Geysir

Ein Geysir ist eine spezielle Art von heißen Quellen, die ihr Wasser in zum Teil regelmäßigen Abständen springbrunnenartig ausstößt (Eruption). Namensgeber war der Große Geysir auf Island, welches sich wiederum von gjósa (isländisch) ableitet und Wasserschwall bedeutet.

Vorkommen

Geysire sind ziemlich selten und erfordern eine spezielle Kombination von geologischen und klimatischen Bedingungen, die in nur an wenigen Orten großflächig bestehen. Es gibt nur sechs Geysirfelder größeren Ausmaßes in der Welt:

Es existieren des Weiteren einzelne Geysire in Peru, Bolivien, Mexiko, Dominica, auf den Azoren, in Kenia und in Japan, ansonsten gibt es keine Länder, in denen eine größere Anzahl an Geysiren vorkommt. Zwei weitere, recht große Geysirfelder gab es in Nevada, Beowawe and Steamboat Springs. Durch die Errichtung geothermischer Kraftwerke in den 1980er Jahren in der Nähe wurde die vorhandene Hitze allerdings verringert und der Wasserspiegel sank soweit, dass die Geysire nicht mehr aktiv sind.

Die meisten der neuseeländischen Geysire sind nicht mehr aktiv. Viele sind durch menschliche Eingriffe in die Natur wie Stauseen oder durch den Bau von geothermischen Kraftwerken nicht mehr aktiv, aber auch Vulkanausbrüche und Erdbeben trugen dazu bei.

Über 300 Geysire, zwei Drittel von allen weltweit existierenden, befinden sich im Yellowstone-Nationalpark. Dagegen gibt es in Island, im "Land der Geysire" lediglich zwei nennenswerte Geysire: den Großen Geysir und den Strokkur.

Eigenschaften

Geysire kommen in aktiven vulkanischen Gebieten vor. Sie besitzen einen tiefen Kanal, der manchmal in einem Becken mündet. Typischerweise werden Geysire über das Grundwasser gespeist.

Dieser Kanal spielt eine wesentliche Rolle bei den Eruptionen des Geysirs. Ist er zu weit, so kann der Wasserdampf ungehindert austreten (Dampfquelle) oder sofern der Dampf weit genug abkühlt und kondensiert entsteht eine heisse Quelle. Je enger der Kanal, desto stärker wird die thermische Konvektion unterbunden, und von seiner Länge hängt der Druck ab, den die Wassersäule auf das erhitzte Wasser weit unten ausübt.

Das Magma erhitzt das Grundwasser auf über 100 Grad Celsius. Durch den Druck der darüberstehenden Wassersäule siedet das Wasser zunächst nicht. Erst wenn die Temperatur auf weit über 100 Grad angestiegen ist, steigen einzelne Dampfblasen den engen Kanal aufwärts und pressen einen Teil der Wassersäule nach oben. Dadurch sinkt unten der Druck rapide ab und das überhitzte Wasser geht schlagartig in Dampf über.

Herausgeschleudert wird dabei eine Mischung aus kochendheißem Wasserdampf, kühlerem beziehungsweise kondensiertem Wasser und gelösten Mineralien sowie Gesteinspartikel. In Jahrtausenden werden durch die ständigen Eruptionen stabile Schächte in das Gestein gegraben, durch die der Dampf ungehindert zur Erdoberfläche gelangen kann. Ist der Weg zur Oberfläche lang genug, so kondensiert der Dampf wieder und tritt als heiße Quelle zu Tage.

Das Ende eines Geysirs

Durch die permanenten Eruptionen vergrößert sich der Schlot (Eruptionskanal) mit der Zeit und der Geysir wird zu einer heissen Quelle. In einigen Gegenden kommt jedoch das Mineral Rhyolit vor, welches in dem überhitztem Wasser löslich ist und beim Aufsteigen in dem Kanal wieder auskristallisiert und so den Kanal stabilisiert und vor dem Aufweiten schützt. Menschengeschaffene künstliche Geysire sind in dieser Hinsicht meist sehr stabil, da das Bohrloch in der Regel verrohrt wird.

Erdbeben in der Umgebung eines Geysirs können zu einer wesentlichen Veränderung seines Eruptionsverhaltens führen.

Der Bau von geothermischen Kraftwerken in der Nähe von Geysiren führt meistens dazu, dass die Geysire nicht mehr ausbrechen, da der Grundwasserspiegel absinkt und die Temperatur des Wassers sinkt, das den Geysir speist.

Die Zugabe von Detergenzien wie Spülmittel oder Schmierseife zum Thermalwasser um einen Ausbruch zu provozieren wirkt sich auf Dauer auch nachteilig auf die Eruptionstätigkeit aus. Wo diese Praxis früher üblich war, um Touristen einen Ausbruch vorzuführen, ist sie inzwischen meist durch Gesetzgebung verboten (Beispiel: Strokkur, Island).

Oft führt auch Vandalismus zum Ende der Eruptionstätigkeit eines Geysirs. Werden Steine oder Gegenstände in den Schlot geworfen, kann die Eruptionstätigkeit aufhören.

Das spektakulärste Ende eines Geysirs steht bevor, wenn das umgebende Gestein den Dampfdruck nicht widerstehen kann. Dies führt zur Explosion des Geysirs. (Beispiel: Excelsior Geysir explodierte 1888 und meldete sich nur einmal 1985 zurück, Black Opal explodierte 1925, Porkchop Geysir im Norris Geyser Basin, Yellowstone explodierte am 5. September 1989).

Arten von Geysiren

Je nachdem, in welcher Form das heiße Wasser ausgestoßen wird, unterscheidet man zwei Arten von Geysiren: Die fontänenartigen Geysire spritzen Wasser in verschiedene Richtungen und befinden sich meist in einem Bassin. Düsenartige Geysire haben einen schmalen Wasserstrahl.

Bezogen auf die Periodizität der Eruptionen gibt es kontinuierlich ausbrechende Geysire (englisch: perpetual spouter), mehr oder weniger regelmäßig ausbrechende Geysire und unregelmäßig ausbrechende Geysire. Es gibt Geysire, bei denen sich starke und schwache Eruptionen unterscheiden lassen. Starke Eruptionen sind meistens unregelmäßig (Beispiel: Steamboat, Yellowstone).

Das ausgestoßene Wasser hat eine Temperatur zwischen 90 °C und 100 °C, also nahe am Siedepunkt.

Photosequenz eines eruptierenden Geysirs

Ausbruch eines Geysirs (1/6)	Ausbruch eines Geysirs (2/6)
Ausbruch eines Geysirs (3/6)	Ausbruch eines Geysirs (4/6)
Ausbruch eines Geysirs (5/6)	Datei:Ausbruch Geysir 6.jpg Ausbruch eines Geysirs (6/6)

Berühmte Geysire

Beehive Geysir (Yellowstone Nationalpark, 1-2 mal täglich, 45-55 m Höhe, 4-5 min. Dauer, düsenartig)
Castle Geysir (Yellowstone Nationalpark, alle 9-10 Stunden, 27 m Höhe, 20 min. Dauer)
Giant Geysir (Yellowstone Nationalpark, seit 1955 inaktiv, 76 m Höhe)
Giantess Geysir (Yellowstone Nationalpark, unregelmässig, 30-60 m Höhe, 5-8 min. Dauer, fontänenartig)
Grand Geysir (Yellowstone Nationalpark, alle 8-12 Stunden, 60 m Höhe, 9-16 min. Dauer)
Großer Geysir (Island, alle 24 h bis 30 h, 30 m Höhe)
Grotto Geysir (Yellowstone Nationalpark, unregelmässig, 3 m Höhe, 6-10 Stunden Dauer)
Old Faithful Geysir (Yellowstone Nationalpark, alle 65 min, 30-55 m Höhe, 2-5 min. Dauer)
Strokkur Geysir (Island)

Falscher Geysir

Es gibt zwei Arten falscher Geysire: durch Menschen erzeugte künstliche Geysire und Kaltwassergeysire.

künstlicher Geysir

Werden geothermisch aktiven Gebieten von Erdwärme beheizte Höhlen angebohrt, die eine ausreichende Wasserversorgung besitzen, können sich unter geeigneten Bedingungen Geysire bilden, die ein Eruptionsverhalten wie natürliche Geysire besitzen. Ein berühmter künstlicher Geysir ist beispielsweise der Old Faithful of Califonia in Calistoga.

Kaltwassergeysir

Kaltwassergeysire zeigen ein Eruptionsverhalten wie echte Geysire. Bei ihnen wird der Druck, mit dem das Wasser aus dem Schlot getrieben wird nicht durch Wasserdampf, sondern durch im Mineralwasser gelöstes und plötzlich ausperlendes Kohlenstoffdioxid erzeugt. Ein berühmter Kaltwassergeysir ist der Crystal Geyser bei Green River, Utah (USA). In Deutschland gibt es den Brubbel in Wallenborn/Eifel.

siehe auch

andere hydrothermale Quellen:

Weblinks