Marc Szeglat & Daniela Szczepanski
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F A Q(frequently asked questions)Hier möchten wir pauschal einige Fragen beantworten, die uns im Laufe der Zeit immer wieder gestellt wurden. Wir haben versucht die Antworten auf komplexe Themen stark zu vereinfachen und in wenigen Sätzen für den Laien zusammenzufassen. Für ein ausführliches Studium sind diese Antworten oft nicht ausreichend, fassen aber hoffentlich einige wesentliche Punkte zusammen und tragen zum Verständnis des Themas bei. Ein Vulkan ist eine Schwächestelle in der Erdkruste, an der geschmolzenes Gestein aus dem Erdmantel, das Magma, bis an die Erdoberfläche aufsteigen und austreten kann. Meistens entwickelt sich um diese Austrittsstelle, durch das abgelagerte vulkanische Gestein ein Hügel, eine Insel, oder ein kegelförmiger Berg, den man dann als Vulkan bezeichnet. Beim Aufstieg des Magmas zur Erdoberfläche wirkt das Prinzip der hydrostatischen Druckentlastung. Das Magma weist eine geringere Dichte als das umgebende, feste Gestein auf und es beginnt wie eine Luftblase im Wasser aufzusteigen. Deim Aufstieg reduziert sich der äußere Druck auf das Magma und es wird dekomprimiert. Gase, die bis dahin im Magma gelöst waren, entweichen wie bei einer Sprudelflasche die geöffnet wird. An der Eroberfläche reißt dann der Gasüberdruck die Schmelze mit in die Höhe. Der Vulkan bricht aus. Solange sich die Lava im Untergund befindet sprechen wir vom Magma und dieses entsteht hauptsächlich durch partielles Schmelzen kristalliner Gesteine. Wir unterscheiden im wesentlichen 3 Entstehungsrten: a) durch partielles Schmelzen eines silikatischen Mantelgesteins (Peridotit) in Tiefen um 150 km. Aus solchen Schmelzen entstehen überwiegend dunkle Lavagesteine wie Basalt. Eine basaltische Schmelze kann innerhalb von 4 Tagen zur Erdoberfläche aufsteigen. b) durch partielles Aufschmelzen kontinentaler Kruste, aus der helle Vulkanite wie Rhyolith entstehen. c) durch Aufschmelzen subduktierter Erdkruste. Aufgrund der Kräfte der Plattentektonik können Teile der Erdplatten wieder in die Tiefe abtauchen, wo sie dann aufgeschmolzen werden. So entstehen intermediäre Magmen, die volumenmäßig aber ehr eine untergeordnete Rolle spielen. Alle anderen Magma-Arten entwickeln sich durch chemische Reaktionen aus diesen Stamm-Magmen während des Aufstieges. Für die Magmaentwicklung entscheident ist dabei auch die Verweildauer des Magmas im Untergund und die Druck und Temperaturverhältnisse, denen das Magma über einen längeren Zeitraum ausgesetzt ist. Dieser Reifungsprozeß wird als Magmendifferentiation bezeichnet. Hauptbestandteil der Lava ist Siliziumdioxid (SiO2, Kieselsäure). Je nach Entstehungsgeschichte des Magmas enthält die Lava grob zwischen 40 und 70% SiO2. Je nach SiO2-Gehalt sprechen wir dann auch von basischen, intermediären und sauren Magmen. Das erstarrte Lavagestein entsteht nun durch Kristallisation einer silikatischen Schmelze (dem Magma) und setzt sich letztendlich aus Kristalle verschiedener Mineralien zusammen. Hauptbestandteil dieser Mineralien sind neben Silizium und Sauerstoff, Elemente wie Eisen, Aluminum, Magnesium, Calzium und Natrium. Häufige Minerale sind Plagioklas, Quarz, Olivin, Pyroxen, Amphibol, und Biotit. Sehr selten sind Laven, deren Grundmasse aus Karbonat statt aus Siliziumdioxid besteht. Diese Lava wird rezent am Ol Doinyo Lengai in Tansania gefördert. Je nach der Zusammensetzung der Lava und der Tiefe und Geschwindigkeit mit der das Magma aufgestiegen ist, kann die Temperatur der Lava zwischen ca. 500° C (Ol Doinyo Lengai) und 1250° C (Hawaii) variieren. Meistens werden lange Messsonden aus einer Nickel-Chrom Legierung benutzt, die an ein Thermometer angeschlossen sind. Die Messonden müssen für einige Sekunden in die Lava gehalten werden. Kann man sich der Lava nicht nähern, wird die Temperatur mit Infrarotsensoren gemessen. Zur Kontrolle einer großflächigen Aufheizung eines Vulkans können die Temperaturen mittels Infrarotaufnahmen von Satelliten gemessen werden. Das ist Abhängig von der Zusammensetzung der Lava, ihrer Temperatur und der Kristallinität der Lava. Im allgemeinen gilt: Je mehr Siliziumdioxid (SiO2) in der Lava enthalten ist, je kälter die Lava ist und je mehr Kristalle und Blasen in der Lava enthalten sind, desto langsamer ist die Lava. Sie kann so zäh werden, dass sie überhaupt nicht mehr fließt, sondern wie ein brüchiger Korken im Krater stecken bleibt (Dombildung). Das andere Exterm sind dünnflüssige, heiße Lavaströme (sog. Pahoehoe Lava auf Hawaii), die auf stark geneigten Hängen schon einmal Geschwindigkeiten von 10 km/h erreichen können. Das hängt von der Größe der Partikel und dem Gasdruck im Magma ab. Große Gesteinsfragmente, sogenannte Bomben schlagen nicht weit entfernt vom Krater ein. Feinere Partikel können bis in die obersten Schichten der Atmosphäre aufsteigen und vom Wind über tausende Kilometer transportiert werden. In unserer Nähe gibt es die Vulkane in der Eifel, unter denen auch gleichzeitig die jüngsten Vulkane Deutschlands zu finden sind. Nicht weit entfernt finden sich die Vulkane des Oberrheingrabens, der sich in der Niederhessischen Senke fortsetzt. Der Kaiserstuhl, der Vogelsberg und der Westerwald liegen auf einer kontinentalen Grabenzone, eines Rifts. In der Lausitz finden wir heute die Reste einer typischen Intraplattenvulkanprovinz. Zu den berühmtesten Aufschlüssen gehören die Basaltsäulen der Burg Stolpen in der Nähe von Dresden. Aktive Vulkane in unserer Nähe sind der Ätna und der Stromboli in Süditalien. Die Vulkane der Eifel haben sich über den Zeitraum der vergangenen 700 000 Jahre gebildet, die jüngsten sind gerade einmal 10 000 Jahre alt. Zwar ist in nächster Zeit nicht mit einem Ausbruch zu rechnen, auf langer Sicht sind Eruptionen in der Eifel jedoch äußerst wahrscheinlich. Ein besonderer Fall ist der Laacher-See-Vulkan, der vor 12 900 Jahren für die größte quartäre Vulkanexplosion in Mitteleuropa verantwortlich war. Unter dem Seegebiet befindet sich auch heute noch eine Magmakammer, aus der, am Ostufer des Sees zu beobachten, vulkanischer Gase austreten. Der höchste Vulkan auf dem kontinentalen Festlandsockel ist mit 6885 m der Nevado Ojos del Salado in Chile. Als den höchsten Vulkan -und größten Berg der Erde- überhaupt muss man jedoch den Schildvulkan Mauna Loa auf Hawaii bezeichnen. Er steht nicht etwa auf einem kontinentalen Sockel, sondern ist vom Boden des pazifischen Ozeans aus gewachsen, der hier etwa 5000 m tief ist. Zusammen mit den 4139 m die sich über dem Meeresspiegel erheben, ist der Vulkan ca. 9000 m hoch. Die Vulkankatastrophe mit den schlimmsten Auswirkungen auf Mensch und Tier war in geschichtlicher Zeit der Ausbruch des Vulkans Tambora auf der zu Indonesien gehörenden Insel Sumbawa. 1815 starben dort 92 000 Menschen, als der Vulkan explodierte und das unvorstellbare Magmenvolumen von mehr als 90 Kubikkilometer in den Himmel riss. |