Geologie Dankzij geavanceerde algoritmen is nu duidelijk waardoor de aarde tienduizenden keren beefde, afgelopen februari en maart.
Veiligheidsmaatregelen op Santorini, afgelopen februari.
Een hoeveelheid magma van miljoenen kubieke meters die in de aarde omhoog bewoog, veroorzaakte de aanhoudende aardbevingen bij het Griekse eiland Santorini begin dit jaar. Ook blijken naburige magmareservoirs van twee verschillende vulkanen op diepte met elkaar verbonden. Dat toont onderzoek aan dat woensdag in Nature is verschenen. Onderzoekers van het GFZ Helmholtz Centre for Geosciences en Geomar Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel en internationale collega’s analyseerden de seismische activiteit met een AI-model.
Begin dit jaar waren er een maand lang tienduizenden kleine en grotere aardbevingen rondom het Griekse eiland Santorini. Tussen 6 februari en 3 maart riepen de Griekse autoriteiten de noodtoestand uit op het eiland – dat zo’n 15.000 inwoners telt – en op naburige eilanden. Of tektonische of vulkanische activiteit de bevingen veroorzaakte was op dat moment onduidelijk, en grotere aardbevingen met mogelijk tsunami’s tot gevolg konden niet uitgesloten worden.
Hoofdauteur van het Nature-onderzoek, Jens Karstens van Geomar, was op Santorini tijdens de bevingen. Een Griekse collega en mede-auteur van het onderzoek had hem gevraagd om samen met een crisisteam de bevingen te monitoren. Dat gebeurde aan de hand van satellietdata en data van seismische stations aan land en op de zeebodem.
Bewoners en toeristen verlaten het eiland begin februari. Foto Orestis Panagiotou/EPA
Santorini, zelf een vulkaan, ligt op de Helleense Boog, een actieve geologische zone tussen het Griekse vasteland en de Turkse kust. De boog wordt gevormd doordat de Afrikaanse plaat onder de Euraziatische plaat duikt. In deze subductiezone liggen vele vulkanen en is tektonische activiteit. Zeven kilometer ten noordoosten van Santorini ligt ook de onderwatervulkaan Kolumbo.
Karstens: „Terwijl het zich ontvouwde, was de situatie niet zo duidelijk als nu, terugkijkend. Maar gebaseerd op de seismische gegevens van de landstations, konden we al heel typische patronen zien. Onze interpretatie tijdens de crisis komt aardig overeen met onze gedetailleerde analyse achteraf.”
Achteraf analyseerden de onderzoekers namelijk de seismische activiteit van midden 2024 tot begin 2025. Ze konden, niet gelimiteerd door downloadsnelheden en instrumenten die nog op de zeebodem stonden, met een omvangrijkere dataset werken dan terwijl de bevingen plaatsvonden. Ze ontdekten dat al vanaf juli 2024 de grond van Santorini geleidelijk in totaal 5 centimeter omhoogkwam, doordat magma een ondiep reservoir onder het eiland inliep. Het gebied bleef maanden vulkanisch onrustig, tot op 27 januari de seismische activiteit abrupt toenam.
Op dat moment ontstond er een zogeheten magmatische dike: 310 miljoen kubieke meter magma dat in een 13 kilometer lange langwerpige vorm ondieper gesteente binnendrong, tot zo’n vier kilometer onder de zeebodem. Dat magma was afkomstig uit een reservoir in het midden van de aardkorst onder Kolumbo. Tegelijkertijd zagen de onderzoekers een afname in het volume van een ondieper magmareservoir, zo’n 8 kilometer onder de Kolumbovulkaan.
Deze twee activiteiten veroorzaakten de zwaarste aardbevingen, sommigen met magnitudes groter dan 5. De lichtere aardbevingen vonden plaats toen de dike niet groeide, maar er wel een continue instroom van vers magma was. De vrijwel gelijktijdige activiteit bij zowel Santorini als Kolumbo wees ook op iets anders: een verbinding tussen de beide magmareservoirs.
Seismisch onderzoek op het onbewoonde eilandje Nea Kameni, vlak bij Santorini. Foto Getty Images
„We dachten altijd dat Santorini en de naburige vulkaan op zichzelf stonden”, vertelt Karstens. „Als er iets gebeurde op Santorini, gebeurde er niets bij Kolombo, en vice versa. Wat we nu konden aantonen is dat beide systemen, tenminste op diepte, met elkaar communiceren.” Dat betekent niet dat er magma van het ene naar het andere reservoir stroomt. Karstens: „De ondiepe reservoirs op een paar kilometer onder de zeebodem, die normaal gesproken de uitbarstingen veroorzaken, hebben een hydraulische verbinding; overdruk kan beide systemen beïnvloeden. Als er een gebeurtenis plaatsvindt waarbij een nieuwe lading magma van grote diepte komt, dan concurreren beide systemen blijkbaar om het magma.”
Zo’n gedetailleerde analyse van wat er op kilometers diepte in de aarde gebeurt is nu mogelijk dankzij moderne algoritmes, zegt Karstens. „Die kunnen zelfs heel kleine gebeurtenissen automatisch oppikken en nauwkeurig karakteriseren.”
Dat beide vulkanen met elkaar in verbinding staan, is niet alleen interessant om te weten, zegt Karstens. „We weten nu dat we beide systemen tegelijk moeten bekijken. Dat is erg belangrijk om een toekomstige crisis te begrijpen en monitoringnetwerken te ontwerpen.”
NIEUW: Geef dit artikel cadeauAls NRC-abonnee kun je elke maand 10 artikelen cadeau geven aan iemand zonder NRC-abonnement. De ontvanger kan het artikel direct lezen, zonder betaalmuur.
Op de hoogte van kleine ontdekkingen, wilde theorieën, onverwachte inzichten en alles daar tussenin
Source: NRC