Vulkan

Diese Seite befasst sich mit der geologischen Struktur Vulkan, andere Bedeutungen siehe unter Vulkan (Begriffsklärung)

Der Name Vulkan leitet sich von der italienischen Insel Vulcano ab. In der römischen Mythologie galt diese Insel als die Schmiede von Vulcanus, dem römischen Gott des Feuers.

Einführung

Ein Vulkan ist eine geologische Struktur, die entsteht, wenn Magma (geschmolzenes Gestein) bis an die Oberfläche eines Planeten (z.B. der Erde) aufsteigt. Alle Begleiterscheinungen, die mit dem Austritt der glutflüssigen Gesteinsschmelze verbunden sind bezeichnet man als Vulkanismus.

http://www.wikipedia.org/upload/b/bd/Volcano.jpg

                   Tambora, Indonesien
                   (Public domain Foto der NASA)

In einer Tiefe ab 100 km, in der Temperaturen zwischen 1000 und 1300 Grad Celsius herrschen, schmelzen Gesteine zu zähplastischem Magma, das sich in großen, tropfenförmigen Magmaherden in 2 bis 50 km Tiefe sammelt. Wenn der Druck zu groß wird, steigt das Magma über Spalten und Klüfte der Lithosphäre auf. Magma, dass auf diese Weise an die Erdoberfläche gelangt, wird als Lava bezeichnet.

Bei einem Vulkanausbruch werden nicht nur glutflüssige, sondern auch feste oder gasförmige Stoffe freigesetzt (Vulkanismus).

Bekannte Vulkane

Die bekanntesten aktiven Vulkane in Europa sind:

der Ätna auf Sizilien,
der Vesuv nahe Neapel und
der Stromboli zwischen Sizilien und Neapel.

Einige bekannte Vulkane außerhalb Europas sind:

der Krakatau in Indonesien,
der Fujisan in Japan,
der Mauna Loa auf Hawaii,
der Mauna Kea auf Hawaii
der Mount Saint Helens in den USA.

Die Vulkane in Deutschland sind:

der Kaiserstuhl nahe Freiburg (18 Mio. Jahre bis 13 Mio. Jahre)
im Hegau nahe dem Bodensee, Baden-Württemberg (14 Mio. Jahre bis 7 Mio. Jahre)
in der Schwäbische Alb in Baden-Württemberg (vor 7 Mio. Jahren)
in der Vulkaneifel in Rheinland-Pfalz / Nordrhein-Westfalen (Beginn vor 700 000 Jahren, letzter Ausbruch vor 11 000 Jahren)
der Vogelsberg
der Otzberg im Odenwald
in der Rhön
die Amöneburg im Marburger Land

Alle deutschen Vulkane sind erloschen und es ist wenig wahrscheinlich, dass sie jemals wieder aktiv werden.

Der nördlichste Vulkan der Welt ist der 2277 m hohe Vulkan Haakon VII Toppen/Beerenberg auf der Insel Jan Mayen, er wurde 1970 nach langer Ruhe wieder aktiv.

Der höchste Vulkan des Sonnensystems, allerdings bereits erloschen, ist der Olympus Mons auf dem Mars. Er ist zudem noch der höchste Berg des Sonnensystems, was für einen ehemaligen Schildvulkan außerordentlich bemerkenswert ist.

Auf der Venus gibt es ebenfalls zahlreiche erloschene Vulkane, während aktive Vulkane außer auf der Erde bislang nur noch auf dem Jupitermond Io bekannt sind.

Vulkantypen

Vulkane unterteilt man nach ihrer äußeren Form in

Magmatypen

Eine andere Möglichkeit, Vulkane zu klassifizieren ist, sie nach dem Typ des Magmas zu beschreiben, das sowohl die entstehende Form des Vulkans als auch das Ausbruchsverhalten entscheidend bestimmt:

Zusammenfassend kann man sagen, dass "graue Vulkane" "Schichtvulkane" bilden, während "rote Vulkane" "Schildvulkane" hervorbringen.

Viele Vulkane folgen allerdings nicht einem 'reinen' Ausbruchsmuster, sondern zeigen variierendes Verhalten entweder während einer Eruption oder während der Millionen Jahre ihrer Aktivität. Ein Beispiel dafür ist der Ätna auf Sizilien.

Verteilung von Vulkanen

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

Vulkane der Spreizungszonen liegen mit wenigen Ausnahmen auf dem Meeresgrund, wo die Erdplatten auseinanderdriften.
Das dort vorkommende Magma ist basaltisch. Hierzu gehören hauptsächlich rote Vulkane oder Schildvulkane.

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. Hierzu rechnen hauptsächlich graue Vulkane oder Schichtvulkane.

Hot Spot

Vulkane über Hot Spots oder Plumes sind selten, da es weltweit z.Z. nur etwa 40 "Hot Spots" gibt. Ein "Hot Spot" ist ein über lange Zeit ( meist über 100 Mio. Jahre ) ortsfester Aufschmelzungsbereich im Erdmantel unter der Lithosphäre. Da sich die Lithosphärenplatten während dieser langen Zeiträume im Verlauf der Plattentektonik über einen "Hot Spot" hinweg schieben, bilden sich perlenschnurartig hintereinander neue Vulkane. Ein bekanntes Beispiel sind die Hawaii-Inseln: Big Island, das als jüngste Vulkaninsel über dem "Hot Spot" liegt, ist erst 400 000 Jahre alt, während die älteste der 6 Vulkaninseln Kauai im Nordwesten bereits vor etwa 5,1 Millionen Jahren entstanden ist. Ein weiteres Beispiel für diese seltene Art des Vulkanismus findet sich in der deutschen Vulkaneifel.

Vorhersage von Vulkanausbrüchen

Ob ein Vulkan endgültig erloschen ist oder vielleicht wieder aktiv werden kann, interessiert besonders die Menschen, die in der Umgebung eines Vulkans leben. In jedem Fall hat ein Vulkanausbruch weitreichende Konsequenzen, denn über das persönliche Schicksal hinaus werden Infrastruktur und Wirtschaft der betroffenen Region nachhaltig beeinflusst. Daher ist es das vorrangige Forschungsziel, Vulkanausbrüche möglichst präzise vorhersagen zu können. Fehlprognosen wären allein unter Kostengesichtspunkten verheerend (Evakuierung Tausender von Menschen, Stilllegung des gesamten Wirtschaftslebens u.v.m.).

Leider gleicht trotz gewisser Gemeinsamkeiten kein Vulkan in seinem Ausbruchsverhalten dem anderen. Demnach sind Beobachtungen über Ruhephasen oder seismische Aktivitäten eines Vulkans kaum auf einen anderen übertragbar.

Verstärkt auftretende leichte Erdbeben oder ein verstärkter Gasausstoß deutet man zwar als vage Anzeichen einer bevorstehenden Eruption, diese kann aber auch erst 50 Jahre später erfolgen.

Aussagefähiger sind Formveränderungen der Erdkruste unmittelbar über dem Magmaherd. Mit Lasermessung werden die geringsten Distanzveränderungen erfasst. So hat sich sowohl unmittelbar vor dem Ausbruch des Mount Saint Helens 1980 als auch vor dem Ausbruch des Pinatubo 1991 die Erde über dem Magmaherd aufgewölbt. Dadurch konnten die Vulkanologen die Ausbrüche schon wenige Tage zuvor voraussagen.

Dennoch muss man feststellen, dass trotz intensiver Forschung und Einsatz modernster technischer Hilfmittel die verlässliche exakte Vorhersage eines Vulkanausbruchs zur Zeit noch nicht in jedem Fall möglich ist.

Literatur

Cliff Ollier, Volcanoes (1988 Basil Blackwell, Oxford, UK).

Weblinks