2025年初，聖托里尼島和愛琴海附近地區遭受了數萬次地震。科學家現在已經確定了導致劇烈震動的原因。在發表於的一項研究中 自然來自 GFZ 亥姆霍茲地球科學中心和 GEOMAR 亥姆霍茲基爾海洋研究中心的研究人員與國際合作夥伴合作，提出了對地震危機的詳細地質調查。
透過結合陸基地震台和安裝在距離聖托里尼島 7 公里的科倫坡水下火山上的海底儀器的數據，該團隊能夠重建地表下發生的情況。他們也使用新開發的人工智慧方法來更準確地定位地震。他們的分析表明，約 3 億立方公尺的岩漿從地殼深處升起，並停滯在海底下約 4 公里處。當這些熔岩向上推時，周圍的岩層就會破裂，造成數千次地震和顫動。
聖托里尼島的火山背景與構造
聖托里尼位於地中海東部希臘火山帶內。它是歐洲地質最活躍的地區之一。這些島嶼形成了一個火山口的邊緣，該火山口是由大約 3,600 年前的一次大噴發形成的。
附近是科倫坡水下活火山。非洲板塊向東北擠壓希臘板塊時形成的活動斷層線縱橫交錯，更廣闊的區域。這裡的地中海地殼被分成移動、下沉和部分融化的小微板塊。引起地震和火山爆發。
聖托里尼島歷史上曾多次噴發。最近一次發生在 20 世紀 50 年代。 1956年，聖托里尼島和附近阿莫爾戈斯島之間的愛琴海南部發生了兩次強烈地震。 7.4級和7.2級海嘯造成的海嘯相距僅13分鐘。
2025 年 1 月底開始的一系列地震就發生在同一構造帶。危機期間，記錄了超過 28,000 次地震，最強烈的地震超過 5.0 級，因為最初並不清楚地震是由斷層運動還是火山活動引起的。村民們因此感到驚慌。
地震背後的岩漿運動
一項新發現表明，從深處升起的岩漿是岩漿群背後的驅動力。這個過程實際上在幾個月前就開始了。 2024 年 7 月，岩漿開始在聖托里尼島下方的淺層儲層中累積。這導致島嶼稍微抬升幾公分。
2025 年 1 月初至 1 月底，地震增加。岩漿開始從更深的層面再次上升。隨著強烈地震的發生，地震群逐漸撤離聖托里尼島東北方10多公里處。在此期間，地震深度有節奏地增加。它從水面下約18公里移動到海底以下僅3公里。
研究人員將詳細的地震測繪與衛星雷達 (InSAR) 測量、GPS 站和海底感測器結合起來，對事件序列進行建模。
GFZ 的地球物理學家、兩位主要作者之一 Marius Isken 博士解釋說：「地震活動是岩漿向上穿過地殼的典型現象。遷移的岩漿會分解岩石並形成路面。這會引發強烈地震。我們的分析使我們能夠高精度地追蹤岩漿上升的路徑和動態。」
當岩漿移動時，聖托里尼島逐漸下沉。科學家將這次沉降解釋為聖托里尼島和附近科倫坡火山之間以前未知的水力連結的證據。
GEOMAR海洋地球物理學家兼合著者Jens Karstens博士表示：「透過密切的國際合作並結合各種地球物理方法，這使我們能夠近乎即時地追蹤地震危機的發展。甚至了解到兩座火山之間相互作用的一些資訊。這將有助於我們未來改進對兩座火山的監測。」
人工智慧和海底感測器揭示隱藏的活動
兩個關鍵因素使研究人員能夠非常詳細地繪製地下過程圖。首先，GFZ 的科學家使用人工智慧驅動的系統，可以自動分析大量地震資料。其次，作為 MULTI-MAREX 計畫的一部分，GEOMAR 於 1 月初在科倫坡火山口安裝了水下儀器。
這些海底感測器不僅僅記錄地震訊號。但它也記錄了科倫坡地下岩漿侵入期間海底下沉多達 30 公分所引起的壓力變化。
儘管地震活動有所減少，但追蹤工作仍在繼續。 GFZ 科學家正在對聖托里尼島的火山氣體和溫度進行重複測量。同時，GEOMAR目前在該地區擁有八個海底監測平台。
GEOMAR 海洋大地測量學教授兼 MULTI-MAREX 專案經理 Heidrun Kopp 教授表示：「這些聯合研究結果一直與希臘當局分享，以便能夠在發生新地震時盡快、準確地評估情況，」雅典大學的合著者 Paraskevi Nomikou 教授博士說。 “這種長期的合作夥伴關係使我們能夠共同管理年初發生的事件，並從科學的角度準確分析這些事件。盡可能準確地了解這個地質活躍地區的動態對於人民的安全和保護非常重要。”
關於 Multi-Marex
MULTI-MAREX 是本研究任務中的四個項目之一。 「在海上極端事件和自然災害領域實現更好的風險管理之路」（mareXtreme）由德國海洋研究聯盟（DAM）領導。該倡議匯集了來自 6 所大學的 10 個合作機構，以及亥姆霍茲中心 GFZ 和 GEOMAR。目的是創建一個真實世界的研究實驗室，以了解地震、火山爆發和海洋災害等海洋災害。地中海中部的海嘯就更好了。
