Vulcanólogo: Deformación de Cumbre Vieja es significativa

El enjambre sísmico, que se ha registrado en el subsuelo de la isla desde el 7 de octubre de 2017, mantiene preocupada a la población en La Palma. Aunque ya no hay más micro-terremotos detectados en los últimos 48 horas, ahora todo indica que el terreno en la zona del complejo del hotel Teneguia Princess se ha levantado unos 3,5 cm  durante el año pasado.

Los medios locales han sido rápidos en descartar esta elevación como “especulación” o su interpretación como “no científica”. El Instituto Geológico Nacional (IGN) aclaró que sus sensores no han detectado deformación alguna. Sin embargo, los datos del sensor más cercano al enjambre sísmico, que se encuentra al lado del Hotel Teneguia Princess, son claros. Este sensor no pertenece al IGN, sino al ITER (con la colaboración de Universidad Nagoya).

Para aclarar la discrepancia entre los interpretaciones, HDmeteo ha pedido la opinión a uno de los principales expertos mundiales en volcanología.

HOTE
Datos de medición del sensor de GPS “HOTE” cerca del Hotel Teneguia Princess en Las Indias. El movimiento es claramente visible: 1 cm hacia el sur y 3,5 cm hacia arriba. (Imagen: Prof. Sagiya, Universidad de Nagoya, Japón. Líneas de tendencia rojas y anotaciones: Stefan Scheller)

En su opinión, el aumento en elevación del terreno es “significativo“, especialmente porque, además del levantamiento se produjo un movimiento de alrededor de 1 cm hacia el sur en dirección opuesta a la actividad sísmica. El movimiento probablemente no es debido a un mal funcionamiento del sensor GPS. En el hipotético caso que hubo obras o talas de árboles en el entorno inmediato del sensor, esto habría podido cambiar el tiempo de propagación de la señal entre los satélites GPS y el sensor, simulando un desplazamiento.

Los campos vacíos en el registro de medición probablemente se debe a una fuente de alimentación temporalmente interrumpida.

Desplazamiento
El sensor GPS (azul) se encuentra a unos 6-7 km al sur del centro del último enjambre del terremoto (círculo rojo). Una elevación en el área roja cambiaría el terreno en el sensor hacia el sur, ya que también se observa (dirección del movimiento: flecha negra). (Imagen: Stefan Scheller, Grafcan)

Supongamos que no hubo ningún tipo de construcciones o talas de árboles en las inmediaciones del receptor del GPS. ¿Qué conclusiones podemos sacar de los observaciones? ¿Cuál es la cantidad de magma que se ha acumulado en el suelo? ¿Cuál es la cantidad de magma que podría ser expulsada, en el hipotético caso que el proceso vulcanológico continuara y desencadenara en una erupción?

magma2
Tras la intrusión magmática en unos 22 km de profundidad se ha levantado el terreno. Es notable que el vector del movimiento detectado coincide con la geometría de los microsismos: la relación del movimiento del sensor GPS (3,5 cm : 1 cm = 3,5) es igual a la relación  de la profundidad de los sismos y la distancia del sensor hacia el centro superficial de los sismos (22,75 km : 6,5 km = 3,5). El levantamiento del terreno es exagerado por motivos de claridad. (Imagen: Stefan Scheller)

La geometría de los terremotos y el desplazamiento del sensor GPS coinciden en 3,5 : 1. Esto subraya la credibilidad de los datos

Si asumimos que la acumulación del magma se encuentra por debajo del enjambre sísmico y levanta así el terreno por encima: Una elevación circular del terreno unos 7 km alrededor del centro significa una cantidad de roca elevada con un volumen de aproximadamente 5 millones m³, lo que corresponde a aproximadamente 12,5 millones toneladas de roca.

Esto corresponde más o menos al volumen del volcán Montaña de la Laguna en el Valle de Aridane.

El futuro nos dirá si la roca por encima del magma es lo suficientemente estable por para detener el movimiento o si el levantamiento logra romper aún más roca, lo que se reflejaría en futuros micro-terremotos, y con el tiempo daría lugar a una erupción. La deformación ha comenzado hace un año, es un proceso lento, y no hay prisa o alarma.

¡Sigue siendo emocionante en La Palma!

Update 17.10.2017:

He corregido el propietario del sensor HOTE. Es el ITER (Instituto Tecnológico y de Energías Renovables, Tenerife).

Update 18.10.2017:

Los datos crudos de los sensores son ahora disponible y permiten el computo más exacto. Se encuentran aquí: HOTE y MAZO. Una regresión lineal de los últimos 365 días da los siguientes vectores de movimiento:

HOTE: levantamiento +26 mm ± 3 mm; desplazamiento horizontal: 7,4 mm ± 0,7 mm al sur; 1,3 mm ± 0,8 mm al oeste. Vector de movimiento perfectamente opuesto al centro sísmico.

MAZO (centro de Mazo, doble distancia hacia centro sísmico): levantamiento no detectable, desplazamiento horizontal: 1,4 mm ± 0,3 mm al norte. Vector de movimiento opuesto al centro sísmico.

La regresión lineal tomó en cuenta los distintos errores de medición. Tiene la tendencia de subestimar si el movimiento es acelerado (primero lento, luego más rápido).

Update 19.10.2017:

El sensor HOTE ha dejado de transmitir. De momento no se sabe si es una interrupción temporal o si fue desactivado intencionalmente. Su última medición ha sido +36,5 mm (elevación en referencia al promedio de 2 años) el día 13.10. Los otros sensores siguen su transmisión sin interrupciones.

Los sensores

  • ARID (Puerto Naos; sin desplazamiento fuera del margen de error)
  • MOLU (Monte Luna; nueva instalación – su vector de movimiento se puede determinar cuando salga del umbral de ruido, es decir cuando la medición tiene un σ [sigma] mejor que 3, mejor aún 5)

funcionan ahora y transmiten desde el 10.10. y el 12.10.

Update 22.10.2017:

He viajado a Fuencaliente para buscar el sensor HOTE. Se encuentra en un mal estado, completamente rodeado de palmeras. Dudo que se puede usar los mediciones de HOTE. Tema cerrado.

HOTE
¿Quién tomó la decisión de ubicar el sensor GPS “HOTE” en un jardín tropical de palmeras que obstruyen su campo de vista hacia los satélites? Este sensor no sirve para nada.

 

Anuncios

Vulkanologe: Geländedeformation der Cumbre Vieja ist signifikant

Der Erdbebenschwarm, der seit dem 7.10.2017 im Untergrund der Insel registriert wird, hält auf La Palma die Bevölkerung in Atem. Auch wenn seit gestern keine weiteren Mikrobeben mehr nachweisbar waren, deutet nun alles darauf hin, dass sich das Gelände im Bereich des Hotelkomplexes Teneguia Princess im Laufe des letzten Jahres um etwa 3,5 cm gehoben hat.

Lokale Medien haben sich beeilt, diese Hebung als “Spekulation” oder deren Interpretation als “unwissenschaftlich” abzutun. Da die Messdaten aber so deutlich sind, hat HDmeteo einen der weltweit führenden Experten in Vulkanologie um seine Einschätzung gebeten.

HOTE
Messdaten des GPS-Sensors “HOTE” beim Teneguia Princess Hotel in Las Indias. Deutlich zu sehen ist die Bewegung um 1 cm nach Süd und um 3,5 cm nach oben. (Bild: Prof. Sagiya, Universität Nagoya, Japan. Rote Trendlinien und Anmerkungen: Stefan Scheller)

Nach seiner Einschätzung sei die Geländehebung “signifikant“, besonders weil neben der Hebung auch eine Bewegung um 1 cm nach Süden, vom Bebenschwarm weg, aufgetreten ist. Die Bewegung sei wahrscheinlich nicht durch Messfehler oder Fehlfunktion des GPS-Sensors vorgetäuscht – es sei denn, es habe in seiner direkten Umgebung Bauarbeiten oder Baumfällungen gegeben, die die Satellitensignale reflektiert und damit die Signallaufzeit verändert hätten. Die Lücken im Messprotokoll seien wohl aufgrund einer zeitweilig unterbrochenen Stromzufuhr verursacht.

desplazamiento
Der GPS-Sensor (blau) befindet sich etwa 6-7 km südlich des Zentrums des jüngsten Bebenschwarms (roter Kreis). Eine Hebung im roten Bereich würde das Gelände am Sensor nach Süden verschieben, wie es auch beobachtet wird (Bewegungsrichtung: schwarzer Pfeil). (Bild: Stefan Scheller, Grafcan)

Gehen wir einmal davon aus, dass es nicht zu Baumfällungen oder Baumaßnahmen in der unmittelbaren Umgebung des GPS-Empfängers gekommen ist. Welche Schlüsse können wir daraus ziehen? Wieviel Magma ist in den Untergrund eingeströmt, und wieviel Magma könnte ausgestoßen werden, sollte sich der vulkanologische Prozess fortsetzen und sich in einer Eruption entladen?

magma2
Die Bewegung des GPS-Sensors passt gut zu der beobachteten Geometrie der Beben im Untergrund in 23 km Tiefe und 6-7 km Abstand vom Sensor: Das Verhältnis zwischen der Tiefe der Beben und dem Abstand zwischen Sensor und dem oberflächlichem Zentrum der Beben ist 3,5 : 1, genauso wie die beobachtete Verschiebung des Sensors. Dies unterstreicht die Glaubwürdigkeit der gemessenen Daten (Bild: Stefan Scheller) 

Wenn wir annehmen, dass sich der Magmaeinfluss unter dem Bebenzentrum ereignet und dabei das darüber liegende Gelände anhebt: Bei einer kreisförmigen Anhebung des Geländes um mindestens 7 km um das Zentrum herum ist das angehobene Gesteinsvolumen ca. 5 Millionen m³, entsprechend etwa 12,5 Millionen Tonnen Gestein.

Dies entspricht in etwa dem Volumen des Vulkankegels Montaña de la Laguna im Aridanetal.

Es wird sich nun zeigen, ob das Gestein oberhalb des Magmaeinflusses stabil genug ist, um die Bewegung zu stoppen oder ob es weiter bricht, was sich in zukünftigen Mikrobeben äußern würde und es schließlich zu einer Eruption käme. Es bleibt spannend auf La Palma.

Update 18.10.2017

Inzwischen sind die Rohdaten der GPS-Stationen HOTE und MAZO verfügbar, so dass ich eine lineare Regression durchführen konnte, um die Bodenbewegung der letzten 365 Tage aus den Daten zu berechnen (eine lineare Regression unterschätzt die Bewegung, wenn sie beschleunigt stattfindet). Hier sind die Ergebnisse:

HOTE: Hebung +26 mm ± 3 mm; horizontale Verschiebung: 7,4 mm ± 0,7 mm Süd; 1,3 mm ± 0,8 mm West. Der Bewegungsvektor ist exakt dem Bebenzentrum entgegensetzt. Der Sensor HOTE hat seit dem 14.10. keine Daten mehr übermittelt. Die letzte gemessene Auslenkung nach oben war 36,5 mm gegenüber dem 2-jährigen Mittelwert.

MAZO (Stadtzentrum von Mazo, etwa doppelte Entfernung nördlich vom Bebenzentrum): keine Hebung nachweisbar, horizontale Verschiebung: 1,4 mm ± 0,3 mm nach Norden. Der statistisch nicht besonders signifikante Bewegungsvektor ist ebenfalls dem Bebenzentrum entgegengesetzt.

UPDATE 22.10.2017:

Ich bin nach Fuencaliente gereist um den GPS-Sensor HOTE zu suchen. Er befindet sich in einem schlechten Zustand und ist völlig von Palmen zugewachsen. Ich bezweifle dass man irgendeinen Nutzen aus seinen Messwerten ziehen kann. Thema abgehakt.

So sieht der arme HOTE aus. Von Palmen bedrängt. So behandelt man doch keinen GPS-Empfänger:

HOTE

 

¿Son exactos los mapas de Terremotos?

El Instituto Geográfico Nacional (IGN) publica mapas de los terremotos que ocurren desde el 7 de octubre en La Palma. Aunque la actividad ha remitido ayer, siguen produciéndose algunos sismos aislados. En los mapas sísmicas la posición de un terremoto se indica con una estrella o un punto. Esta representación nos hace creer que la posición del terremoto ha sido determinado con mucha precisión. ¿Es cierto?

Consideramos el terremoto más fuerte hasta ahora:

es2017mbgkc

Terremoto del 7 de octubre de 2017, 13:03:25 horas UTC, de magnitud 2,7. Fuente: IGN 

El mapa indica con una estrella la ubicación del terremoto, encima de Mendo, en la Cumbre Vieja. El IGN también publica el margen de error de esta medición, pero no lo indica en la imagen. He dibujado el margen de error en la siguiente imagen:

terremoto-probabilidad

Margenes de error para la ubicación del terremoto. Imagen: IGN, Stefan Scheller

Solamente podemos decir: El terremoto ocurrió con una probabilidad de 50% en la zona roja, y con una certeza de 90% en la zona naranja. Vemos que la ubicación es bastante insegura, y esto es el motivo por que el IGN tiene prisa de instalar más estaciones sísmicas para poder acertar con mayor exactitud la localización.

 

 

Terremotos en La Palma

Desde el 7 de octubre ocurren pequeños terremotos en La Palma. Todo empezó a las 10:27 UTC (11:27 hora de verano) con un micro-terremoto de magnitud 1,6 a unos 22 km por debajo de los acantilados de El Remo, seguido por un terremoto de 2,7 de magnitud – 45 veces más fuerte que el primero – en las profundidades del cráter de Montaña Negra por encima de Mendo, en la Cumbre Vieja.

La energía de éste terremoto ha sido unos 170.000 kcal (kilocalorias), lo suficiente para calentar 2000 litros de agua de 20 °C a 100 °C, pero no lo suficiente para que un humano podría sentir la vibración. El sismo fue detectado por la estación sísmica de El Paso, dónde la tierra tembló unos 0,017 mm, un tercio del ancho de un pelo humano. La estación en Fuencaliente detectó un temblor más fuerte aún, de 0,024 mm (la mitad del ancho de un pelo).

sismos

Sismos de los últimos 3 días en la provincia de Santa Cruz de Tenerife. Se ven los terremotos esporádicos por debajo de El Hierro, en El Teide  en Tenerife y los terremotos esporádicos en el estrecho entre Tenerife y Gran Canaria. Estos sismos son “normales”. Pero la gran acumulación de micro-sismos en La Palma es algo completamente nuevo y esto llama la atención. (Imagen: IGN)

Ya se han producido más que 65 de éstos micro-sismos, el último hoy en la madrugada. Lo interesante es que

  • son los primeros micro-sismos en tierra en La Palma desde que la red de vigilancia es operativa
  • que la última erupción volcánica en Canarias, la de la Restinga en El Hierro, fue anunciado por la misma cascada de micro-sismos

No todas las cascadas de micro-sismos desencadenan en una erupción, pero lo cierto es que la probabilidad que de produzca una erupción en la zona de la Cumbre Vieja es ahora mucho más elevado que hace dos días.