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Vulkanologie


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 Vulkanologie:  Die Lehre von den Vulkanen

Die Lehre von den Vulkanen ist ein Thema, dass viele naturwissenschaftliche Disziplinen vereinigt. Kenntnisse der Geologie, Mineralogie, Geochemie und Geophysik sind notwendig um die Prozesse im Inneren der Erde zu verstehen. Durch den aktiven Vulkanismus wird aber auch die Lebewelt unseres Planeten stark beeinflusst. So zeigen große Ausbrüche direkte Wirkung auf wirtschaftliche, soziale und kulturelle Strukturen unserer Zivilisation.
Der Geburtsort der modernen Vulkanologie findet sich in Italien, wo 1841 das erste vulkanologische Observatorium am Vesuv errichtet wurde. Doch schon früher befassten sich Gelehrte aus aller Welt mit dem Vulkanismus.
Wir Mitteleuropäer sind vom aktiven Vulkanismus zwar nur selten betroffen, doch weltweit sind ca. 2000 Vulkane aktiv, wovon ungefähr 50 jährlich ausbrechen. Es wird davon ausgegangen, dass mehr als eine halbe Milliarde Menschen im Wirkungskreis aktiver Vulkane leben. Allein diese Zahlen zeigen, dass die Erforschung des Vulkanismus nicht nur von akademischen Interesse sein kann! Ausserdem sind Vulkane wichtige Rohstofflieferanten. Die vulkanischen Böden sind äußerst fruchtbar was mit ein Grund für die hohe Bevölkerungsdichte in vulkanischen Gegenden ist.
Die Vorgänge im Inneren der Erde sind äußerst komplex und noch lange nicht erschöpfend erforscht. Menschen sparzierten zwar schon auf dem Mond, doch die Erforschung des Erdinneren geht nur mühsam voran. Das tiefste Loch, das jemals gebohrt wurde, erreichte gerade eine Tiefe von 12 km. Bedenkt man, dass die Erde einen Durchmesser von 12800 km hat, ist das ein winziger Nadelstich in die Erdkruste. An dieser Stelle möchte ich versuchen, einige Aspekte des Vulkanismus anzusprechen und wichtigsten zusammenhänge zu verdeutlichen, ohne das Thema auch nur annähernd erschöpfend zu diskutieren.

Genesis

Unsere Erde ist ein sehr dynamischer Planet, der in vielerlei Hinsicht einem lebendigen Organismus gleicht. Kontinente wandern, Ozeane entstehen und vergehen wieder, Gebirge türmen sich auf und werden abgetragen. Viele Prozesse die Landschaften formen hängen von klimatischen Faktoren ab. Die Kraft des Wassers kann Schluchten und Höhlen ausspülen, Frost und Wind schleifen Gebirge und Eis sprengt Stein. Die Produkte dieser erosiven Vorgänge sind Sedimentgesteine, die sich oft in mehreren 1000 Meter mächtigen Schichten ablagern und Meeresbecken füllen. Aber woher stammt das Urgestein, aus dem sich Kontinente formten, woher die Atmosphäre, mit ihrem Wind und Regen, woher die Ozeane und das Eis der Gletscher? Alles Urgestein auf der Erde ist aus Magma, also einer Gesteinsschmelze entstanden, wie wir sie heute nur noch im Inneren der Erde finden. Vor gut 4,5 Milliarden Jahren glich unsere Erde einem Feuerball geschmolzener Gesteine, die nach und nach abkühlten und eine dünne Kruste bildeten. Die junge Erdkruste zerbrach an vielen Stellen und das Magma trat aus und ließ so die ersten Vulkane entstehen. Im Magma waren aber auch viele Fluide gelöst die als Gas entwichen. So stimmen die meisten Wissenschaftler heute mit der Theorie überein, dass sogar die Ur-Atmosphäre und das Wasser der Ozeane von Vulkanen ausgeschwitzt wurden. Erst im Laufe der Äonen verwandelte sich die Atmosphäre zu dem Gemisch aus Stickstoff, Sauerstoff und Kohlendioxid das wir heute atmen. An dieser Metamorphose waren Algen und Bakterien beteiligt. In letzteren liegt der Ursprung allen Lebens. Die Archaeobakterien entwickelten sich in der Nähe von hydrothermalen Quellen und ernährten sich von Schwefel. Indirekt verdanken wir dem Vulkanismus somit die Entstehung des Lebens auf unserem Planeten.

Vulkanformen

Laut Definition sind Vulkane Öffnungen in der Erdkruste, aus denen glutflüssiges Gestein aus dem Inneren der Erde entweicht. Solange sich diese Gesteinsschmelze im Erdinneren befindet wird es Magma genannt. Tritt es an der Erdoberfläche aus nennt man es Lava. Die Gesteine, die aus der verfestigten Lava entstehen sind die Vulkanite. Wird die Lava explosiv gefördert spricht man von Tephra, oder Pyroklastika. Je nach Korngröße dieser Pyroklastika spricht man von vulkanischer Asche (> 0,2 cm), Lapilli und Bomben (< 6,2 cm)
Die Vulkane selbst können auf unterschiedlichster Weise ausbrechen und sehr verschiedene Formen annehmen. Diese Formen sind eng mit dem Entstehungsort und der Entstehungsart der Vulkane assoziiert. Auch die Ausbruchsart eines Vulkans und die Stärke seiner Ausbrüche stehen in direktem Zusammenhang mit dem Ort seiner Entstehung und der damit verbundenen Lava-Art. Grundsätzlich unterscheidet man in explosiven und effusiven Vulkanismus. Letzterer zeichnet sich durch rotglühende Lavafontänen und Lavaströme aus, bei der die Lava ruhig ausfließt. Vulkane dieser Art haben eine geringe Hangneigung, oder bestehen sogar nur aus einer Förderspalte. Explosiv fördernde Vulkane produzieren bei ihren Ausbrüchen häufig graue, hoch in den Himmel aufsteigende Eruptionswolken. Die Lava dieser Vulkane ist gasreicher, zähflüssiger (hoch viskos) und kühler als die des "roten Vulkanismus" und weißt sich durch ein hohes, zerstörerisches Potential aus. Die klassische Vulkanart dieser Gattung ist der Strato-, oder Schichtvulkan, der schöne, symmetrische Kegel bildet die mehrere 1000 Meter hoch werden können. Systematisch unterscheidet man 10 Vulkanformen und Strukturen denen wir später den Ort ihrer Genese und den damit verbundenen Lavatyp zuordnen werden.


Stratovulkan: Dieser auch Schichtvulkan genannte Typ hat relativ steile Hänge und ist aus Wechsellagen lockeren Gesteins (Tephra) und festen Lavaströmen aufgebaut.

Komplex-Vulkan: Ein Vulkantyp mit mehreren Kegeln und Kratern.

Schildvulkan: Schildförmige Vulkane mit flacher Hangneigung die überwiegend aus Lagen von Lavaströmen aufgebaut sind.

Spaltenvulkan: Das sind eigentlich nur Risse im Erdboden, an deren Schultern sich leichte Wölbungen aus Lavaströme formten.

Caldera: Eine Caldera ist eine große Hohlform. Der größte Teil des Vulkans ist nach einer Eruption in die entleerte Magmakammer gestürzt. In der Caldera kann ein neuer Vulkankegel wachsen.

Sommavulkan: Diese Vulkane zeichnen sich durch einen Doppelgipfel wie der Vesuv aus, wobei ein Gipfel der Rand einer Caldera darstellt.

Tafelberg-Vulkan: Tafelberge sind oben abgeflacht und entstehen bei Ausbrüchen unter dem Eis.

Maar-Vulkan: Maare sind Sprengtrichter und weisen eine Negativform auf.

Lavadom: Bei einem Lavadom handelt es sich um einen extrem zähflüssigen Lavastrom, der Staukuppeln bildet. Dome können so entstehen, oder in Gipfelbereichen explosiver Stratovulkane.

Schlackenkegel: Sind meistens monogenetischen Ursprungs. Viele Parasitärkrater sind Schlackenkegel.


Plattentektonik und die Herkunft des Magmas

Als Motor des Vulkanismus gelten die Kräfte der Plattentektonik, die die Kontinente zwischen 2 und 20 Zentimeter pro Jahr wandern lassen. Die feste Erdkruste ist in zahlreichen Platten untergliedert, die auf dem plastischen Gestein der Asthenosphäre, einer Grenzschicht zwischen Erdkruste und Erdmantel, treiben. Konvektionsströme im Erdmantel bewegen die Platten in verschiedene Richtungen. Wie Konvektionsströme funktionieren kann jeder selbst an speziellen Lampen sehen. Bei den sogenannten Lavalampen wird Wachs durch eine Lichtquelle erwärmt, dass dann in einer Flüssigkeit aufsteigt, sich an der Oberfläche abkühlt und wieder absinkt. Ähnlich wie das Wachs verhalten sich die plastischen Gesteine im Erdmantel, nur das sie in gegenläufigen Zellen rotieren und die Kontinetalplatten wie Fließbänder transortieren. Dabei können die Platten an den Nahtstellen zusammenstoßen, aneinander reiben, oder voneinander wegdriften. Platten können zerbrechen und verschmelzen. Im ersten Fall bildet sich ein neuer Ozean, im Zweiten ein Gebirge. Beide Prozesse werden von Erdbeben und Vulkanausbrüchen begleitet. Die Platten unterscheiden sich in Kontinentalplatten und in ozeanische Platten. So ist die Erdkruste unter den Kontinenten im Schnitt 30 km dick, unter den Ozeanen nur 7 km. Extremwerte entstehen bei der Gebirgsbildung, wo die Kontinentalplatten bis zu 70 km mächtig sein können. An zusammenstoßenden (konvergenten) Plattengrenzen bilden sich auch Subduktionszonen. Diese können an Kontinentalrändern, als auch an Plattengrenzen, wo zwei Ozeanplatten miteinander kollidieren, entstehen. Stoßen zwei Platten zusammen, schiebt sich eine unter die Andere und taucht in die Schichten des oberen Erdmantels ab. Dort herrschen Temperaturen um 800 Grad Celsius. Normalerweise reicht diese Temperatur nicht aus um Gestein zu schmelzen. Doch die ozeanische Kruste enthält viel Wasser und Fluide, wodurch die Schmelztemperatur des Gesteins sinkt. Partielles Schmelzen ist die Folge. Ein Teil, des so entstandenen Magmas steigt aufgrund des Dichteunterschiedes auf und kann hinter der Subduktionszone in Vulkanen austreten. Subduzieren zwei ozeanische Platten entsteht hinter einem Tiefseegraben ein vulkanischer Inselbogen (Japan, Indonesien, Aleuten), ist eine der Platten kontinentalen Ursprungs einsteht ein Küstengebirge mit Vulkanen (Cascades Volcanoes, Alaska, Anden-Vulkane). Bedingt durch das gasreiche, zähflüssige Magma, das an Subduktionszonen entsteht, sind beide Formen bezeichnend für hochexplosiven, grauen Vulkanismus wie man ihn im zirkumpazifischen Feuergürtel findet.

Plattengrenzen und Vulkanzonen Querschnitt Erde

Die abtauchenden Platten vor den Kontinentalrändern eines Ozeans ziehen beim Absinken die restliche Platte hinterher. Diese zerreist dann inmitten des Ozeans. Diese Nahtstelle an den auseinanderdriftenden (divergenten), ozeanischen Plattengrenzen nennt man Mittelozeanische Rücken, weil sich dort ein unterseeisches Gebirge aus Lava bildet. Das nachströmende Magma füllt praktisch die Risse, die durch die Subduktion entstehen. Das hier austretende Magma unterscheidet sich vom Magma, dass beim partiellen Schmelzen an den Subduktionszonen entsteht. Es ist weniger differenziert und ähnelt dem ursprünglichen Mantelmaterial. Hieraus entstehen Basalte, deren Laven weniger gasreich und dünnflüssiger sind und daher effusiv an den Mittelozeanischen Rücken austreten. Die Vulkane hier gleichen langen Spalten. Reiht mal alle mittelozeanische Rücken aneinander, erhält man ein 75.000 km langes, unterseeisches Vulkangebirge. Nur auf Island und in der äthiopischen Wüste Danakil, liegen Teile eines Mittelozeanischen Rückens über dem Meeresspiegel. Durch Island verläuft ein Risssystem, das die Grenze zwischen Europa und Nordamerika markiert. Auf Island wurde der Meeresboden zusätzlich durch ein Mantelplume nach oben gedrückt. Dabei handelt es sich um eine ortsgebundene Magmablase, die vom Erdmantel aus aufsteigt. Wie ein Schweißbrenner bahnt sich ein großer Förderschlot durch die Erdkruste und lässt Vulkane entstehen. Da sich die Erdkrustenplatten (ozeanische, wie auch kontinentale) über diesen Mantelplume hinwegbewegen, entsteht eine Vulkankette, bei der immer nur die jüngsten Vulkane aktiv sind. Diese Form von Vulkanismus bezeichnet man auch mit dem Begriff "hot-spot". Weitere Beispiele hierfür sind die Schildvulkane von Hawaii und die Calderavulkane von Yellowstone. Offensichtlich gibt es Unterschiede in der Magmenentwicklung ozeanischer und kontinentaler hot-spots. Eruptieren die Vulkane Hawaiis effusiv, so ist der Yellowstone-Vulkan hochgradig explosiv.
Das kontinentale Äquivalent eines Mittelozeanischen Rückens ist ein Grabenbruch, oder Rift. Dort, wo Kontinente zerbrechen werden Ozeane geboren! Unter einem Rift wölbt sich der Erdmantel. Auf der Scheitellinie dieser Aufwölbung entsteht ein Riss, der sich zu einem tektonischen Graben mit Staffelbrüchen erweitert. Die Schultern des Bruches wandern auseinander und das so entstehende Becken wird mit Lava aus dem Erdmantel gefüllt, sodass über die Jahrmillionen, neue, ozeanische Kruste entsteht. Ein typisches Beispiel ist das Ostafrikanische Riftvalley. Es zieht sich auf einer Länge von 6500 Kilometern durch Ostafrika und mündet in den Ozeanrücken des Roten Meeres. Schildvulkane wie Killimanscharo und Nyiragongo entstehen auf den Riftschultern. Im zentralen Bereich des künftigen Meeresbodens bilden sich Stratovulkane wie der Ol Doinyo Lengai, wobei seine rezent geförderte, natronkarbonatische Lava untypisch ist. Doch zu 95% besteht dieser exotische Vulkan aus alkalischen Basalte, die für Vulkane dieser Art typisch sind.

Grafik Plattentektonik

Zusammenfassend kann man sagen, dass die Magma-Art -und damit das Ausbruchsverhalten eines Vulkans- stark von ihrem Entstehungsort abhängt. Ausgehend von einem Stamm-Magma mit der chemischen Zusammensetzung eines Mantelgesteins, können dabei unterschiedliche Magmen entstehen. Entscheidend hierfür sind die Druck- und Temperaturbedingungen, sowie die Zeit, die ein Magma in einer Magmakammer zur "Reifung" hat. Hinzu kommt Magma, dass unter Einfluss von Fluide durch partielles Schmelzen entsteht.

Magma, Lava, und Vulkangestein

Basisgrundstoff der meisten Magmen ist das Siliziumdioxid. Solche silikatischen Schmelzen haben Temperaturen zwischen 800 und 1200 Grad Celsius. Dem gegenüber stehen Magmen, die Calciumcarbonat als Grundstoff haben und wesentlich kühler (500 - 600 Grad) und dünnflüssiger sind. Diese Magmen sind aber selten und ihre Entstehung ist noch nicht hinreichend erforscht.
Silikatische Magmen werden nach ihrem SiO2 Gehalt unterschieden. Dabei gilt die Faustregel, je mehr SiO2 enthalten ist, desto gasreicher und zähflüssiger (hoch viskos) ist das Magma, desto explosiver die Ausbrüche des Vulkans. Bei SiO2 reichem Magma spricht man auch von "saurem Magma", weil es einen niedrigeren pH-Wert hat, als "basisches Magma". Ein typisches Gestein, das aus einem basischen Magma entsteht ist der Basalt. Basaltlava wird von Vulkanen wie Hawaii effusiv gefördert. Am anderen Ende des Spektrum befindet sich der Rhyolite, ein SiO2-reiches Lavagestein, das von explosiven Vulkanen wie dem Yellowstone-Vulkan gefördert wurde. Ein Vulkanit aus Magma mit einer mittleren SiO2 Konzentration ist Andesit. Wie es der Name verrät, kommt dieses Gestein typischer weise an Vulkanen der Andenregion vor.
Magma, dass an der Erdoberfläche austritt ist weitestgehend entgast und wird dann Lava genannt. Aufsteigendes Magma kann aber auch in der Erdkruste stecken bleiben und dort abkühlen. Diese Gesteine nennt man im Fachjargon Magmatite, Intrusiva, oder Plutonite. Chemisch entsprechen diese Gesteine den Vulkaniten, unterscheiden sich jedoch in ihrem Gefüge. Da sie über längere Zeiträume als vulkanisch geförderte Gesteine abkühlen, weisen sie eine größere Korngröße auf.
Ein entscheidendes Kriterium für die Ausbruchs-Art eines Vulkans und der Stärke eines Ausbruches ist neben der Viskosität (Fließfähigkeit, bzw. Zähigkeit) des Magmas der Gasgehalt der Schmelze. Vulkanische Gase wie Kohlendioxid, Schwefeldioxid, Schwefelwasserstoff, Chlorwasserstoff und Wasserdampf sind im Magma gelöst und werden vornehmlich durch Änderungen der Druck- und Temperaturbedingungen freigesetzt. Die Gase können sich dann in großen Blasen sammeln, die bei ihrem Aufstieg Lavafetzen mitreißen, oder explosionsartig austreten. Zu besonders heftigen, explosiven Ausbrüchen kommt es, wenn magmatische Gase infolge von Druckentlastung freigesetzt werden, wie es bei der großen Eruption des Mount St. Helens der Fall war, als eine Flanke in einem gigantischen Hangrutsch abscherte. Ähnliche Phänomene sind bei dem zusammenbrechen von Domen zu beobachten. Auch hier wird Gas explosionsartig freigesetzt, was große Eruptionen zufolge hat.
Kommt aufsteigendes Magma mit Grundwasser in Kontakt, oder wenn Wasser in einer Magmakammer eindringt, folgen durch die 2500-fache Volumenzunahme des Wasserdampfes phreatische Explosionen, die sogar einen ganzen Vulkan sprengen können, wie es 1883 am Krakatau geschah. Solche katastrophalen Ausbrüche können feinste Gesteinsbruchstücke -sogenannte Aschen- bis in die oberen Schichten der Atmosphäre schleudern. Über die Aufstiegshöhe solcher Partikel entscheidet nicht allein die Explosionskraft des Ausbruches, sondern auch die Thermondynamik innerhalb einer Eruptionswolke. Bricht der heiße Gasstrom ab, kann die Eruptionswolke kollabieren und Pyroklastische Ströme verursachen, die mit enormen Geschwindigkeiten zu Tale rasen und ein großes zerstörerisches Potential aufweisen. Solche Pyroklastischen Ströme entstehen aber auch, wenn ein Lavadom kollabiert, oder wenn große Teile eines Doms abbrechen.
Ausbrüche, bei denen die Aschepartikel bis in die Stratosphäre aufsteigen und sich dort schirmförmig ausbreiten nennt man plianische Eruptionen. Dieser Ausdruck wurde nach Plinus dem Älteren benannt, der 79 n. Chr. bei dem gewaltigen Ausbruch des Vesuvs starb.

Ausbruchsarten und der Vulkanexplosivitätsindex (VEI)

Bevor ich hier genauer auf die Klassifizierung der Ausbruchstypen eingehe einige Worte zum "volcanic explosivity index", kurz VEI genannt. Mit Hilfe dieser logarithmischen Skala wird die Explosivität eines Ausbruches gemessen. Es gibt 9 Stufen (0-8), wobei die Erhöhung um eine Stufe einer Verzehnfachung der Explosivität entspricht. Ausgenommen ist der Übergang von 0 auf 1, was eine Verstärkung um den Faktor 100 bedeutet. Ein VEI von 0 entspricht der effusiven Tätigkeit, bei der nur Lavaströme, oder Lavaseen entstehen.

Hawaiianische Eruptionen: Sind typisch für die Vulkane Hawaiis. Das Magma enthält wenig Gas, hat Temperaturen über 1000 Grad Celsius und ist dünnflüssig. Lavafontänen sind niedriger als 2 Kilometer. Diese Vulkane bilden auch Lavaseen. VEI: 0 - 1

Strombolianische Tätigkeit: Benannt nach dem daueraktiven Vulkan Stromboli vor Sizilien. Bei den recht kleinen, aber regelmäßig stattfindenden Explosionen können Lavafragmente bis zu 10 Kilometer hoch ausgeschleudert werden. Die Durchschnittshöhe der Eruptionen beträgt aber nur wenige 100 Meter. Gleichzeitig kann es zum Ausfließen von Lavaströmen kommen. VEI: 1 - 2

Vulcanische Tätigkeit: Benannt nach dem Vulkan Vulcano, dem Namensgeber aller Vulkane. Hier kommt es zu stärkeren Explosionen, häufig unter phreatischer Einwirkung. Partikel werden bis 20 km hoch ausgeschleudert. VEI: 3 - 4

Plinianische Eruption: Aufstieg der schirmförmigen Eruptionswolke bis zu 60 Kilometer hoch. Das sind die kraftvollsten Ausbrüche der gefährlichen Vulkane mit sauren, zähflüssigen und gasreichen Magmen. Eine besondere Gefahr Plinianischer Ausbrüche geht von Pyroklastischen Strömen aus, die entstehen, wenn es zu einem Kollaps der Eruptionssäule kommt. Diese Ausbruchsform hat ihren Namen von Plinius dem Jüngeren, der den katastrophalen Vulkanausbruch des Vesuvs im Jahre 79 dokumentierte. VEI 5 - 8

Plinianische Eruptionen kann man noch weiter in Subplianisch und Phreatoplinianisch aufgliedern:
Subplinianische Ausbrüche: Aufstieg der Partikel bis in einer Höhe von 30 km. Es kommt zur Ausbildung eines Schirms.

Phreatoplinianisch: Die Eruptionen unter Einwirkung von Wasser statt. Eruptionswolken steigen bis 40 km hoch auf.

Peleanische Eruption: Hierunter fasst man die Aktivität zusammen, bei der sich ausschließlich Pyroklastische Ströme, Glutwolken und Glutlawinen bilden. Sie entstehen entweder durch Domkollaps, dem Zusammenbruch einer Eruptionswolke, oder durch Explosionen, die zur Seite gerichtet sind.
Alle diese Phänomene haben zu eigen, dass sich ein superheißes Gaskissen bildet, auf dem, ein Gemisch aus glühenden Lavabrocken, Geröll, Asche und Gas zu Tale rast. Sie werden dabei bis zu 400 km/h schnell und 800 Grad Celsius heiß, wobei die Extremwerte höher liegen können. Am anderen Ende des Spektrums gibt es auch Pyroklastische Ströme, die weniger gewaltig sind und sich im Grenzbereich zu Schuttlawinen bewegen. Typische Ablagerungen Peleanischer Eruptionen sind Ignimbrite, die sich durch ein chaotisches Gefüge und geflammte Strukturen ausweisen. Große Brocken sind dabei in einer feinen Matrix eingeschlossen. Längliche Minerale sind in Fließrichtung ein geregelt. Die Ablagerungen von Surges füllen dabei Geländeformen auf und ebnen die Landschaft ein. Ihren Namen erhielt diese Eruptionsform nach dem Vulkan Pelée auf Martinique in der Karibik. 1902 wurde die Stadt Saint-Pierre von einer Glutwolke zerstört. 29.000 Menschen starben damals.

Supervulkane

Ausbrüche mit einem VEI von 8 wurden in historischer Zeit nicht beobachtet und gelten als ein Kriterium für sogenannte Supervulkan-Ausbrüche. Hierbei werden riesig Gesteins- und Gasmassen in die Atmosphäre geblasen, die das globale Klima langjährig beeinflussen. Der Ausstoß an Tephra beträgt mehr als 1000 Kubikkilometer. Jüngstes Beispiel solch einer Eruption ist der Ausbruch des Taupo auf Neuseeland. Er brach vor ca. 26.500 Jahren aus. Vor ca. 75.000 Jahren vernichtete der Ausbruch des Toba auf Sumatra fast die gesamte Menschheit. Genforschungen zufolge sollen ungefähr 15.000 Menschen die Katastrophe überlebt haben. Der letzte Ausbruch des Yellowstone-Vulkans liegt 640.000 Jahre zurück. Dieser Vulkan steht zur Zeit immer wieder in den Schlagzeilen, weil es dort Anzeichen für wiederkehrende Aktivität gibt. Zum Vergleich gab es in historischer Zeit nur 5 Ausbrüche mit einem VEI von 7. Bekannte, katastrophale Ausbrüche wie Vesuv (VEI 4), Mount St. Helens (VEI 5) und Krakatau (VEI 6) erscheinen gegen den Ausbruch eines "Supervulkans" nahezu klein.

Auswirkungen von Vulkanausbrüchen auf das Klima

Aber auch die kleineren Ausbrüche haben großen Einfluss auf unser Klima. Vulkanische Aschen und Gase verteilen sich in den höheren Atmosphärenschichten global. Die feinen Partikel vermindern die Sonneneinstrahlung und sogenannte Aerosole, sind sogar in der Lage UV-Strahlung zu reflektieren. In der Folge sinken die Temperaturen. Bei einem Ausbruch werden aber auch sogenannte Treibhausgase wie Kohlendioxid gefördert, was einen gegenteiligen Effekt hat. In der Billanz überwiegen die temperatursenkenden Effekte und in den Jahren nach einem großen Ausbruch wurden recht kühle Sommer und kalte Winter beobachtet. So galt das Jahr 1816 als das "Jahr ohne Sommer". Es war das kälteste Jahr seit Beginn der Wetteraufzeichnung. Schuld daran soll der Ausbruch des Tambora haben, der ein Jahr zuvor ausbrach. Diese Eruption hatte einen VEI von 7.
Vulkanausbrüche dürfen also nicht als singuläres Ereignis gewertet werden, sondern müssen in ihrer ganzen Komplexität und im globalen Zusammenhang betrachtet werden. Ein gutes Beispiel dafür ist das oben erwähnte "Jahr ohne Sommer" (das in unseren heutigen Zeiten Dinge wie Sonnenschutzfolien, aber auch Solaranlagen überflüssig machen würde). Zudem haben Forscher festgestellt, dass Staubteilchen, die nach einem Vulkanausbruch in der Luft sind, die Streuung des Sonnenlichts beeinflussen, was wiederum einen positiven Effekt auf die Photosynthese von Pflanzen haben soll. Es ist also wichtig, die Vulkanforschung in einen größeren Zusammenhang zu stellen.

Postvulkanische Erscheinungen

Der aktive Vulkanismus wird von zahlreichen Erscheinungen wie Geysire, heiße Quellen, Schlammvulkane, Mudpools und Fumarolen begleitet. Solche Phänomene fasst man unter dem Begriff "postvulkanische Erscheinungen" zusammen, weil sie häufig das Ende des aktiven Vulkanismus makieren. Genausogut kann man diese Phänomene aber auch in einem zwischenvulkanischen Stadium beobachten, wenn der Vulkan nur ruht. Mehr zu diesen Phänomenen lesen Sie hier.

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