Door breuken geleide magma‑opstijging en getriggerde seismiciteit onthuld door de onrust op São Jorge (Azoren) in 2022

Een rustige vulkaan met een verborgen drama

Begin 2022 stonden de bewoners van São Jorge, een smal vulkanisch eiland in de Azoren (Portugal), voor een angstige vraag: stond er een grote uitbarsting op til? De grond beefde door duizenden kleine aardbevingen en het eiland rees en rekte zich subtiel uit. Toch verscheen er geen lava aan het oppervlak. Deze studie licht dat mysterie toe en onthult hoe opstijgend gesmolten gesteente (magma) snel vanuit grote diepte omhoog schoot, maar vervolgens door een omvangrijke ondergrondse breuk werd afgeleid en gestopt. Het werk laat zien hoe zulke ‘mislukte uitbarstingen’ toch ernstige seismische gevaren kunnen opleveren — en hoe het zorgvuldige combineren van meerdere datatypen onderzoekers helpt te begrijpen wat zich buiten het zicht afspeelt.

Waar platen samenkomen en eilanden groeien

De Azoren liggen op een complexe kruising waar twee tektonische platen langzaam uit elkaar trekken. São Jorge is een lang, smal eiland opgebouwd door herhaalde spleetuitbarstingen langs zwakke zones in de korst. Het ligt dicht bij grote breuken die zowel grote aardbevingen kunnen genereren als opstijgend magma kunnen geleiden. In maart 2022 registreerden instrumenten een plotselinge uitbarsting van beving onder het eiland en een kortdurende pulserende grondvervorming, wat erop wees dat nieuw magma in beweging was. Omdat de Azoren actieve breuken combineren met actieve vulkanen, vormen ze een zeldzaam natuurlijk laboratorium om te observeren hoe tektonische scheuren en gesmolten gesteente elkaar beïnvloeden.

Magma volgen met subtiele grondverplaatsingen

Het onderzoeksteam gebruikte satellietradar (InSAR) en een netwerk van gps‑achtige ontvangers om te meten hoe de grond millimeter voor millimeter verschoof. Deze gegevens toonden aan dat in slechts een paar dagen het centrale‑westelijke deel van het eiland zachtjes omhoog werd getild en uit elkaar werd getrokken in een patroon dat het beste te verklaren is door een hoge, dunne magmavlak—een dijk—die zich omhoog forceerde. Modellering toonde dat deze dijk ongeveer 6 kilometer lang was en tot circa 25 kilometer diep reikte, opstijgend uit de bovenmantel en stopzend rond 1,6 kilometer onder het oppervlak. Opvallend was dat er geen duidelijke aanwijzing was voor eerdere inflatie vanuit een ondiepe magmakamer; in plaats daarvan lijkt de opstijging snel en grotendeels ‘stiekem’ te zijn geweest, waarbij het grootste deel van de beweging aseismisch plaatsvond, zonder veel aardbevingen langs de dijk zelf te genereren.

Een aardbevingenzwerm langs een verborgen breuk

Tegelijkertijd registreerden seismologen een intense zwerm van ongeveer 18.000 aardbevingen over enkele maanden. Door extra seismometers op het land en op het zeebed uit te zetten en geavanceerde methoden te gebruiken om bliksemscherpe locaties te bepalen, vonden de onderzoekers dat deze bevingen zich niet concentreerden rond de dijk in het klassieke “dogbone”-patroon dat bij veel vulkanen wordt gezien. In plaats daarvan lagen ze in smalle strepen langs één zijde van de dijk, samenvallend met een belangrijke korstbreukzone onder het westen van São Jorge. De vroegste diepe bevingen, maanden vóór de crisis, migreerden omhoog vanaf ongeveer 30 kilometer diepte, overeenkomend met het ondergedeelte van de gemodelleerde dijk. Toen de hoofdonrust begon, schoot de seismiciteit omhoog naar middelkorstdieptes, en verspreidde zich vervolgens snel westwaarts en neerwaarts langs de breuk, waarbij filamentachtige clusters ontstonden die wekenlang langzaam omhoog kropen — consistent met vloeistoffen die door scheuren bewegen in plaats van alleen het breken van vast gesteente.

Breuk als snelweg, breuk als blokkade

Door de geodetische, seismische en ruisgebaseerde beeldvormingsresultaten samen te brengen, stellen de auteurs voor dat de breuk eerst als snelweg en daarna als blokkade voor het magma fungeerde. Terwijl de bijna verticale dijk langs de Pico do Carvão‑breukzone opstond, takte een deel van het magma en de opgeloste gassen zijwaarts af in het beschadigde, permeabele gesteente van de breuk. Deze zijwaartse ontsnapping van hete vloeistoffen verhoogde de drukken binnen de breuk, wat een uitzonderlijk hevige zwerm van kleine aardbevingen met gedraaide schuifrichtingen veroorzaakte, terwijl tegelijk druk uit de hoofdijk wegvloeide. Het drukverlies, samen met het toenemende gewicht en de sterkte van het overliggende gesteente nabij de basis van het eiland, zorgde ervoor dat de intrusie stilviel voordat hij kon uitbarsten. De zwerm gaf slechts een bescheiden hoeveelheid seismische energie vrij vergeleken met de spanning die de breuk kan opslaan, wat betekent dat het langetermijnrisico van een grote tektonische aardbeving overeind blijft.

Wat een mislukte uitbarsting ons leert

Voor niet‑specialisten is de kernboodschap dat niet elke dramatische uitbarsting van schudden en uplift bij een vulkaan eindigt in een eruptie. In het geval van São Jorge steeg magma snel op uit grote diepte maar werd het afgeleid in een bestaande breuk, waar het druk verloor en stolt in plaats van het oppervlak te bereiken. Die interactie produceerde desalniettemin maanden van aardbevingen en had ernstige gevolgen kunnen hebben als een groter breuksegment had bezweken. Door aan te tonen dat breuken zowel kunnen helpen bij het opstijgen van magma als kunnen zorgen dat het stilvalt, verfijnt deze studie ons beeld van hoe vulkanen zich gedragen in complexe tektonische omgevingen. Ze benadrukt ook het belang van dicht bemonsterde bewakingsnetwerken en snelle data‑analyse om te onderscheiden of er een uitbarsting in de maak is of een krachtige, maar uiteindelijk “mislukte”, intrusie onder kwetsbare eilandgemeenschappen.

Bronvermelding: Hicks, S.P., Gonzalez, P.J., Lomax, A. et al. Fault-mediated magma propagation and triggered seismicity revealed by the 2022 São Jorge Azores unrest. Nat Commun 17, 3531 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-71668-6

Trefwoorden: vulkanische onrust, magma-intrusie, aardbevingenzwerm, Azoren, tektonische breuken