Vulkane
Vulkane gehören - wie Erdbeben - zu den gewaltigsten Naturkatastrophen die uns treffen können. So hätte vor 74.000 Jahren ein Vulkanausbruch beinahe den Untergang des Homo Sapiens bedeutet und wenn heute einer der Supervulkane ausbrechen sollte sieht es nicht viel besser aus.
Was sind Vulkane?
Als Vulkan bezeichnet man die Austrittsstelle von geschmozenem Gestein an der Erdoberfläche. Alle Begleiterscheinungen, die damit in Zusammenhang stehen bezeichnet man als Vulkanismus.
Entstehung von Vulkanen.
Im Erdinneren herrschen ab einer Tiefe von etwa 100 Kilometern Temperaturen von 1.000 bis 1.500 Grad Celcius. Bei dieser Hitze schmilzt Gestein und bildet das sog. Magma. Das zähflüssige Magma sammelt sich in großen, meist tropfenförmigen, Magmaherden in ca. 2 bis 50 Kilometern Tiefe. Bei steigendem Druck, weil immer mehr Magma erzeugt wird, steigt diese durch Spalten und Risse im Gestein bis zur Erdoberfläche auf. Dabei wird aber nicht nur das Magma, sondern aus gasförmige und feste Stoffe freigesetzt. Dabei kann der Austritt an der Erdoberfläche langsam und gleichmäßig erfolgen in schlimmen Fällen aber auch durch eine plötzliche Explosion, die verheerende Ausmaße annehmen kann.
Wie ein Vulkan ausbricht hängt sehr stark von der chemischen Zusammensetzung des Magmas ab. Als Faustregel gilt: Ein hoher Anteil an Kieselsäuren macht das Magma zähflüssig - ein hoher Gehalt an Wasserdampf hochexplosiv.
Die Stärke eines Vulkans wird mit dem VEI (= Volcanic Explosivity Index) beschrieben (siehe Tabelle weiter unten).
Vulkantypen.
Vulkane werden nach ihrer Form und nach ihrem Magmazuführungssystem unterschieden.
Nach ihrer Form unterscheidet man zwischen
-
Schildvulkanen und
-
Schicht- oder Strato-Vulkanen
und nach der Art der Magmazuführung unterscheidet man zwischen
-
Zentralvulkanen und
-
Spaltenvulkanen
Schildvulkane werden durch Lava gespeist, die aus dem oberen Erdmantel stammt. An diesen Stellen ist die Erdoberfläche “relativ” dünn, d.h. der Erdboden leistet dem aufstrebenden Magma nicht viel Widerstand. Ohne größere Explosionen kann dünnflüssiges Magma aus Spalten und Kratern austreten und erreicht dabei eine Fließgeschwindigkeit von bis zu 60 km/h. Diese breite Lavadecke ähnelt in der Form einem Schild woher diese Vulkane dann auch ihrer Namen haben. Ein Beispiel für einen Schildvulkan ist der Kilauea auf Hawaii.
Schichtvulkane wie bspw. der Vesuv oder der Stromboli aber auch der Mt. St. Helens in den USA findet man häufig an Stellen, wo tektonische Platten aufeinander treffen. Das Magma dieser Vulkane ist mit 700 bis 900 Grad Celcius wesentlich kälter als das der Schildvulkane. Das Magma der Schichtvulkane weist einen hohen Kiesesäure und Gasanteil auf, der dann auch für explosive Eruption verantwortlich ist. Das zähflüssige Magma verhindert, das die Gasblasen nach ober steigen können, sodaß sich ein enormen Druck aufbaut, der zur Explosion führt. Diese Explosion kann so heftig sein, daß Ascheteilchen bis in Stratospähre (8 bis 50 km Höhe) geschleudert werden.
Sonderformen der Vulkane sind die
-
Supervulkane und die
-
Maare
Maare entstehen, wenn das Magma auf dem Weg zur Erdoberfläche auf wasserhaltige Gesteinsschichten trifft. In diesem Fall kommt es zu einer gewaltigen Explosion bei der das Magma in der Tiefe stecken bleibt und nur die Gasbestandteile nach oben austreten. Es bildet sich ein kreisförmiger Trichter mit einem Wall.
Wenn sich eine Magmakammer geleert hat, kann die Decke der Kammer irgenwann nicht mehr dem Druck des darüber liegenden Gesteins standhalten. Sie stürzt ein. Dann entsteht meistens ein runder oder ovaler Einbruchtrichter, der Caldera genannt wird.
Supervulkane zeichnen sich durch eine besonders große Magmakammer aus. so ist bspw. die Magmakammer des wohl bekanntesten Supervulkans - des Yellowstone-Vulkans - 60 Kilometer lang, 40 Kilometer breit und ca. 10 Kilometer dick. Der Kraft eines Supervulkan Ausbruches wird mit dem VEI-Index 8 beschrieben. Neben den unmittelbaren Schäden durch die Explosion wird es in Folge zu einer Klimakatastrophe (vulkanischem Winter) kommen, die die Temperaturen weltweit um mehrer Grad Celcius absinken läßt. Als Folge droht eine jahrelange Nahrungsmittelknappheit und Studien gehen davon aus das bis zu 5 Milliarden Menschen beim Ausbruch eines Supervulkans sterben könnten. Der Yellowstone-Vulkan brach zuletzt vor knapp 600.000 Jahren aus und ist damit aus geologischer Sicht längt überfällig.
Weiter bekannte Supervulkane sind: Aira (Kyushu, Japan) , Aso (Kyushu, Japan), Kikai (Ryukyu-Inseln, Japan), Lake Toba (Sumatra, Indonesien), Long Valley Caldera (Californien, USA), Tauposee, (Nord Insel, Neuseeland), Valle Grande (New Mexico, USA).
Vulkane in Deutschland.
Auch in Deutschland sind viele Vulkane zu finden. Kaiserstuhl, Vogelsberg, der Drachenfels im Siebengebirge oder die vielen Maare in der Vulkaneifel sind nur einige von ihnen. Ob diese wirklich erloschen sind oder nur ruhen läßt sich nicht mit Sicherheit sagen. Auch wenn ein erneuter Ausbruch in den nächsten Jahrhunderten unwahrscheinlich sein mag, mehren sich doch die Anzeichen für eine Zunahme der Aktivität. Wurden bislang die in den Eifeler Maaren aufsteigenden Kohlendioxidbläschen als Zeichen für eine abnehmende Tätigkeit der Vulkane gedeutet könnte dies auch auf eine Zunahme des Magmaplumes hinweisen.
VEI-INDEX
Der Volcanic Explosivity Index dient der Erfassung der absoluten Stärke eines Vulkanausbruches.
|
|
Kriterium
|
VEI
|
|
0
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
|
Beschreibung
|
nicht explosiv
|
minimal
|
mäßig
|
mäßig bis schwer
|
schwer
|
sehr schwer
|
|
Ausbruchshäufigkeit
|
täglich
|
täglich
|
wöchentlich
|
jährlich
|
> 10 Jahre
|
> 100 Jahre
|
> 100 Jahre
|
> 1.000 Jahre
|
> 10.000 Jahre
|
|
Höhe der Eruptionswolke
|
< 100 m
|
100 - 1.000 m
|
1 - 5 km
|
3 - 15 km
|
10 - 25 km
|
> 25 km
|
|
Materialausstoß
|
> 1000 m3
|
> 10.000 m3
|
> 1.000.000 m3
|
> 10.000.000 m3
|
> 0,1 km3
|
> 1 km3
|
> 10 km3
|
> 100 km3
|
> 1.000 km3
|
|
Auswirkung auf die Troposhäre
|
unwesentlich
|
gering
|
mäßig
|
erheblich
|
|
Auswirkung auf die Stratospähre
|
keine
|
keine
|
keine
|
möglich
|
spürbar
|
erheblich
|
|
Dauer des Austoßes in Stunden
|
< 1
|
|
> 12
|
|
|
|
1 - 6
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 - 12
|
|
|
|
große Vulkanausbrüche
|
|
Jahr
|
Ort
|
Auswirkung
|
|
74.000 v. Chr.
|
Toba auf Sumatra
|
3.000 Kubikkilometer Material wird in die Luft geschleudert. Die Temperatur im folgenden vulkanischen Winter sinkt um 5 Grad. Der Homo Sapiens stirbt fast aus
|
|
79 n. Chr.
|
Vesuv, Italien
|
vollständige Zerstörung der Städte Pompeji und Herculaneum; mind. 2.000 Tote
|
|
1169
|
Ätna, Italien
|
15.000 Tote
|
|
1631
|
Vesuv, Italien
|
80 Ortschaften werden z. T. schwer beschädigt; knapp 4.000 Tote
|
|
1669
|
Ätna, Italien
|
die Stadt Malpasso und sechs weitere Ortschaften werden zerstört; die Stadt Catania schwer beschädigt.
|
|
1815
|
Tambora, Indonesien
|
12.000 Tote in direkte Folge des Ausbruchs. Weitere 50.000 bis 80.000 sterben durch die folgenden Erdbeben, Flutwellen und Ascheregen. Durch die großen Aschenmengen in der Atmospähre fällt der Sommer 1816 aus.
|
|
1883
|
Krakatau, Indonesien
|
Zwei Drittel der Vulkaninsel wurden gesprengt. Die atmospährischen Schockwellen der Explosion wurden weltweit registriert. Offiziell 36.417 Tote.
|
|
1902
|
Mt. Pele, Martinique
|
Der Ausbruch zerstört die Stadt St. Pierre vollständig; 28.000 Tote
|
|
1919
|
Kelud, Java
|
Das Wasser des Kratersees bildet einen Schlammstrom (Lahar). 65.000 Tote.
|
|
1963
|
Surtsey, Island
|
Dieser Vulkan brach im Meer aus. Bereits nach wenigen Tagen hatte er eine Länge von 600 Metern und eine Höhe von 60 Metern erreicht. Nach dem der Lavafluß erloschen war, war eine neue 1,4 Quadratkilometer große Insel entstanden.
|
|
1980
|
Mt. St. Helens, USA
|
Dieser Vulkan galt bis zum 18.05.1980 als erloschen. Durch die Explosion wurde die gesamte Bergspitze weg gesprengt sowie Flora und Fauna von 400 Quadratkilometern ausgelöscht.
|
|
1985
|
Nevado del Ruiz, Kolumbien
|
Ein 5 Meter hoher Schlammstrom (Lahar) erreicht nach kanpp 2 Stunden die 70 Kilometer entfernt liegende Stadt Armero und tötet 25.000 Menschen.
|
|
1997
|
Montserrat
|
Eine Glutlawine zerstört mehrere Ortschaften. In den folgenden Wochen werden die Hauptstadt Plymouth und der Flughafen durch Glut- und Schlammlawinen zerstört. Am Ende ist die Insel zu zwei Dritteln unbewohnbar.
|
