Vulkan

Diese Seite befasst sich mit der geologischen Struktur Vulkan. Andere Bedeutungen siehe unter Vulkan (Begriffsklärung)

Ein Vulkan ist eine geologische Struktur, an der Magma (geschmolzenes Gestein) nahe an die Oberfläche eines Planeten (etwa der Erde) kommt. Der Name leitet sich von der italienischen Insel Vulcano ab. Die Römer hielten diese Insel für die Schmiede von Vulcanus, dem römischen Gott des Feuers.

Wenn das Magma zur Oberfläche durchbricht, spricht man von einem Vulkanausbruch oder einer Eruption. Dabei fließt das Magma manchmal selbst als Lava, oder es schmilzt umgebendes Gestein, das dann als Lava fließt. Weiterhin können Asche, Obsidian, Dampf und Gase abgegeben werden (je nach Zusammensetzung des Magmas und der umgebenden Gesteine). Vulkanausbrüche sind oft von Erdbeben begleitet.

Die bekanntesten aktiven Vulkane in Europa sind: der Ätna auf Sizilien, der Vesuv nahe Neapel und der Stromboli zwischen Sizilien und Neapel. Einige andere bekannte Vulkane sind der Hekla, der Krakatau, Fujiyama, Mauna Loa, Mauna Kea sowie der Mt. Saint Helens.
Auf der Venus und dem Mars gibt es ebenfalls große, jedoch bereits erloschene Vulkane. Aktive Vulkane sind außer auf der Erde bislang nur noch auf dem Jupitermond Io bekannt.

Magmatypen

Vulkane werden nach dem Typ des Magmas, das auch die entstehende Gestalt des Vulkans und das Ausbruchsverhalten beeinflusst, folgendermaßen unterteilt:

• Rote Vulkane oder effusive Vulkane treten auf, wenn Magma weniger als 52% Siliziumdioxid (SiO₂) und wenig Gas enthält (basaltisches Magma). Die hierbei auftretende Lava ist etwa 1100 C heiß und sehr flüssig, so dass ausgedehnte, meistens rotglühende (namensgebende) Lavaströme charakteristisch sind. Die erstarrende Lava wird zu Basalt. Die Schildvulkane auf Island und Hawaii sind die aktivsten und größten Vulkane dieser Art auf der Erde. Mauna Loa auf Hawaii, der sich 10.000 m vom Meeresboden aus erhebt, ist der höchste Berg der Erde. Olympus Mons ist ein erloschener Schildvulkan auf dem Mars. Er ist der größte bekannte Vulkan im Sonnensystem.

Eine Variante der Schildvulkane sind Spalteneruptionen, bei denen die Lava aus kilometerlangen Rissen in der Erdkruste austritt, und große Gebiete überdeckt. Der Große Þjórsárhraun Lavafluss (Island) bedeckte vor etwa 8000 Jahren eine Fläche von 800 Quadratkilometern.

• Graue Vulkane ejektive Vulkane entstehen, wenn das Magma mehr als 60-65% SiO₂ enthält. Die hierbei entstehende Lava ist relativ viskos (zähflüssig) und enthält in der Regel auch Gase. Durch die Zähe der Lava verbleibt ein Pfropf im Vulkanschlot. Dadurch kann sich ein hoher Widerstand gegen von unten nachschiebende Lava ergeben. Der dabei entstehende Druck (u. a. mit eingeschlossenen Gasen) kann sich explosionsartig an der schwächsten Stelle entladen, wobei unterschiedlich große (oft graue) Materieteilchen (Asche, Staub, Schlacke, 'Bomben' und Blöcke) in die Umgebung geschleudert werden. Der Ausbruch des Mount St. Helens 1980 ist dafür ein gutes Beispiel.

Viele Vulkane folgen nicht einem 'reinen' Ausbruchsmuster, sondern zeigen ein variierendes Verhalten, sowohl zwischen Eruptionen als auch während einer Eruption.

Verteilung von Vulkanen

Weltweit gibt es etwa 1500 Vulkane, die als aktiv betrachtet werden. Ihre Verteilung kann man aus der Plattentektonik verstehen:

• Vulkane der Akkretionszonen liegen mit wenigen Ausnahmen auf dem Meeresgrund, wo Erdplatten auseinanderdriften.
  Das dort vorkommende Magma ist basaltisch.
• Vulkane der Subduktionszonen sind die sichtbarsten Vulkane. Sie treten auf, wo Erdplatten aufeinander treffen und die eine Erdplatte unter die andere geschoben wird. Das abtauchende (oft SiO₂-reiche) Gestein wird in der Tiefe geschmolzen, und steigt (da es eine geringere Dichte hat) nach oben, wo es zu Eruptionen kommt.
• Vulkane über 'Hot Spots' sind selten. Die Hawaii-Vulkane liegen über einer Magmasäule, aus der basaltisches Magma nach oben steigt.

Vorhersage von Vulkanausbrüchen

Die Frage, ob ein Vulkan aktiv oder erloschen ist, wird von Geologen, die vielleicht in Zeiträumen von vielen tausend Jahren denken, anders beantwortet als von Menschen, die in der Umgebung des Vulkans leben, und das Verhalten innerhalb eines Lebensalters interessiert.

Obwohl man auch heute noch keine Kurzzeitvorhersagen mit absoluter Sicherheit machen kann, sind solche Kennzeichen wie Erdbeben oder Gasausbrüche bekannt, die Vulkanausbrüchen vorausgehen, und somit als Warnsignale dienen.

Es gibt keine feste Zeitperiode, nach der ein nicht mehr ausgebrochener Vulkan als erloschen gilt. Vielmehr sind die in der Umgebung des Vulkans vorherrschenden Bedingungen wesentlich, um eine Vorhersage zum zukünftigen Ausbruchsverhalten zu machen. Konventionell gelten alle Vulkane, die in geschichtlicher Zeit ausgebrochen sind, als aktiv.

Literatur und externe Links

• Cliff Ollier, Volcanoes (1988 Basil Blackwell, Oxford, UK).
• http://volcanoes.usgs.gov/Products/Pglossary/volcano.html
• Aktive Vulkane der Welt