Kartierung von Magmaflüssen und Sonnensturmrisiken in der Energiewirtschaft

Ein fünfjähriges Projekt mit dem Titel „Electromagnetic Array Research over a Tectonic Hotspot“ oder EARTH erhielt 1.032.422 £ für die Bewertung der Risiken von Magmaströmen und Sonnenstürmen auf einem geplanten Energiekabel zwischen Island und Großbritannien.

Dr. Fiona Simpson, die Leiterin des Projekts, sagte: „Das Leben von Hunderten Millionen Menschen auf der ganzen Welt ist von vulkanischer Aktivität betroffen. Wenn wir verstehen können, was Ausbrüche antreibt, indem wir Magmaströme unter der Erdoberfläche kartieren, können wir besser auf die Folgen vorbereitet sein.“

Island liegt auf einer Reihe von Unterwasservulkanen, wo Magmaströme aufsteigen, wenn sich zwei tektonische Platten auseinanderziehen, was als Mittelatlantischer Rücken bekannt ist.

Der Ausbruch des Vulkans Eyjafjallajökull im Jahr 2010 führte zu einem Flugverbot in ganz Europa und zu massiven Störungen der Energieversorgung. Um dieses Problem anzugehen, wird Dr. Simpsons Forschung zur Modellierung der Ursprünge des isländischen Vulkanismus unter Verwendung vorhandener seismologischer Daten Regierungen und Gemeinden dabei helfen, vulkanische Ereignisse zu planen und abzumildern.

Island ist weitaus größer als jedes andere Vulkangebiet auf dem Bergrücken, was Wissenschaftler dazu veranlasste, das heiße Material aus dem Mantel zu untersuchen, das dem isländischen „Hotspot“ zugrunde liegt – dessen Quelle aus aktuellen seismologischen (Erdbeben-)Daten nicht genau bekannt ist .

Aktuelle seismologische Modelle deuten darauf hin, dass die Wolke aufgrund der Topographie an der Unterseite der nordamerikanischen tektonischen Platte in Richtung Island, von der angenommen wird, dass sie sich unterhalb der Platte bis zu den Britischen Inseln erstreckt, möglicherweise von unterhalb Grönlands als von Island aufsteigt.

Im Rahmen seiner Arbeit wird Dr. Simpson diese magnetotellurischen Messungen in ganz Schottland, Island und Grönland durchführen, um den Erdmantel und die Wolke zu charakterisieren und so die Risikogebiete und deren Herkunft zu verstehen.

Magnetotellurik nutzt natürliche elektrische und magnetische Felder, die in der Erde durch Wechselwirkungen zwischen dem Sonnenwind (einem Strom hochenergetischer geladener Teilchen von der Sonne) und der Erdmagnetosphäre (einem Schutzschild um die Erde, der durch das Erdmagnetfeld aufrechterhalten wird) induziert werden, um die elektrische Leitfähigkeit zu charakterisieren wie es in der Tiefe der Erde variiert.

Die Verwendung seismologischer, magnetotellurischer und chemischer Daten von Laven hilft, Kontroversen über die Natur des Island-Hotspots zu lösen, die nicht mit einer einzigen geophysikalischen Methode gelöst werden können.

Extreme Weltraumwetterereignisse wie Sonneneruptionen und koronale Massenauswürfe können auf der Erde „geomagnetische Stürme“ verursachen, die gefährliche Ströme in Stromübertragungskabeln induzieren und zu Stromausfällen führen können.

Abgesehen von ihrer Forschung zu Islands Magmaflüssen werden diese Daten dazu beitragen, das Risiko zu bestimmen, das das Weltraumwetter für ein geplantes 1000 km langes Hochspannungskabel zur Energieübertragung von Island nach Großbritannien verursacht.

Wie viel Strom in diesen Kabeln fließt, hängt von der elektrischen Leitfähigkeitsstruktur der tiefen Erde ab, die Dr. Simpsons Messungen charakterisieren werden, um Vorhersagen über elektrische Felder während geomagnetischer Stürme zu liefern.

Diese Daten liefern auch Karten für Weltraumwettergefahren im Worst-Case-Szenario sowie Angaben zum Auftreten und der Schwere solcher Ereignisse und geben der Energiewirtschaft eine Grundlage für die Notfallplanung.

Schließlich werden all diese Daten zu Magmaströmen und Sonnenstürmen zu den Netto-Null-Energieplänen des Vereinigten Königreichs beitragen, indem nachhaltige, geothermisch erzeugte, kohlenstoffarme Energie aus Island im Rahmen der neuen Atlantischen Superverbindung bereitgestellt wird.

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