🔥 Magma-Superreservoire unter der Toskana entdeckt

Ein italienisch-schweizerisches Team hat die Präsenz von 6.000 km³ Magma unter der Toskana nachgewiesen.

Ein internationales Team hat unter der Toskana ein riesiges Reservoir mit etwa 6.000 km³ Magma identifiziert. Neben der wissenschaftlichen Leistung ebnet dieser Fortschritt den Weg für schnellere und kostengünstigere Explorationsmethoden, um Ressourcen wie geothermische Reservoire, Lithium oder Seltene Erden zu lokalisieren, deren Entstehung eng mit tiefen magmatischen Systemen verbunden ist. Diese Arbeit wurde in der Zeitschrift Communications Earth & Environment veröffentlicht.


Der Yellowstone-Nationalpark in den USA, der Tobasee in Indonesien und der Tauposee in Neuseeland: Diese berühmten vulkanischen Stätten beherbergen oft unter ihren Geländeformen riesige Magmareservoire von mehreren tausend km³. Sichtbare Anzeichen an der Oberfläche – wie eruptive Ablagerungen, Krater, Bodenverformungen oder Gasemissionen – verraten ihre Präsenz. Ohne solche Anzeichen können jedoch große Mengen Magma in den Tiefen der Erdkruste verborgen bleiben und unbemerkt bleiben.

Genau das war der Fall in der Toskana, wo Reservoire mit insgesamt 6000 km³ vulkanischer Fluide in 8 bis 15 km Tiefe (mittlere Kruste) gerade von einem Team der UNIGE, unterstützt von Wissenschaftlern des IGG-CNR und des INGV, aufgedeckt wurden. Dieses Magma, das in mehreren Millionen Jahren potenziell einen Supervulkan bilden könnte, stellt derzeit kein Risiko dar.

"Wir wussten, dass dieses Gebiet, das sich von Norden nach Süden der Toskana erstreckt, in Bezug auf Geothermie aktiv ist, aber wir wussten nicht, dass es ein solches Magmavolumen beherbergt, vergleichbar mit dem von Supervulkan-Systemen wie Yellowstone", erklärt Matteo Lupi, außerordentlicher Professor am Departement für Erdwissenschaften (Sektion Erdwissenschaften) der Fakultät für Naturwissenschaften der UNIGE, der diese Arbeit leitete.

Eine Röntgenaufnahme der Tiefen

Dieses geschmolzene Gestein wurde mithilfe der Ambient Noise Tomographie nachgewiesen, einer in der Seismologie verwendeten Technik zur Abbildung des Untergrunds. Sie ermöglicht es, die innere Struktur der Erdkruste zu "durchleuchten", indem natürliche Vibrationen der Umwelt genutzt werden, die insbesondere von Meereswellen, Wind oder menschlichen Aktivitäten stammen.

Beim Eindringen in den Boden werden diese Signale von hochauflösenden seismischen Sensoren an der Oberfläche aufgezeichnet – etwa sechzig Geräte im Rahmen dieser Studie. Wenn sich diese Vibrationen mit geringer Geschwindigkeit ausbreiten, können sie auf das Vorhandensein von geschmolzenem Material wie Magma hinweisen.

Die kombinierte Analyse der Aufzeichnungen ermöglichte die Rekonstruktion eines dreidimensionalen Bildes der inneren Struktur des abgedeckten Gebiets. "Diese Ergebnisse sind sowohl für die Grundlagenforschung als auch für konkrete Anwendungen wichtig, wie die Lokalisierung geothermischer Reservoire oder von Lagerstätten, die reich an Lithium und Seltenen Erden sind, die beispielsweise für Batterien von Elektrofahrzeugen verwendet werden. Diese Arbeit zeigt, neben ihrem großen wissenschaftlichen Interesse, dass die Tomographie, durch schnelle und kostengünstige Erkundung des Untergrunds, ein nützliches Werkzeug für die Energiewende sein kann", schließt Matteo Lupi.