Der Weg zu einem Frühwarnsystem für Vulkane

Vulkane erzeugen eine Reihe verschiedener Signale; die Kunst liegt darin, zu verstehen, welche auf einen drohenden Ausbruch hindeuten und welche nicht. In der Hoffnung, zuverlässige Prognosen zu liefern analysiert ein neues, in Spanien entwickeltes System die seismischen Signale eines Vulkans in Echtzeit.

Der Berg Ätna in Italien und verschiedene andere Vulkane innerhalb Europas sind noch immer aktiv und stellen eine Gefahr für die lokale Bevölkerung dar. Die Herausforderung für die Wissenschaftler liegt darin, die von den Vulkanen erzeugten Signale zu verstehen und den Zeitpunkt eines möglichen Ausbruchs vorherzusagen.

Einer der häufigsten Vorläufer eines Ausbruchs ist eine gesteigerte Häufigkeit und Stärke von Erdbeben. Experten der Universitat de Barcelona wendeten moderne statistische Modellierungsverfahren an, um seismische Daten von Vulkanen im Rahmen eines Projekts mit dem Titel MULTIMO zu analysieren.

Die Seismogramme müssen sorgfältig interpretiert werden, da das Medium, durch welches das Signal übertragen wird, nicht fixiert werden kann, weil das Magma im Laufe der Zeit in den Vulkan hineinragt. Um die Möglichkeit inkorrekter Prognosen zu minimieren, wurde ein nicht-lineares Modell implementiert, das die Spektralanalyse anwendet. Da eine frühzeitige Warnung und gegebenenfalls Evakuierung von äußerster Wichtigkeit sind, brachten die spanischen Wissenschaftler eine Methode hervor, mit der Zeitreihen quasi in Echtzeit analysiert werden können.

Die Universitat de Barcelona testete das neuartige System in seismischen Überwachungsstationen der realen Welt. Darüber hinaus wurden die an Vulkan-Überwachungsstandorten gesammelten seismischen Daten offline verarbeitet, um die Algorithmen des Systems weiter überprüfen zu können. Zusätzliche Funktionen sind die Früherkennung von Funktionsausfällen und die simultane Spektralanalyse für multiple Komponenten. In Kombination mit anderen Tools kann das neue System einen Beitrag zur Verbesserung von Frühwarnsystemen leisten und die von Vulkanen ausgehende Gefahr minimieren.