Vulkanismus

Äthiopien: Vulkane und Erdbeben

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Äthiopien – Land der geografischen Extreme

Äthiopien ist ein Staat im Osten Afrikas und ein Ort der geografischen und geologischen Extreme. Ein Großteil des Landes wird vom Hochland von Abessinien eingenommen, das von tiefen Schluchten, massiven Gebirgszügen und erloschenen Vulkanen geprägt ist. Hier liegt auch der Ras Daschän, der mit einer Höhe von 4.550 Metern der vierthöchste Berg Afrikas ist. Das Hochland bildet einen starken Kontrast zum Afar-Dreieck mit der Danakil-Senke. Dort befindet sich nicht nur eine der heißesten und trockensten Wüsten unseres Planeten, sondern auch einer der tiefsten Landpunkte der Erde: 155 Meter unter dem Meeresspiegel.

Im Norden des Afar-Dreiecks – bereits auf dem Hoheitsgebiet von Dschibuti und Eritrea – mündet der Ostafrikanische Grabenbruch ins Rote Meer. Zuvor durchzieht er Äthiopien in Nord-Süd-Richtung und teilt das Land in zwei tektonische Domänen: Der Westteil liegt auf der Afrikanischen Platte, während der Ostteil auf der Somalischen Platte liegt. Dabei handelt es sich um eine divergente Störungszone, entlang der sich die Platten voneinander entfernen. Ein bekanntes Beispiel für eine solche divergente Plattengrenze ist der Mittelatlantische Rücken zwischen Europa und Nordamerika.

Erdbeben in Äthiopien

Entlang divergenter Störungszonen kommt es zwar auch zu Erdbeben, diese sind jedoch weitaus weniger häufig und meist weniger stark als jene entlang von Subduktionszonen oder Transformstörungen. In Äthiopien treten daher vor allem mittelstarke Erdbeben mit Magnituden unter 5,5 auf, die sich hauptsächlich im Bereich des Afar-Dreiecks konzentrieren.

Dennoch gab es entlang des äthiopischen Riftvalleys auch stärkere Erdbeben. So ereignete sich im Jahr 1961 eine Erdbebenserie im Süden des Afar-Dreiecks, bei der die stärksten Beben Magnituden von 6,1 und 6,0 erreichten. Acht Jahre später führte eine weitere Erdbebensequenz im Zentrum des Afar-Dreiecks zur Zerstörung des Dorfes Serdo. Auch hier wurden Magnituden um 6 gemessen. Ein weiterer signifikanter Erdbebenschwarm ereignete sich 1989 bei Dobi: Ein Erdbeben der Magnitude 6,2 wurde innerhalb von zwei Tagen von 14 weiteren Ereignissen mit Magnituden über 5 begleitet, darunter zwei mit Magnituden von 6,1 und 6,3. Eine weitere bemerkenswerte Sequenz wurde 2005 beobachtet, als es zur Eruption des Vulkans Dabbahu kam.

Im September 2024 begann eine erneute Erdbebenserie, diesmal in der Nähe von Awassh im Süden des Afar-Dreiecks. Es wurde eine große Anzahl mittelstarker Erdbeben registriert, die Magnituden im Vierer- und Fünferbereich hatten. Außerdem gab es 2 Phasen mit Bodenhebungen, die auf Magmenintrusion hindeuteten. Ein Vulkanausbruch blieb bis Anfang Januar 2025 aus, obwohl die Erdbeben weitergingen und gehen.

Vulkane und Vulkanismus in Äthiopien

Das Global Volcanism Program (GVP) listet mehr als 60 Vulkane in Äthiopien, die während des Quartärs aktiv waren. Während es auch im Hochland einige Vulkane gibt, befinden sich die meisten im Afar-Dreieck und in der Danakil-Depression, wo sich auch die meisten Erdbeben ereignen. Der Vulkanismus in diesem Gebiet steht in Zusammenhang mit der Spreizung des Ostafrikanischen Grabenbruchs und ähnelt dem Vulkanismus an mittelozeanischen Rücken. Es entstehen Vulkanketten, die sowohl dem grob Nord-Süd-orientierten Riftvalley folgen als auch senkrecht dazu verlaufen und parallel zur Bruchzone entlang der Küste des Roten Meeres liegen.

Im Gegensatz zu mittelozeanischen Rücken trennen sich am Afar-Dreieck jedoch kontinental geprägte Platten voneinander. Dabei wird die Erdkruste ausgedünnt und nimmt zunehmend den Charakter ozeanischer Kruste an. Die Schmelzbildung wird durch Druckentlastung in der ausdünnenden Kruste ausgelöst. Zusätzlich wird vermutet, dass unter dem Ostafrikanischen Grabenbruch ein Mantelplume liegt, der weitere Schmelze aufsteigen lässt.

Ein Vergleich mit Island drängt sich auf: Der Vulkanismus der Nordatlantikinsel liegt sowohl auf einer divergenten Plattengrenze als auch über einem Mantelplume. Ähnlich wie in Island fördert der derzeit aktivste Vulkan des Afar-Dreiecks, der Schildvulkan Erta Alé, basaltische Lava, deren chemische Zusammensetzung der von tholeiitischen MORB-Schmelzen (Mid-Ocean-Ridge-Basalt) ähnelt. Zwar wurde an Vulkanen in der Nähe des Erta Alé auch rhyolithische Lava gefunden, diese scheint jedoch durch fraktionierte Kristallisation in Magma-Reservoiren in der Erdkruste entstanden zu sein.

Aktive Vulkane der letzten 100 Jahre

In den letzten 100 Jahren waren mehrere Vulkane in Äthiopien aktiv. Die wichtigsten sind:

  1. Erta Ale
    • Typ: Schildvulkan
    • Höhe: ca. 613 m
    • Aktivität: Fast kontinuierlich seit mindestens 1906. Der Vulkan ist bekannt für seinen permanenten Lavasee, der jedoch zeitweise auch verschwindet.
  2. Dabbahu (Boina)
    • Typ: Schildvulkan
    • Höhe: ca. 1440 m
    • Aktivität: Zuletzt 2005. Eine Eruption und Spaltenerweiterung führten zu einer massiven tektonischen Bewegung.
  3. Aluto
    • Typ: Vulkanisches Hochland (Caldera-Vulkan)
    • Aktivität: Heißes hydrothermales Gebiet, das geothermisch genutzt wird. Es gab Hinweise auf kleinere Eruptionen im 20. Jahrhundert.
  4. Fentale
    • Typ: Stratovulkan mit Gipfelcaldera
    • Aktivität: Historisch aktive Eruptionen, zuletzt kleinere explosive Aktivitäten im 19. und frühen 20. Jahrhundert.
  5. Ayelu
    • Typ: Schildvulkan
    • Aktivität: Hydrothermale Aktivität und kleine vulkanische Ereignisse.
  6. Manda Hararo
    • Typ: Rift-Vulkan
    • Aktivität: Besonders aktiv 2007–2010. Spalteneruptionen und Lavaflüsse.

In dieser Liste nicht enthalten ist der Dallol. Hierbei handelt es sich weniger um einen Vulkan, der auch als solches erkennbar ist, sondern um eine außergewöhnliche geothermalen Manifestation magmatischen Ursprungs, die offenbar einen Salzstock durchschlagen hat. Das Zusammenspiel aus Erdwärme, hydrothermalen Tiefenwässern und Salz schuf ein Hydrothermalsystem, in dem es gelegentlich zu phreatischen, evtl. auch phreatomagmatische Explosionen kam, ohne dass größere Mengen Lava gefördert worden wären.

Video: Vulkane und Vulkanismus

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Roter und Grauer Vulkanismus im Video erklärt

Das Video erklärt den Unterschied zwischen ‚rotem‘ und ‚grauem‘ Vulkanismus und zeigt Aufnahmen, die Marc Szeglat gefilmt hat. Die Animationen wurden bei Shutterstock lizenziert. Die Stimme stammt von Sven von Vulkantastisch. Das Titelfoto zeigt den Vulkanausbruch des Sarychev Peak und ist copyright NASA.

Im Video seht ihr Aufnahmen folgender Vulkane: Pacaya, Fagradalsfjall, Kilauea, Sakurajima, Sarychev-Peak, Cumpre Vieja (La Palma) Pico do Fogo, Sinabung, Ätna. Die Links zu den Vulkanen findet Ihr in der Navigationsspalte.

Text zum Film

Vulkane sind oft majestätisch wirkende Berge, die Lava ausstoßen. Wenn ein Vulkan Lava oder Vulkanasche ausstößt, spricht man von einer Eruption oder einem Vulkanausbruch.

Ein Vulkanausbruch kann unterschiedliche Formen annehmen. Wird rotglühende Lava freigesetzt, spricht man von „rotem Vulkanismus“. Diese Ausbrüche sind meist wenig bis gar nicht explosiv.

Roter Vulkanismus bringt oft Lavaseen und Lavaströme hervor, die manchmal von Lavafontänen gespeist werden. Diese Ausbrüche sehen zwar spektakulär aus, sind jedoch weniger gefährlich als die explosiven Eruptionen des „grauen Vulkanismus“. Letztere fördern in der Regel nur wenig rotglühende Lava und stoßen stattdessen Vulkanasche aus.

Vulkanasche besteht aus bereits erstarrter Lava, die durch Explosionen im Schlot pulverisiert wird und bis in mehrere Kilometer Höhe geschleudert werden kann.

Lava ist geschmolzenes Gestein, das im Erdinneren entsteht und dort als Magma bezeichnet wird. Die Erde besteht aus Erdkruste, Erdmantel und Erdkern. Das meiste Magma entsteht durch das Schmelzen von Mantelgesteinen an der Grenze zur Erdkruste.

Das Magma steigt vor allem entlang von Schwächezonen an den Kontinentalrändern auf. Wo sich zwei Platten voneinander entfernen, entstehen Vulkane des roten Vulkanismus. An zusammenstoßenden Plattengrenzen bilden sich Vulkane des Grauen Vulkanismus.

Manchmal brennt sich ein sogenannter Hotspot durch die Erdkruste abseits der Plattengrenzen und lässt Inselvulkane wie auf Hawaii und den Kanaren entstehen. Solche Vulkane zählen ebenfalls zum Roten Vulkanismus. Obwohl diese Eruptionen selten Menschenleben kosten, kann die Lava dennoch großen Schaden anrichten.

Anders verhält es sich bei Vulkanen des Grauen Vulkanismus. Die Ascheablagerungen können ganze Städte unter sich begraben und Dächer einstürzen lassen.

Die extrem heißen und schnellen pyroklastischen Ströme zerstören nicht nur Häuser, sondern stellen auch für Menschen eine oft tödliche Gefahr dar. Solche Vulkane sind in der pazifischen Inselwelt weit verbreitet, wie zum Beispiel auf Sumatra in Indonesien.

Die Vulkane des grauen Vulkanismus entstehen bevorzugt an Subduktionszonen entlang des pazifischen Feuerrings. Hier taucht die ozeanische Erdkruste entlang von Tiefseegräben in das Erdinnere ab, wird aufgeschmolzen und steigt als Magma hinter den Plattengrenzen auf, wodurch Vulkane entstehen.

Auch in Europa gibt es Vulkane, zum Beispiel in Italien. Der Ätna auf Sizilien gehört zu den aktivsten Vulkanen der Welt. Manchmal erschreckt er Anwohner und Touristen mit gewaltigen Explosionen, bei denen jedoch selten Menschen zu Schaden kommen.

Mars: unterirdischen See entdeckt

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Diese Meldung vom Roten Planeten ist sensationell: Forscher wollen einen unterirdischen See entdeckt haben, der flüssiges Salzwasser enthält. Der See ist ca. 20 km lang und liegt in 1500 m Tiefe, unter dem Südpol des Mars. Entdeckt wurde der See von einem italienischen Forscherteam des Nationalen Instituts für Astrophysik in Bologna. Der Bericht von Roberto Orosei ist ursprünglich  im US-Fachblatt „Science“ erschienen.

Die Forscher untersuchten den Mars mit Hilfe der europäischen Raumsonde „Mars Express“. Ein teil der Polregion wurde mittels Radar vermessen. Dabei wurde eine Signatur entdeckt, wie sie von unterirdischen Wasserreservoirs auf der Erde bekannt sind. Die Forschungsergebnisse werden in der Fachwelt kontrovers diskutiert. Skeptiker bezeichnen die Messdaten als vielversprechend, sehen in ihnen aber keinen endgültigen Beweis für die Existenz flüssigen Wassers.

Wasser auf dem Mars. © NASA/JPL/CORBY WASTE

Wasser gilt als Grundvoraussetzung für Leben auf einem Planeten. Auf der Erde gibt es unterirdische Wassersysteme, in denen mikrobisches Leben nachgewiesen wurde. Dass heißt allerdings nicht, dass es auf dem Mars ebenso sein muss. Das entdeckte Wasserreservoir muss hochgradig salzig sein, damit es nicht gefriert. Flüssiges Wasser kommt auf der Marsoberfläche nur in sehr geringen Mengen vor. So wurden Kondenstropfen auf dem NASA-Landemodul Phoenix festgestellt.

Die meisten Wissenschaftler sind sich indes einig, dass es vor langer Zeit viel Oberflächenwasser auf dem Mars gab. Warum er sein Wasser -und den größten Teil seiner Atmosphäre- verlor ist eines der großen Rätsel des Sonnensystems. Eine Hypothese ist, dass die Dynamik des Marsinneren weitestgehend zum erliegen kam. Ohne Plattentektonik und Vulkanismus gab es keinen Nachschub an an Gasen aus dem Marsinneren mehr. Der Sonnenwind blies die Atmosphäre in den Weltraum.

Auf dem Mars finden sich zahlreiche Vulkane, die sich auf 4 Zonen verteilen. Olympus Mons ist sogar der größte Vulkan des Sonnensystems. Die Hauptphase der vulkanischen Aktivität auf dem Mars dauerte nur kurz und scheint sehr lange her zu sein. Allerdings gibt es erst ca. 2 Millionen Jahre alte Spuren von Vulkanismus. So erscheint es nicht vollkommen utopisch, dass es unterirdische hydrothermale Quellen geben könnte, welche Ursprung bakteriellen Lebens sein könnten.

Erschienen am 26. Juli 2018

Was ist ein Vulkan?

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Vulkane sind Öffnungen in der Erdkruste aus denen Lava und vulkanische Gase aus dem Erdinneren entweichen. Das entweichen der Lava wird als Vulkanausbruch, oder Eruption bezeichnet. In bewohnten Gegenden kann ein Vulkanausbruch katastrophale Wirkungen haben und Menschen gefährden.

Ein Vulkan wächst

Die Austrittsstellen von Lava und Gas werden als Schlot, Krater, Spalte, Bocce oder Fumarole bezeichnet. Aus Letzteren entweichen nur Gase. Um die Austrittsstelle in der Erdkruste lagert sich die entweichende Lava ab und lässt so einen Vulkan wachsen. Fein fragmentierte Lava wird Vulkanasche genannt. Sie kann hoch in die Atmosphäre aufsteigen und mit dem Wind verfrachtet werden. Die austretenden Gase vermischen sich mit der Atmosphäre. Aus den Gasen können auch Mineralien wie Schwefel kristallisieren, welche sich um die Austrittsöffnung ablagern.

Lava ist eine weitgehend entgaste Gesteinsschmelze und erstarrt während der Abkühlung zu festem Gestein. Dieses Gestein wird als Vulkanit bezeichnet und baut das eigentliche Vulkangebäude auf. Es gibt unterschiedliche Lava-Arten aus denen verschiedene Vulkanite entstehen.

Schematische Darstellung eines Stratovulkans mit einer vulkanianischen Eruption. © fotoliaVulkane dienen dem System Erde als Überdruckventile und stabilisieren damit die feste Erdkruste. Zudem fördern sie wichtige Stoffe aus dem Erdinneren an die Oberfläche.

Ihre Gase und Aerosole helfen das Klima zu regulieren und schwitzen neben Kohlendioxid viel Wasserdampf aus. Die Lava ist reich an Mineralstoffen, welche den Boden in Vulkannähe besonders fruchtbar machen.

Ein Vulkan kann unterschiedliche Formen annehmen, welche stark von der Art der Lava abhängt, aus denen der Vulkan besteht. Der Typ des Vulkanausbruchs hängt maßgeblich vom Magma ab.

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Bildergalerie Vulkanismus

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Die Grafiken dieser Bildergalerie stellen die wichtigsten Zusammenhänge der Erddynamik im Zusammenhang mit dem Vulkanismus dar: Motor für den Vulkanismus sind die Konvektionsströme im Erdinneren. Diese lassen die Kontinente wandern und durchmischen die plastischen Gesteine im Erdmantel.

Die meisten Vulkane entstehen an den aktiven Kontinentalrändern und entlang von Riftsystemen. Zu den Intraplattenvulkanen zählen die Hotspot-Vulkane wie der Kilauea auf Hawaii und die Yellowstone-Caldera. Dort brennen sich ein Mantelplumes durch die Erdkruste. Die häufigsten Vulkanarten sind Stratovulkane und Schildvulkane. Besonders gefährlich sind Domvulkane und subglaziale Vulkane unter dem Eis der Gletscher.