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Tektonik und Vulkanismus um die Insel Santorini
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| Ägäis: Fragen und Antworten zu den Erdbeben in der Nähe von Santorini |
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Rund um Santorini wird seit dem 24. Januar 2025 eine Häufung schwacher bis mittelstarker Erdbeben verzeichnet. Die seismische Aktivität konzentriert sich auf den Bereich zwischen den Inseln Santorini und Amorgos, mit einem Zentrum rund 25 Kilometer nordöstlich von Santorini.
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Die Inselgruppe Santorini in der griechischen Ägäis ist nicht nur ein beliebtes Reiseziel, sondern auch ein Schlüsselgebiet für die Vulkanforschung. Rund um Santorini wird seit dem 24. Januar 2025 eine Häufung schwacher bis mittelstarker Erdbeben verzeichnet.
Die Inselgruppe Santorini besteht aus den Überresten eines ehemaligen Calderavulkans.
Rund um Santorini wird seit dem 24. Januar 2025 eine Häufung schwacher bis mittelstarker Erdbeben verzeichnet. Die seismische Aktivität konzentriert sich auf den Bereich zwischen den Inseln Santorini und Amorgos, mit einem Zentrum rund 25 Kilometer nordöstlich von Santorini.
Das GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel und das GFZ Helmholtz-Zentrum für Geoforschung Potsdam ordnen die aktuellen Ereignisse in acht Fragen und Antworten ein.
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1. Was ist die Ursache der vielen Erdbeben nahe der Vulkaninsel Santorini?
Zwischen Santorini, dem Unterwasser-Vulkan Kolumbo und Amorgos treten seit mehr als zehn Tagen viele Erdbeben zwischen 4 und 10 Kilometern Tiefe auf. Die Stärke der Beben erreicht bisher Magnitude 5 oder knapp darüber. Die Aktivität hat mit schwachen Beben unter Santorini begonnen und ist in den letzten Tagen in Richtung Nordosten entlang einer von Südwest nach Nordost verlaufenden krustalen Schwächezone gewandert.
Solche Erdbebenschwärme sind unter aktiven Vulkansystemen nicht selten und wurden auch unter Santorini und Kolumbo immer wieder beobachtet (Bohnhoff et al. 2006). Eine mögliche Ursache sind vulkanische Aktivitäten, das heisst, glutflüssiges Gestein oder andere Fluide steigen in der Erdkruste nach oben. Eine andere Möglichkeit sind Bewegungen von Erdplatten, die zu Spannungen im Gestein und plötzlichem Entladen dieser Spannungen und damit zu Erdbeben führen können.
Auch eine Kombination ist denkbar: Einzelne Segmente der Ägäischen Erdplatte in der Region um Santorini bewegen sich um wenige Millimeter voneinander weg. Das führt zu einer Dehnung und Ausdünnung der Erdkruste, in etwa so, als ob man einen zähen Teig auseinanderzieht, der dann in der Mitte dünner wird. Dort, wo die Kruste sich dehnt, können Fluide und Magmen aufsteigen.
2. Kann man diese Erdbeben vorhersagen?
Wann so ein Erdbebenschwarm entsteht, kann nicht vorhergesagt werden. Es gibt insbesondere bei vulkanischen Bebenschwärmen Vorläuferphänomene. Wir untersuchen derzeit die zeitliche Entwicklung und begleitende Veränderungen des Erdbebenschwarms wie z.B. Hebungen oder Senkungen.
3. Kann man einen Vulkanausbruch vorhersagen?
Auch einen Vulkanausbruch kann man nicht vorhersagen. Allerdings gibt es, anders als bei Erdbeben, bei Vulkanausbrüchen häufig deutliche Vorläuferphänomene. Dazu zählen Bodenhebungen und Schwarmbeben, die sich vor einem Ausbruch verstärken und Richtung Erdoberfläche bzw. Meeresboden wandern. Bisher ist die Datenlage noch nicht ausreichend, um vor einem unmittelbar bevorstehenden Ausbruch zu warnen. Dennoch sind die Warnhinweise, etwa Steilküsten zu vermeiden, richtig und wichtig.
4. Was könnte bei einem Ausbruch oder einem grossen Beben wie dem von 1956 passieren?
Im Juli 1956 ereigneten sich zwei Beben mit Magnituden von über 7 in der nun seismisch aktiven Region. Eines davon trat in der oberen Erdkruste auf und verursachte einen lokalen Tsunami mit Wellenhöhen von bis zu 22 Metern auf der Insel Amorgos. Die Beben richteten in der Region grosse Schäden an, 50 Menschen starben. In der jetzigen Erdbebenserie sehen wir deutlich schwächere Beben.
Die Bruchzone von 1956 hat aufgrund der geringen Verschiebungsraten noch nicht wieder ausreichend Energie aufgestaut, aber Bewegungen an weiteren bisher nicht aktiven Bruchzonen können nicht ausgeschlossen werden.
Sollte es heute zu einem vergleichbaren Erdbeben wie 1956 oder einem Vulkanausbruch (der letzte grössere Ausbruch des Kolumbo-Vulkans ereignete sich im Jahr 1650) kommen, wären aufgrund der dichteren Besiedlung stärkere Auswirkungen zu erwarten: Starke Bodenerschütterungen könnten Gebäude beschädigen oder einstürzen lassen, insbesondere ältere Bauten oder solche, die nicht erdbebensicher konstruiert wurden. Tsunamis könnten Küstenregionen treffen und zu Überflutungen führen - nicht nur auf Santorini, sondern auch auf benachbarten Inseln und dem griechischen Festland. Es könnte auch zu submarinen Hangrutschungen der Caldera kommen.
5. Steht ein Vulkanausbruch auf Santorini bevor?
Der Bereich unmittelbar unterhalb des Santorini-Vulkans ist aktuell seismisch ruhig. Dort kam es zuletzt 2011 zu einer ähnlichen seismischen Aktivität wie nun weiter nordöstlich mit sehr flachen Beben bis in ein bis zwei Kilometern Tiefe. Es kam allerdings nicht zu einem Ausbruch.
6. Wie gross ist das Risiko eines Tsunamis dort?
Im Mittelmeer treten vergleichbar viele Tsunamis auf wie in anderen Regionen der Welt. Rund 80 Prozent der Tsunamis entstehen durch starke Erdbeben, die den Meeresboden heben oder senken - aufgrund der tektonischen Gegebenheiten können auch im Mittelmeerraum Tsunamis auftreten.
Auch ein Vulkanausbruch in der Region, etwa des Santorini-Vulkans, könnte einen Tsunami auslösen - sei es durch unterseeische Explosionen oder Hangrutschungen unter Wasser.
Vulkanische Prozesse können zudem Erdrutsche an Land oder unter Wasser verursachen. Dadurch könnten grosse Wassermassen verdrängt und Tsunamis ausgelöst werden. Die griechischen Behörden sowie internationale Forschende beobachten die Lage sehr genau. Wir können einen Tsunami ebenso wenig ausschliessen wie ein schwereres Erdbeben. Die Wahrscheinlichkeit ist aber nach wie vor gering.
7. Wie überwacht man solche gefährdeten Regionen?
Dank moderner Überwachungssysteme lassen sich seismische Aktivitäten und vulkanische Prozesse heute gut beobachten. Der griechische Erdbebendienst betreibt in der Region ein dichtes Messnetz, dass auch kleine Erdbeben erfasst. GEOMAR, GFZ und weitere Partner haben im Rahmen des MULTIMAREX-Projekts einen Krisenreaktionseinsatz, eine so genannte Rapid Response Mission, gestartet.
Gemeinsam mit unseren griechischen Partnern (Labor für Physische Geographie, Universität Athen) sind wir vor Ort, um zusätzliche Messinstrumente am Meeresboden und in der Caldera von Santorini zu installieren und die seismische Aktivität zu überwachen. Ziel des Monitorings ist es, die Anzahl, den Ort und die Stärke der Erdbeben präzise zu erfassen und exakt zu quantifizieren. In den kommenden Tagen werden wir erkennen können, ob sich der zuletzt beobachtete Anstieg der Magnituden und die Intensität der Erdbebensequenz fortsetzt oder abklingt.
8. Welche Massnahmen sind nötig, um die Bevölkerung zu schützen?
Solange die Erdbebenaktivität anhält, besteht insbesondere an steilen Küstenabschnitten ein erhöhtes Risiko für Hangrutschungen. Menschen sollten sich daher nicht an den Stränden und Steilküsten aufhalten. Sehr starke Erdbeben - deutlich intensiver als die bisher registrierten - könnten zudem Tsunamiwellen auslösen. Aktuell gibt es keine Messungen, die auf Erdbeben von dieser Stärke hinweisen.
Die griechischen Behörden senden Warnhinweise in mehreren Sprachen mit Verhaltensregeln und Schutzmassnahmen via Cell Broadcast direkt an Mobilgeräte. Dafür muss der Empfang von Notfallbenachrichtigungen aktiviert sein.
Publikationen
Bohnhoff, M., Rische, M., Meier, T., Becker, D., Stavrakakis, G., Harjes, H.P. (2006). Microseismic activity in the Hellenic Volcanic Arc, Greece, with emphasis on the seismotectonic setting of the Santorini-Amorgos zone. Tectonophysics, 423, 17-33. https://doi.org/10.1016/j.tec.to.2006.03.024
Crutchley G.J., Karstens, J., Preine, J., Hübscher, C., Kühn, M., & Fossen, H.l. (2023). Extensional faulting around Kolumbo Volcano, Aegean Sea - relationships between local stress fields, fault relay ramps and volcanism. Tectonics, 42, e2023TC007951.
https://doi.org/10.1029/2023TC007951
Karstens, J., Crutchley, G. J, Hansteen, T. Preine, J., Carey, S., Elger, J., Kühn, M., Nomikou, P., Schmid, F., Kelfoun K., Dalla Valle, G. & Berndt, C. (2023). Cascading events during the 1650 tsunamigenic eruption of Kolumbo volcano. Nature Communications, 14(1), 6606. https://doi.org/10.1038/s41467-023-42261-y
Schmid, F., Petersen, G., Hooft, E., Paulatto, M., Chrapkiewicz, K., Hensch, M., Dahm, T. (2022). Heralds of Future Volcanism: Swarms of Microseismicity Beneath the Submarine Kolumbo Volcano Indicate Opening of Near-Vertical Fractures Exploited by Ascending Melts. -Geochemistry Geophysics Geosystems (G3), 23, 7, e2022GC010420. https://doi.org/10.1029/2022GC010420
| Quelle: Text GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel, 6. Februr 2025 |
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| Beobachtung der Erdbebenaktivität auf Santorini |
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Seit einigen Tagen verzeichnet die Region um Santorini eine erhöhte seismische Aktivität. Hunderte Erdbeben wurden registriert, das stärkste mit einer Magnitude von 5,1. Die Beben gehen auf tektonische Spannungen an der Plattengrenze zwischen der Afrikanischen und der Eurasischen Platte zurück. Vor diesem Hintergrund hat das Forschungsprojekt MULTI-MAREX am 2. Februar einen Krisenreaktionseinsatz gestartet. Forschende des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel, des GFZ Helmholtz-Zentrums für Geoforschung, Potsdam, und griechische Partner installieren Messinstrumente auf dem Meeresboden und in der Caldera von Santorini, um die Erdbeben präzise zu erfassen und mögliche geologische Risiken besser einzuschätzen.
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Erdbeben gehören in Regionen mit aktiven Verwerfungen, Vulkanismus und tektonischen Plattengrenzen zum Alltag. So auch in der Ägäis, deren Inselwelt und Meeresboden von zahlreichen geologischen Phänomenen geprägt ist. Seit dem 24. Januar 2025 wird dort eine Häufung schwacher bis mittelstarker Erdbeben verzeichnet, ähnlich wie zuletzt in den Jahren 2011 und 2012. Anders als damals konzentriert sich die seismische Aktivität diesmal auf den Meeresboden zwischen den Inseln Santorini und Amorgos, mit dem Zentrum rund 25 Kilometer nordöstlich von Santorini. In den letzten Tagen wurden mehrere hundert Erdbeben registriert.
Die aktuellen Beben sind überwiegend auf tektonische Prozesse zurückzuführen. Die zahlreichen Störungszonen am Meeresboden werden durch tektonische Spannungen entlang der Plattengrenze zwischen der Afrikanischen und der Eurasischen Platte aktiviert. Diese fortlaufenden Prozesse sind auch für den Vulkanismus auf Santorini verantwortlich.
Viele Menschen in der Region nehmen die Erschütterungen als leichte Vibrationen wahr, grössere Schäden sind bislang nicht bekannt. Das bisher stärkste Beben erreichte am 4. Februar 2025 eine Magnitude von 5,1 und ereignete sich in einer Tiefe von etwa 10 Kilometern.
Vor diesem Hintergrund hat MULTI-MAREX am 2. Februar 2025 einen Krisenreaktionseinsatz (Rapid Response Mission) gestartet. Gemeinsam mit den griechischen Partnern sind die Forschenden vor Ort, um Messinstrumente am Meeresboden und in der Caldera von Santorini zu installieren und die seismische Aktivität zu überwachen.
Ziel des Monitorings durch MULTI-MAREX ist es, die Anzahl, Lokation und Stärke der Erdbeben präzise zu erfassen und exakt zu quantifizieren. In den kommenden Tagen wird erkennbar werden, ob sich der zuletzt beobachtete Anstieg der Magnituden und die Intensität der Erdbebensequenz fortsetzt oder abklingt. Solange die Erdbebenaktivität anhält, besteht insbesondere an steilen Küstenabschnitten ein erhöhtes Risiko für Hangrutschungen. Sehr starke Erdbeben - deutlich intensiver als die bisher registrierten - könnten zudem Tsunamiwellen auslösen. Warnhinweise der griechischen Behörden werden über Cell Broadcast direkt an Mobilgeräte gesendet, sofern der Empfang von Notfallbenachrichtigungen aktiviert ist.
Hintergrund: Multi-MAREX
MULTI-MAREX, koordiniert von Prof. Dr. Heidrun Kopp am GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel, entwickelt ein Real-Labor zur Untersuchung geomariner Extremereignisse wie Erdbeben, Vulkanismus und Tsunamis im zentralen Mittelmeerraum. Das Projekt ist ein Teil der Forschungsmission mareXtreme (Wege zu einem verbesserten Risikomanagement im Bereich mariner Extremereignisse und Naturgefahren) der Deutschen Allianz Meeresforschung (DAM).
| Quelle: Text GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel, 4. Februr 2025 |
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