Der Ätna
Der Ätna |
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| Steckbrief: Lage: 37,73°N 15,00°E Italien, Sizilien, Catania Höhe: 3352 m Art: Komplexer Vulkan Petrographie: Basaltisch Letzter großer Ausbruch: 2006 |
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Sizilien, der südlichste Zipfel Italiens, ist jährlich das Ziel unzähliger Touristen. Der südliche Flair, die Zeugnisse der Antike und das schöne Wetter zieht die Menschen an. Doch über die Insel erhebt sich bis auf 3350 m Höhe der wahre Herrscher Siziliens, der Ätna. Er ist ein Gigant unter den Vulkanen, zählt er doch zu den größten der Welt. Seine über Jahrhunderte anhaltende Dauertätigkeit, die er weltweit mit nur 8 Vulkanen gemein hat, bescherte ihm einen Platz in der antiken Mythologie, als Wohnsitz des Vulcanus und der Kyklopen. Schon sein Name Ätna, abgeleitet aus dem Indoeuropäischen "Aidhna" übersetzt: "der die Eigenschaft hat zu brennen", zeigt den Respekt und die Macht die er schon immer über die Menschen hatte. Auch die heutigen Urlauber schlägt er in seinen Bann. In Scharen strömen sie auf den Berg, um nur einen Hauch der Erhabenheit, der Schöpfungsgeschichte der Erde zu erhaschen. Doch der Ätna gibt sich spröde, gewährt kaum jemandem einen Einblick in die Vorgänge in seinem Inneren. In mühevoller Kleinarbeit haben Generationen von Wissenschaftlern kleine Steinchen eines Mosaiks zusammengetragen, das das heutige Bild vom Ätna ergibt. Doch wo soll man anfangen über ein so umfassendes Thema zu berichten? Vielleicht weit in der Vergangenheit, als es den Ätna noch gar nicht gab. Der Vulkanismus Süditaliens steht im direkten Zusammenhang mit der Auffaltung des Apenninen Massivs, das Italien von Nord nach Süd durchläuft und zu dem auch der Ätna gehört. Doch die seismische Tätigkeit entlang des ganzen Massivs zeigt, daß Auffaltung des Apenninbogens noch nicht abgeschlossen ist. Die Faltung befindet sich im Stadium des isostatischen Ausgleichs, was zu vertikalen Brüchen in der Erdkruste und zur Bildung von Horst und Graben Strukturen führt. So entstanden zwei senkrecht aufeinander stehende Störungssysteme, Risse in der Erdkruste entlang denen Magmen aufsteigen können. Doch das sind noch lange nicht alle Bruchsysteme, die die Erdkruste in Süditalien fragmentieren und damit den Vulkanismus erst ermöglichen. Das dominanteste Bruchsystem ist die nordost-, südwest- verlaufende Comiso-Messina-Störung. Sie trennt Sizilien durch den Einbruch der Straße von Messina und daran anschließend den Ionischen Graben vom Festland. So kommt es, daß die Küstenlinie Ostsiziliens dem Verlauf der Störung sehr genau folgt. Entlang dieser Bruchzone kommt es immer wieder zu gefährlichen Erdbeben, deren Zentren in Tiefen von 30-50 km liegen, wie zum Beispiel das große Beben von Messina am 28.12.1908. Es zerstörte die Stadt und forderte 100 000 Opfer. Auch die Lage Siziliens nahe der Plattengrenze, wo die Afrikanische- an der Eurasischen-Platte vorbeischert, hat Dehnungsfugen geschaffen, die bis in den oberen Erdmantel hinabreichen. Entlang all dieser Schwächezonen kann das Magma aufsteigen. Im späten Pleistozän, also vor ca. 600 000 Jahren begann, im damals noch flachen ionischen Meeresgolf, die erste vulkanische Tätigkeitsphase. Nordöstlich des heutigen Ätnas fanden die ersten Ausbrüche zunächst submarin, später auch subaerisch statt. Reste des preätnaischen Vulkanismus sind an der Ostküste Siziliens bei Aci Castello, Aci Trezza, Paterno, Motta San Anastasia und Bianca Villa zu sehen. Auch die sagenumrankten Kyklopenfelsen gehören, neben anderen Schlotpfropfen und Lavaströmen, zu jenen alten basaltischen Vulkaniten, die heute größtenteils unter Auswurfprodukten des Ätnas begraben sind. Entlang des Ost-West streichendes Bruchsystems verlagerten sich die Ausbruchszentren nach Westen. Zu Anfang des Quartärs, vor rund 100 000 Jahren, entstand, in zahlreichen explosiven und effusiven Ausbrüchen der Urätna. Der Vulkan von Calanna war einer der ersten Ätna-Komplexe. Die trachybasaltische und trachyandesitische Zusammensetzung seiner Magmen ähnelte bereits weitestgehend der des heutigen Ätnas. Abermals verlagerte sich die vulkanische Tätigkeit westwärts in den Bereich des heutigen Valle del Bove. Dort entstand, auf einem ca. 1000 m hohen nicht vulkanischen Sockel, ein explosiv eruptierender Stratovulkan, Trifoglietto 1. Er wurde später von Trifoglietto 2 abgelöst, der von explosiver zu effusiver Tätigkeit wechselte. Der eigentliche, noch heute tätige Ätna entstand, als sich vor ca. 3000 Jahren das Ausbruchszentrum abermals nach Westen, in den Bereich der heutigen Zentralkrater verlagerte. Zunächst entstand ein großer Terminalkegel mit einer 3000 m durchmessenden Basis. Dieser stürzte nach einem besonders schweren Ausbruch 1669 ein. Im Laufe der Zeit wurde der Einsturzkrater mit Eruptivmaterial aufgefüllt und bildet nun die Hochebene von Piano del Lago. Ab 1788 errichtete sich der Zentralkegel. Mit 1000 m Durchmesser an der Basis und 500 m am Gipfel, liegt er 400 m über der Hochebene von Piano del Lago. Am 22.04.1911 entstand der Nordost-Kegel 600 m nordöstlich des Hauptkomplexes. Bei ihrer Öffnung 1968 war die Bocca Nuova im westlichen Zentralkegel nur ein schmaler Spalt von zwischenzeitlich über 1000 m Tiefe. 1970 jedoch stürzte sie ein und wurde zu einem Krater von 100 m Durchmesser. Das jüngste Ausbruchszentrum im Gipfelbereich ist der Südost-Krater, der sich erst im Herbst 1979 bildete und bis heute zu einem ca. 300 m hohen Kegel mit mehreren aktiven Austrittsöffnungen herangewachsen ist.
Doch woher bezieht der Ätna seine feurige Fracht? Um dieser Frage nachzugehen untersuchte man die 30 - 35 km dicke Erdkruste unter dem Ätna mit Hilfe von unzähligen seismischen Messungen. Dabei wird grob gesagt die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Erschütterungswellen, wie sie z.B. durch Erdbeben und Sprengungen verursacht werden, im Erdinneren gemessen. Unter dem Ätna stieß man so auf 2 Zonen in denen die Ausbreitungsgeschwindigkeit der seimischen Wellen gegenüber festem Gestein herabgesetzt ist. Diese Low Velocity Zonen sind Anzeichen für das Vorhandensein von schmelzflüssigen Gesteinen. Die erste Zone befindet sich in 32 -36 km Tiefe, an der Grenze zum oberen Erdmantel. Hier wird ein weitmaschiger Magmenstauraum vermutet, in dem die Schmelze in zahllosen kleinen Hohlräumen im Gestein verteilt ist. Eine weitere seismisch anomale Zone befindet sich in 16 -24 km Tiefe unter dem Ätna. Hier wird ein weiterer, kleinerer Stauraum vermutet; von dem aus sich ein System magmagefüllter Spalten in Richtung Gipfel zieht. Nur 2 km unter dem Gipfel mündet es in die kleinste, obere Magmakammer, die an der Grenze Sedimentgestein - Vulkanite ca. 1100 m über dem Meeresspiegel liegt. Sie ist kein schmelzegefüllter Hohlraum, sondern hat eher eine poröse, schwammartige Struktur, wie z.B. ein Netz magmagefüllter Gänge. Von dieser Magmakammer führen dann die plattenförmigen Förderschlote zu den Eruptionszentren an der Oberfläche. Die Ätna-Magmen stammen aus dem oberen Erdmantel, aus einer Tiefe von 70 -120 km. Durch partielle Aufschmelzung des Erdmantelgesteins entsteht eine magmatologisch sehr gleichförmige alkalibasaltische Schmelze, die bis zu ihrem Auswurf fast unverändert bleibt. Der Aufstieg der Schmelze erfolgt langsam und kontinuierlich, ohne Bruchvorgänge in der Tiefe. So ist der Magmenaufstieg seismisch nicht nachzuweisen, auch enthält das Magma kaum Gesteinsbruchstücke von umliegenden Nebengesteinen. Der stetige Magmenaufstieg ist der Motor für die Dauertätigkeit des Ätnas. Der Mechanismus dieser Dauertätigkeit wurde von Alfred Rittmann wie folgt erklärt. In großer Tiefe ist der Belastungsdruck auf das Magma größer als der Gasdruck in seinem Inneren. Das Gas ist molekulardispers in der Schmelze verteilt, es liegt ein homogenes Ein-Phasen-Gemisch vor, das als Hypomagma bezeichnet wird. Mit zunehmendem Aufstieg nimmt jedoch der hydrostatische Druck auf das Magma ab, bis er schließlich kleiner wird als der Gasdruck in der Schmelze. Es bilden sich Gasblasen, ein Zwei-Phasen-Gemisch entsteht, das Phyromagma. Seine Viskosität ist niedrig, das bedeutet es ist dünnflüssig. Eine Zwei-Phasen- Konvektion entsteht. Die Gasblasen steigen an die Oberfläche, wo sie explosiv zerplatzen und Aschen- und Schlackenpartikel mitreißen. Das entgaste Magma, jetzt Epimagma genannt, fließt in Lavaströmen aus einfachen Effusiv-Boccen in den Zentralkegeln, oder sinkt entlang der Schlotwände wieder ab. Der Anteil an explosiv ausgeworfenen Lockerstoffen, sogenannten Phyroklastika ist sehr gering. Die Geschwindigkeit des sehr langsam ausfließenden Epimagmas beträgt generell weniger als 5 km/h, die Temperatur ist relativ niedrig und liegt bei 1030 - 1080° C. Auf diese Art stellt sich im oberen Teil des Vulkans ein Gleichgewicht ein, das zu einer Jahre bis Jahrzehnte andauernden Dauertätigkeit führen kann. Diese Art der Aktivität ist einzigartig auf der Welt.  Die Dauertätigkeit verändert sich mit der Höhe der Magmasäule in den Zentralkratern. Steht das Magma tief so sind Dampfförderung, Aschen- und Schlackenauswurf die Folge. Bei hohem Magmenstand kommt es zum Lavaauswurf bis hin zu terminalen und subterminalen Ausbrüchen, die ein Kennzeichen für besonders heftige Dauertätigkeit sind. Voraussetzung für die Dauertätigkeit ist ein offenes Schlotsystem, durch das die Gase ungehindert entweichen können. Wird das Gleichgewicht gestört, kommt es zu einer Flankeneruption. Laterale-Eruptionen sind die häufigste Art seitlicher Ausbrüche des Ätna und folgen in ihrer Orientierung meist einem der vier oben genannten Bruchsysteme. Auf diese Weise paust sich die Tektonik des Untergrunds an der Oberfläche durch. Radiale Spalten, in die Schmelze eindringt, öffnen sich im oberen Teil bis auf mittlere Höhe der Flanken, gleichzeitig fällt Magmasäule im Schlot ab. Die Verringerung des hydrostatischen Drucks führt zu einer schlagartigen Entgasung des gasgesättigten Magmas. Es schäumt auf, vergrößert sein Volumen, drängt durch freie Wegsamkeiten nach außen und gibt den Masseüberschuß in einem Ausbruch ab. Dieser Vorgang verläuft zyklisch, da durch die Eruption der hydrostatische Druck weiter absinkt. Auf den Eruptionsspalten entstehen aus den ausgeworfenen Phyroklastika Schlackenkegel, die als Parasitärkrater bezeichnet werden. Entgaste Schmelze tritt aus Effusiv-Boccen im unteren Teil der Eruptionsspalten mit hohen Temperaturen von ca. 1100° bis 1200° C aus. Bei Ausflußraten von mehr als 10 Kubikmeter pro Sekunde bilden sich rasch Lavaströme vom "Aa"-Typ, die mit einer Geschwindigkeit von 5 bis 40 km/h, durchschnittlich 7 - 10 km talwärts fließen. Erst wenn das Magma bis in große Tiefen entgast ist kommt der Ausbruch zum Erliegen. Bei exzentrische Ausbrüchen dringt das Magma in separaten Vorderschloten an die Oberfläche. Völlig unabhängig vom Fördersystem der Zentralkrater öffnen sich, begleitet von Erdstößen, Spalten auf den unteren Hängen des Ätnas auf: Auf diesen Spalten errichten sich schnell große Schlackenkegel, aus deren Basis große Mengen von gasreichem Phyromagma ausfließen. Da exzentrische Ausbrüche keine Verbindung zum Hauptschlot des Ätnas haben, bleiben während dieser Zeit die Zentralkrater ruhig, oder setzten ihre Dauertätigkeit fort. Exzentrische Ausbrüche sind quasi als unabhängige Vulkane zu betrachten. Ein gutes Beispiel für einen exzentrischen Ausbruch ist die Eruption von 1669, bei der die Monte Rossi entstanden. Um sich ein Bild von der Gewalt machen zu können, mit der der Ätna ausbrechen kann, muß man nicht sehr weit in die Vergangenheit schauen. Zahlreiche Zeitzeugen überlieferten die historische Ausbrüche. Der erste überlieferte Ausbruch vertrieb 1500 v Chr. die Sicaner von Siziliens Ostküste. Im 500 v. Chr. zog sich der bekannte Philosoph Empedoclus auf den Ätna zurück und fiel der Sage nach hinein. 394 stoppte ein Ausbruch den Vormarsch der Karthager gegen Syracus, sie mußten ihr Heer westlich um den Ätna herumführen. 1169 n. Chr. erschütterte ein heftiges Erdbeben Catania, bei dem 15000 Menschen ums Leben kamen. Spektakulär war der Ausbruch von 1669. Am 8 März bebt die Erde bei Nicolosi, drei Tage später öffnet sich eine mehrere km lange radiale Spalte, Auswurf von Schlacken, Aschen, Bomben. Fünf weitere tätige Krater bilden sich auf derselben Spalte. Große Mengen Lava ergießen sich aus dem unteren Teil der Spalte. Nach 20 Stunden ist die Stadt Malpasso zerstört. Am 12 März öffnen sich 7 weitere Krater, die sich dann zu einem vereinen, heftige explosive Tätigkeit setzt ein. Die größten Parasitärkegel des Ätnas die 250 Meter hohen Monte Rossi entstehen. Weiterhin fließt Lava an der Basis im Süden aus, die am 15 April Catania erreicht. Der Lavastrom umfließt die Stadt und erreicht am 23 April das Meer, in das er 1,5 km weit vordringt. Am 30 April bricht die Stadtmauer von Catania und die Schmelze dringt in den Westteil der Stadt vor. Am 25 Mai stürzt unter zahlreichen Beben der Gipfel des Ätna ein. Der Ausbruch endet im Juni 1669. Das Gesammtvolumen der damals geförderten Lava wird auf 1,5 Milliarden Kubikmeter geschätzt. Bei diesem Ausbruch versuchten Menschen erstmals die Lava umzuleiten. 
Um die Stadt Catania zu retten brachen fünfzig Männer, nur mit Tierfellen
bekleidet und mit Hacken und Pickeln ausgerüstet, die erstarrte
Seitenwand des Lavastroms auf. Die Lava nutzte die neue Wegsamkeit
und lief durch die Öffnung ab, jedoch genau auf den Ort Paterno zu. Die
wütenden Einwohner Paternos verjagten die Catanesen. So konnten die
Männer die Öffnung nicht mehr freihalten und der Durchbruch schloß sich
wieder. Der Lavastrom kehrt zu seinen ursprünglichen Richtung zurück
und zerstört große Teile der Stadt.
Solch schweren Ausbrüche zeigen, in welcher Gefahr sich die Leute im
Umkreis des Vulkans befinden. Selbst ein relativ gutmütiger und vor allem
gut beobachteter Vulkan wie der Ätna kann das Leben von Tausenden
bedrohen. Daher ist es wichtig mehr über die Vorgänge in seinem Inneren
zu erfahren. Das Ziel ist es in Zukunft eine frühzeitige, genaue
Voraussage über Zeitpunkt und Größe eines bevorstehenden Ausbruchs
treffen zu können.
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