Integrierte geophysikalische und geologische Untersuchungen von vulkanischen Flankenkollapsen des südlichen Kapverden-Archipels: Entstehung, Magnitude und Tsunami-Potenzial

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Andreas Klügel; Professor Dr. Sebastian Krastel; Privatdozent Dr. Steffen Kutterolf
• Fachliche Zuordnung: Geologie ; Physik des Erdkörpers
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 507049253

Es ist seit langem bekannt, dass Flankenkollapse auf Vulkaninseln Tsunamis auslösen können. Die Höhe der ausgelösten Tsunamis und das damit verbundene Risiko sind jedoch schwer abzuschätzen und werden kontrovers diskutiert. Die Entdeckung von Tsunami-Ablagerungen auf den Kapverden belegt, dass auf Fogo – eine der weltweit aktivsten Vulkaninseln – ein katastrophaler Kollaps vor ca. 73 ka stattgefunden hat, welcher einen Mega-Tsunami auslöste mit Tsunamihöhen von mehr als 250 m im Nahfeld. Die Schuttlawinenablagerungen des Kollapses wurden bisher jedoch nur mittels bathymetrischer Systeme mittlerer Auflösung kartiert. Aufgrund dieses Wissensdefizits wurde im Sommer 2019 eine Schiffsexpedition zur detaillierten geologischen und geophysikalischen Charakterisierung der Flankenkollapsablagerungen durchgeführt, bei der ein umfangreicher Datensatz bestehend aus hydroakustischen und seismischen Daten sowie Sedimentproben gesammelt wurde. Die kombinierte geophysikalische und geologische Analyse der neuen Daten im Rahmen dieses Antrages wird zwei Hauptaspekte der Massentransportablagerungen des südlichen Kapverden-Archipels adressieren: i) die Verteilung, Größe und das Volumen der Massentransportablagerungen im gesamten Schuttfächer basierend auf akustischen Daten, und ii) die kompositionelle Variabilität und die Herkunft von umgelagerten Sedimenten innerhalb der oberen durch Schwerelote beprobten 10 Meter. Spezifische Ziele sind i) die Rekonstruktion eines umfassenden stratigraphischen Rahmens für die südlichen Kapverden, ii) der Aufbau einer Datenbank der kompositionellen Zusammensetzung von Eventlagen hinsichtlich ihres Ursprungs an den Vulkanbauten und/oder dem Hang sowie ihrer lateralen und distalen Variabilität und iii) die Entwicklung eines integrierten Modells für Ursprung, Ablagerung und Trigger von wiederkehrenden Massentransportablagerungen vor dem südlichen Kapverdischen Archipel und dessen Implikationen für ozeanische Inseln und Tsunami-Modellierung im Allgemeinen. Die Untersuchung von kombinierten geologischen und geophysikalischen Parametern bietet eine einzigartige Möglichkeit, die Entstehung und den Impakt eines großen Tsunami direkt mit den auslösenden Faktoren zu verbinden. Diese Untersuchungen werden es ermöglichen, on- und offshore Geländedaten in die neusten Entwicklungen der Tsunami-Modellierungen zu integrieren, um so deutlich bessere Vorhersagemodelle als bisher zu entwickeln. In Anbetracht der rezenten vulkanischen Aktivität von Fogo haben die geplanten Arbeiten auch lokal eine große Relevanz.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Frankreich, Großbritannien
• Kooperationspartnerinnen / Kooperationspartner: Dr. Elodie Lebas; Dr. Ricardo Ramalho