Bachelorarbeit | Geomorphologische Veränderungen am Tajogaite
B.Sc. Geowissenschaften LMU / TUM München · 2023 · Betreuer: Dr. Ulrich Küppers
Nach dem Ausbruch von 2021 stand auf La Palma ein brandneuer Vulkankegel – noch heiß, noch nicht stabil. Wie schnell verändert sich so ein Kegel in den ersten Monaten danach? In meiner Bachelorarbeit habe ich den Tajogaite im März und Oktober 2022 mit Drohnen beflogen, aus jeweils rund 3.000 Fotos 3D-Modelle berechnet und beide miteinander verglichen.
Geomorphologische Veränderungen am jungen Vulkankegel des Tajogaite, La Palma, zwischen März und Oktober 2022 – Bachelorarbeit im gemeinsamen Studiengang Geowissenschaften der Ludwig-Maximilians-Universität und der Technischen Universität München, eingereicht 2023 am Münchner GeoZentrum, betreut von Dr. Ulrich Küppers (Sektion Mineralogie, Petrologie und Geochemie, LMU). Ein zweites Ziel der Arbeit: ein praxistauglicher Workflow für künftige Drohnenmissionen an Vulkanen.
Methode
3D-Modell des Tajogaite aus rund 3.000 Drohnenfotos (Oktober 2022), gerendert in Cinema 4D
- Drohnenflüge: März 2022 (DJI Mavic 2 Pro, Dr. Ulrich Küppers) und Oktober 2022 (Mavic 2 Pro und eigener Flug mit der DJI Mavic Air 2)
- Photogrammetrie: Structure-from-Motion in Agisoft Metashape – Punktwolke, 3D-Mesh, digitales Höhenmodell (DEM) und Orthomosaik
- Auswertung: Höhenprofile, Flächen- und Volumenberechnung sowie Cut-Fill-Analyse in ArcGIS Pro, Punktwolkenvergleich (M3C2) in CloudCompare, Vermessung von Rissen und Schollen, Abgleich mit den Wetterdaten der Station El Paso
Digitales Höhenmodell (DEM) des Tajogaite
März und Oktober 2022 im Vergleich
Links März 2022 (Datengrundlage: Dr. U. Küppers, LMU), rechts Oktober 2022.
Ergebnisse
Der Kegel sackt
Oberhalb der 725-Meter-Höhenlinie verlor der Kegel zwischen dem 21. März und dem 12. Oktober 2022 rund 407.000 m³ Volumen – etwa ein Prozent. Das entspricht einem Würfel mit 74 Metern Kantenlänge oder im Mittel gut einem Meter Höhenverlust. Die Höhenlinie vom Oktober liegt überall innerhalb der vom März.
Punktwolkenvergleich (M3C2) in CloudCompare: rot = Zunahme, blau = Abnahme
Felssturz im Krater
An der Nordseite des Hauptkraters brachen rund 24 m³ Fels ab – etwa die Ladung eines 40-Tonners. Ursachen sind die steilen Kraterwände (40 bis 45°), nur teilweise verschweißte Tephra und Abkühlungsrisse.
Risse werden breiter
Die thermisch verschweißten Schollen am Kraterrand sind weiter zerbrochen – eine von drei auf acht Stücke; einzelne Spalten haben sich um 22 bzw. 52 Zentimeter geweitet. Konzentrische Abschiebungen rund um den Krater öffneten sich im Mittel um etwa zehn Zentimeter.
Ursachen
Abkühlung des Kegels und Setzung nach dem Druckabfall im Fördersystem – und Rutschungen, die aus beidem folgen. Niederschlag scheidet als Ursache aus: Im Beobachtungszeitraum fiel dafür zu wenig Regen.
Ausblick
Der Tajogaite wird sich weiter verändern. Die Abschiebungen am Kraterrand deuten darauf hin, dass der obere Teil des Kegels langsam in den Krater rutschen und ihn teilweise verfüllen wird – so wie bei den älteren Kegeln am Cumbre Vieja. Künftige Flüge sollten mit fest programmierten Routen, gleichem Bodenabstand und eingemessenen Passpunkten (GCPs) erfolgen; Wärmebild- oder LiDAR-Drohnen würden das Monitoring zusätzlich verbessern. Die Messfehler der Arbeit liegen im mittleren zweistelligen Zentimeterbereich.
Danke
An Dr. Ulrich Küppers für Thema und Betreuung, an Dr. Riccardo Civico (INGV) und Iván Cabrera (INVOLCAN) für Genehmigungen, Passpunkte und Wetterdaten sowie an die Kolleginnen und Kollegen am Münchner GeoZentrum.
Mehr dazu: Vulcano Tajogaite · Exkursion Kanaren 2021 · Drohnenaufnahmen · 3D-Animationen · YouTube-Kanal @woife.
