigen Kristallbrei, der ausbruchsfähige, schmelzdominierte Magmataschen beinhaltet. Das Potenzial der schnellen Mobilisierung und Extraktion von Schmelzen aus diesem System hat wichtige Auswirkungen auf unsere Fähigkeit, Vulkane zu überwachen und Eruptionen vorherzusagen.

Das Vulkanfeld der Eifel (EVF) und das Zentralmassiv (Frankreich) gelten derzeit als aktiv, obwohl keines der beiden in historischer Zeit ausgebrochen ist. Beide Felder sind durch überwiegend basaltische Vulkane gekennzeichnet, die über große Gebiete verteilt sind und sporadisch aktiv waren. Beide weisen auch ein Spektrum von Magmazusammensetzungen und eruptivem Verhalten auf, das sie zu idealen Beispielen für die Entwicklung und Anwendung neuer Modelle von Magmasystemen auch für andere Regionen weltweit macht. Die Untersuchung dieser Vulkanfelder ist dringend, da in den letzten Jahren insbesondere im EVF Anzeichen für beginnende Unruhen mit Erdbeben und Oberflächendeformationen festgestellt wurden. Darüber hinaus kann die Integration von Daten aus verschiedenen Methoden im Rahmen des Konzepts eines transkrustalen Magmasystems eine Brücke zwischen bisher unzusammenhängenden Beobachtungen schlagen. Daher bietet sich jetzt die einmalige Gelegenheit, MAARE als konzertierte deutsche Forschungsaktivität zu etablieren und eine ergänzende französische Initiative anzustoßen, um Schlüsselfragen zu transkrustalen Magmasystemen mit Schwerpunkt auf den beiden größten aktiven Vulkanfeldern in Mitteleuropa umfassend zu behandeln.

Das Ziel von MAARE ist es, Wissenschaftler aus traditionell getrennten Disziplinen zusammenzubringen, um die bemerkenswerten Erdbeben- und Deformationsmuster vollständig auszuwerten, und die hervorragend zugänglichen pleistozänen und holozänen Eruptionsdaten der Eifel zu nutzen. Dies wird zur Entwicklung empirisch fundierter Modelle der Schmelzansammlung und -wanderung und Fluidseparation, zu neuen Erkenntnissen über die Mechanismen des kurzzeitigen Verweilens und der Differenzierung von Magma auf seinem Weg vom Erdmantel zur Oberfläche und zu einer realistischeren Einschätzung der verschiedenen Gefahrenkaskaden führen, die mit Eruptionen in basaltischen Vulkanfeldern verbunden sind.

MAARE Vortragsreihe

Wir planen eine Reihe von strukturierten, internationalen Tandem-Vorträgen zu 4-6 Themen, um den Austausch und die Zusammenarbeit zwischen den verschiedenen Disziplinen zu fördern. Das ultimative Ziel ist es, ein gemeinsames Verständnis für die Schlüsselfragen zu entwickeln, neue Ideen zu entwickeln und gemeinsame Forschungsprojekte zu initiieren.

Die Vorlesungen sind öffentlich und werden jeden Monat mit zwei 25-minütigen Vorträgen von Gastrednern aus verschiedenen Disziplinen geplant, denen jeweils eine +15-minütige Diskussion folgt. Am Ende der Vortragsreihe ist ein Workshop geplant, um drängende Kernfragen zu erarbeiten und Initiativen zu diskutieren, wie man diese auf internationaler Ebene angehen kann.

Wenn Sie Interesse an einer Teilnahme haben und/oder aktuelle Informationen zur Vortragsreihe erhalten möchten, melden Sie sich bitte unter diesem Link an.

Wenn Sie einen Vortrag verpasst haben, haben Sie unter diesem Link Gelegenheit ihn nachträglich anzuhören.

Thursday 24.02.2021, 08:00 PM
Jan Lindsay (University of Auckland): Determine volcanic risk in Auckland: the DEBORA research programme and new insights into the Auckland volcanic field
Friday 28.05.2021, 04:00 PM
Shanaka de Silva (Oregon State University): Distributed mafic volcanism – a window into magma source regions
Eric Kiser (University of Arizona). Seismic experiments to study the magmatic systems: Experience from the iMUSH project at Mount St. Helens
Friday, 25.06.2021, 04:00 PM
Frederik Reinig (University of Mainz) Re-dating the Laacher See Eruption
Richard Katz (Oxford University) Magma-assisted deformation of the lithosphere
Friday, 23.07.2021, 04:00 PM
Gerhard Wörner (University of Göttingen): New petrological data on the pre-eruptive history of East-Eifel volcanoes
Michael Ort (Arizona University): Diatremes of Different Dimensions: The Plumbing Seems to Matter
Friday, 29.10.2021, 04:00 PM
Olivier Bachmann (ETH Zürich): Garnet petrochronology reveals the lifetime and dynamics of phonolitic magma chambers at Somma-Vesuvius
Diana Roman (Carnegie Institution for Science) Earthquakes indicate magma viscosity (to be confirmed)
Friday, 26.11.2021, 09:00 AM
Ryo Kurihara (Earthquake Research Institute, University of Tokyo): “Deep low frequency (DLF) earthquakes beneath volcanoes in Japan”
Freysteinn Sigmundsson (Nordic Volcanological Center, Institute of Earth Sciences, University of Iceland): “Onset of magma movements and eruption precursors: Lessons learned from Iceland”
Friday, 17.12.2021, 09.00 AM
Luca Caricchi (University Geneva) Rapid magma ascent from depth – the example from Colli Albani, Italy
Marie Edmonds (Cambridge University): Open-vent volcanoes fuelled by crustal magma degassing and extensional tectonics