Komplexe Dateninterpretation für das Äolische Vulkangebiet

Der aktive Vulkanismus in Teilen Süditalien stellen ein hohes Risiko für die angrenzenden, stark bevölkerten Siedlungsräume und Tourismusregionen dar. Zur Überwachung des Vulkanismus und Erkundung der Entstehungsursachen in den italienischen Vulkangebieten wurden in den letzten Jahren vielfältige erdwissenschaftliche Untersuchungen durchgeführt, jedoch wurden die Ergebnisse meist nur als unabhängige Einzelmessungen und nicht mit Hilfe eines multidisziplinen Ansatzes interpretiert Aufgrund der vorliegenden Literatur zeigt sich eindeutig, daß eine integrierte Interpretation aller verfügbaren geophysikalischen/geologischen Ergebnisse zu einem Gesamtmodell bis heute nicht durchgeführt worden ist. Das Ziel dieses Projektes ist, im Rahmen einer internationalen Kooperation, ein strukturelles Modell des aktiven Vulkansystems des Vulcano-Lipari Komplexes (Eolische Inseln, Sizilien), basierend auf einer Komplexinterpretation verschiedenster geowissenschaftlicher Datensätze, zu erarbeiten. Zusätzlich wird ein komplexe aerogeophysikalische Vermessung des Gebietes durchgeführt, um so einen Überblick über die regionale Verteilung der Anomalien von Potentialfeldern zu erhalten. Die so erhaltenen Datensätze sollen als Basis für die weitere Interpretation dienen. Unterstützt wird die komplexe Interpretation durch eine Kombination von einer Datenbank, die alle verfügbaren geowissenschaftlichen Daten der Region enthalten soll, mit einem GIS. Weiter vereinfacht soll dieser Vorgang durch die Entwicklung von Algorithmen werden, die alle enthaltene strukturelle Information aus mehreren regional verteilten Datensätzen extrahieren. Um den extremen topographischen Verhältnissen in diesem Gebiet zu entsprechen werden zusätzlich einige Algorithmen entwickelt, die eine verbesserte Topographiekorrektur von aero-und bodengeophysikalischen Daten ermöglicht. Weiters soll die Verwendbarkeit von Potentialfelddaten zur Überwachung von Veränderungen im Vulkansystem untersucht werden und Vorschläge zur optimierten Lokalisierung von zukünftigen Multiparameter-Meßstellen auf Basis der strukturellen Modells erarbeitet werden. Dieses so entwickelte strukturelle Modell dieses Vulkangebietes soll in Verbindung mit der Datenbank und GIS eine Platform darstellen, die eine sinnvolle Planung und Koordination weiterer geowissenschaftlicher Untersuchungen ermöglichen.

Die Aeolischen Inseln bilden ein aktives Vulkangebiet im südlichen Tyrrhenischen Meer nördlich Siziliens. Trotz vieler geophysikalischer, geologischer und geochemischer Untersuchungen die in dieser Region durchgeführt wurden, existiert bis heute kein vereinheitlichendes Konzept, das sowohl den statischen Aufbau als auch die dynamischen Prozesse innerhalb des vulkanischen Systems befriedigend erklärt. Deshalb war es ein primäres Ziel des COMVOLC Projektes, ein geographisches Informationssystem (GIS) zu erstellen, das alle bis dato gesammelten geowissenschaftlichen Informationen über die Aeolischen Inseln und im Speziellen über den Vulcano-Lipari Komplex beinhaltet. Dieses GIS soll eine Datengrundlage sein, mit deren Hilfe eine integrative Analyse und eine komplexe Interpretation der Daten aus verschiedenen Wissenschaftsfeldern möglich ist. Neben der GIS Erstellung wurden mehrere Messkampagnen durchgeführt um zusätzliche Daten aus Gebieten mit unzureichender Informationsdichte zu erhalten. Die eingesetzten Methoden umfassen geoelektrische Profile, Multi- Parameter Aerogeophysik, und Gesteinssuszeptibilitätsmessungen. Mit Hilfe von Modellierungs- und Inversionsalgorithmen war es möglich aus den aeromagnetischen Daten ein Modell der Gesteinsmagnetisierung für den gesamten Vulcano-Lipari Komplex zu entwickeln. Dies ist möglich, da Anomalien im Magnetfeld der Erde, die man in gewissen Regionen beobachten kann, mit der Magnetisierung der Gesteine im betreffenden Gebiet zusammenhängen, bzw. durch diese erzeugt werden. Da nun vulkanische Gesteine generell eine sehr starke Magnetisierung aufweisen, zeigten sich Anomalien mit sehr großer Amplitude in den gemessenen aeromagnetischen Daten. Das Magnetisierungsmodell konnte direkt mit anderen Modellen, die aus seismischen und gravimetrischen Daten abgeleitet wurden verglichen werden und ermöglichte gänzlich neue Erkenntnisse über Magmenwegigkeiten des Vulcano-Lipari Komplexes. Eine weitere wichtige Eigenschaft der Magnetisierung ist es, dass diese verschwindet, wenn ein Körper über die so genannte Curiè Temperatur erhitzt wird. Daher erwartet man Änderungen im magnetischen Anomaliefeld, wenn Gesteine durch Magma über den Curié Punkt erhitzt werden. Aeromagnetische Wiederholungsmessungen wurden durchgeführt und die einzelnen Datensätze wurden verglichen und auf solche Magnetfeldänderungen hin untersucht. Dabei konnten einige Variationen ausgemacht werden, die auf eine Änderung im System der Insel Vulcano hindeuten. Um Aussagen über kleinräumige Änderungen im hydrothermalen System treffen zu können, wurde ein geoelektrisches Monitoringsystem entwickelt und zu Testzwecken auf der Insel Vulcano installiert. Zusammenfassend kann man sagen, dass das Projekt COMVOLC signifikant dazu beigetragen hat, das Wissen über den Aufbau des Aeolischen Vulkangebietes zu erweitern und innovative methodische Ansätze zu entwickeln, um eine längerfristige Vorhersage über Änderungen im Vulkansystem zu ermöglichen.