Marine Geophysik und Hydroakustik

Naturgefahren vor Süditalien

Zusammenfassung

Die Kontinentalränder Süditaliens liegen entlang konvergierender Plattengrenzen, die von starker Seismizität und vulkanischer Aktivität betroffen sind. Die meisten Küstengebiete erlebten schwere Erdbeben, Erdrutsche und Tsunamis in historischer und/oder moderner Zeit. Das prominenteste Beispiel ist das Erdbeben von Messina am 28. Dezember 1908 (Ms=7,3; 80.000 Tote), das durch den schlimmsten Tsunami Italiens in der historischen Zeit (~2000 Tote) gekennzeichnet war. Es ist jedoch noch unklar, ob dieser Tsunami durch eine plötzliche Vertikalbewegung entlang einer großen Störung zur Zeit des Erdbebens oder durch eine durch das Erdbeben ausgelöste Riesenrutschung ausgelöst wurde. mehr Auch die Wiederholungsraten großer Erdrutsche und das damit verbundene Risiko sind unbekannt. Basierend auf detaillierten bathymetrischen Datensätzen, die von italienischen Kollegen im Rahmen des MaGIC-Projekts (Marine Geohazards along the Italian Coast) gesammelt wurden, wurden seismische Daten (2D und 3D) und Gravitationskerne in drei Arbeitsbereichen (The Messina Straits, off Eastern Sicily, the Gioia Basin) während der R/V Meteor Cruise M86/2 (Dec2011/Jan2012) angehäuft. Ein dichtes Netz neuer 2D-seismischer Daten in der Meerenge von Messina erlaubt es, Störungsmuster sehr detailliert abzubilden. Ein interessantes Ergebnis in diesem Zusammenhang ist die Identifizierung einer Reihe von EW streichender Störungen, die fast senkrecht auf den zuvor postulierten Störungen stehen. Diese EW-streichenden Störungen scheinen aktiv zu sein. Das Gebiet vor Ostsizilien ist durch zahlreiche Erdrutsche und ein komplexes Verformungsmuster gekennzeichnet. Ein 3D-seismischer Datensatz wurde während der Fahrt mit dem so genannten P-Kabel gesammelt, um die Verformungsmuster im Detail zu untersuchen.

Bathymetrie und Topographie am Ätna und dessen Kontinentalhang (Quelle: Felix Gross).

Topographie und Bathymetrie des Etnas und des angrenzenden Kontinentalhanges. Desweiteren ist die genaue Position des Marinen Geodäsie Bereiches markiert (Source: Felix Gross).

Basierend auf den Ergebnissen von M86/2 wurde das neue Projekt „Marine Geodesy offshore Mt Etna (MaGOMEt)“ unter der Leitung von Morelia Urlaub (GEOMAR), Sebastian Krastel und Felix Gross gegründet. Ziel dieses Projektes ist es, die Verformung und Flankenbewegung vor dem Ätna zu überwachen. Während der R/V Poseidon Cruise POS496 (Mar-Apr 2016) wurden verschiedene Meeresbodenüberwachungsgeräte eingesetzt und zusätzlich hochauflösende 2D-Reflexionsseismikdaten gesammelt. Die Langzeit-Überwachungssysteme umfassen ein geodätisches System für den Meeresboden, sowie Seismometer und Neigungsmesser. Das marine geodätische System wird für 3 Jahre am untergetauchten Kontinentalrand vor dem Ätna betrieben und 2019 wieder geborgen.

OBS an Bord des FS Poseidon während der Ausfahrt POS496 (Quelle: Felix Gross)..

'Ocean Bottom Seismometer (OBS)' und weitere Ausrüstung liegt an Deck der FS Poseidon bereit zum Einsatz (Source: Felix Gross).

 

'Faszination Wissen' zu Gast in der Arbeitsgruppe

Ende Juni 2017 war ein Team vom Bayerischen Rundfunk zu Gast in der Arbeitsgruppe "Marine Geophysik und Hydroakustik". In einer vergangenen Folge der Fernsehsendung "Faszination Wissen" ging es um Geogefahren im südlichen Italien. Neben Interviews von den Experten Felix Gross und Sebastian Krastel zu ihrer Arbeit in dem Gebiet, gab es außerdem eine Vorführung der Untersuchung von Sedimentkernen mittels MSCL im Kellerlabor.

Die Sendung "Italiens Supervulkan vor dem Ausbruch?" wurde am 25.07.2017 im Bayerischen Rundfunk ausgestrahlt und kann weiterhin in der Mediathek abgerufen werden.

 

Die Ergebnisse aus diesem Projekt bilden die Grundlage für das weitere Projekt Ocean Hazard Risk Assessment.

Ansprechpartner für dieses Projekt: Felix Gross

Patnerinstitutionen:

  • GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel
  • La Sapienza University of Rome
  • University of Malta
  • INGV Catania

 

Forschungsfahrten:

  • FS Poseidon – POS496 – Mar. 2016 – Apr. 2016 – vor der Küste des Ätnas, Italien
  • FS Meteor – M86/2 – Dec. 2011 – Jan. 2012 – vor der Küste Siziliens / Straße von Messina, Italien

 

wichtigste Projektpublikationen:

  • Urlaub, M., Petersen, F., Gross, F., Bonforte, A., Puglisi, P., Guglielmino, F., Krastel, S., Lange, D., Kopp, H. (2018) Gravitational Collapse of Mount Etna’s south-eastern flank, Science Advances, DOI: 10.1126/sciadv.aat9700
  • Fu, L., M. Heidarzadeh, D. Cukur, F. L. Chiocci, D. Ridente, F. Gross, J. Bialas, and S. Krastel (2017), Tsunamigenic potential of a newly discovered active fault zone in the outer Messina Strait, Southern Italy, Geophys. Res. Lett., 44, 2427–2435, doi:10.1002/2017GL072647
  • Gross, F., Krastel, S., Geersen, J., Behrmann, J. H., Ridente, D., Chiocci, F. L., Bialas, J., Papenberg, C., Cukur, D., Urlaub, M. und Micallef, A. (2015) The limits of seaward spreading and slope instability at the continental margin offshore Mt Etna, imaged by high-resolution 2D seismic data Tectonophysics. DOI 10.1016/j.tecto.2015.11.011
  • Gross, F., Krastel, S., Chiocci, F. L., Ridente, D., Bialas, J., Schwab, J., Beier, J., Cukur, D. und Winkelmann, D. (2014) Evidence for Submarine Landslides Offshore Mt. Etna, Italy In: Submarine mass movements and their consequences 6. , ed. by Krastel, S., Behrmann, J. H. und Völker, D. Advances in Natural and Technological Hazards Research, 37 . Springer, Dordrecht, pp. 307-316. ISBN 978-3-319-00971-1 DOI 10.1007/978-3-319-00972-8_27

 

FS Poseidon vor dem Ätna, während der Ausfahrt POS496 (Quelle: Felix Gross, Marine Geophysik und Hydroakustik, CAU Kiel).

RV Poseidon in front of Mt Etna (Source: Felix Gross).