Fragen und Antworten über Vulkane

• Was ist ein Vulkan?
Ein Vulkan ist eine Schwächestelle in der Erdkruste, an der geschmolzenes Gestein aus dem Erdmantel, das Magma, bis an die Erdoberfläche aufsteigen und austreten kann. Meistens entwickelt sich um diese Austrittsstelle, durch das abgelagerte vulkanische Gestein ein Hügel, eine Insel, oder ein kegelförmiger Berg, den man dann als Vulkan bezeichnet.

• Wie funktioniert ein Vulkanausbruch?
Beim Aufstieg des Magmas zur Erdoberfläche wirkt das Prinzip der hydrostatischen Druckentlastung. Das Magma weist eine geringere Dichte als das umgebende, feste Gestein auf und es beginnt wie eine Luftblase im Wasser aufzusteigen. Beim Aufstieg reduziert sich der äußere Druck auf das Magma und es wird dekomprimiert. Gase, die bis dahin im Magma gelöst waren, entweichen wie bei einer Sprudelflasche die geöffnet wird. An der Erdoberfläche reißt dann der Gasüberdruck die Schmelze mit in die Höhe. Der Vulkan bricht aus.

• Woher kommt die Lava?
Solange sich die Lava im Untergrund befindet sprechen wir vom Magma und dieses entsteht hauptsächlich durch partielles Schmelzen kristalliner Gesteine. Wir unterscheiden im Wesentlichen 3 Entstehungsarten:
a) durch partielles Schmelzen eines silikatischen Mantelgesteins (Peridotit) in Tiefen um 150 km. Aus solchen Schmelzen entstehen überwiegend dunkle Lavagesteine wie Basalt. Eine basaltische Schmelze kann innerhalb von 4 Tagen zur Erdoberfläche aufsteigen.
b) durch partielles Aufschmelzen kontinentaler Kruste, aus der helle Vulkanite wie Rhyolith entstehen.
c) durch Aufschmelzen subduzierter Erdkruste. Aufgrund der Kräfte der Plattentektonik können Teile der Erdplatten wieder in die Tiefe abtauchen, wo sie dann aufgeschmolzen werden. So entstehen intermediäre Magmen, die volumenmäßig aber ehr eine untergeordnete Rolle spielen.
Alle anderen Magma-Arten entwickeln sich durch chemische Reaktionen aus diesen Stamm-Magmen während des Aufstieges. Für die Magma-Entwicklung entscheidend ist dabei auch die Verweildauer des Magmas im Untergrund und die Druck und Temperaturverhältnisse, denen das Magma über einen längeren Zeitraum ausgesetzt ist. Dieser Reifungsprozess wird als Magmen-Differentiation bezeichnet.

• Woraus besteht Lava?
Hauptbestandteil der Lava ist Siliziumdioxid (SiO2, Kieselsäure). Je nach Entstehungsgeschichte des Magmas enthält die Lava grob zwischen 40 und 70% SiO2. Je nach SiO2-Gehalt sprechen wir dann auch von basischen, intermediären und sauren Magmen. Das erstarrte Lavagestein entsteht nun durch Kristallisation einer silikatischen Schmelze (dem Magma) und setzt sich letztendlich aus Kristalle verschiedener Mineralien zusammen. Hauptbestandteil dieser Mineralien sind neben Silizium und Sauerstoff, Elemente wie Eisen, Aluminium, Magnesium, Calcium und Natrium. Häufige Minerale sind Plagioklas, Quarz, Olivin, Pyroxen, Amphibol, und Biotit. Sehr selten sind Laven, deren Grundmasse aus Karbonat statt aus Siliziumdioxid besteht. Diese Lava wird rezent am Ol Doinyo Lengai in Tansania gefördert.

• Wie heiß wird Lava?
Je nach der Zusammensetzung der Lava und der Tiefe und Geschwindigkeit mit der das Magma aufgestiegen ist, kann die Temperatur der Lava zwischen ca. 500° C (Ol Doinyo Lengai) und 1250° C (Hawaii) variieren.

• Wie schnell kann Lava fließen?
Das ist Abhängig von der Zusammensetzung der Lava, ihrer Temperatur und der Kristallinität der Lava. Im Allgemeinen gilt: Je mehr Siliziumdioxid (SiO2) in der Lava enthalten ist, je kälter die Lava ist und je mehr Kristalle und Blasen in der Lava enthalten sind, desto langsamer ist die Lava. Sie kann so zäh werden, dass sie überhaupt nicht mehr fließt, sondern wie ein brüchiger Korken im Krater stecken bleibt (Dombildung). Das andere Extrem sind dünnflüssige, heiße Lavaströme (sog. Pahoehoe Lava auf Hawaii), die auf stark geneigten Hängen schon einmal Geschwindigkeiten von 100 km/h erreichen können.

• Welche Vulkane gibt es in unserer Nähe?
In unserer Nähe gibt es die Vulkane in der Eifel, unter denen auch gleichzeitig die jüngsten Vulkane Deutschlands zu finden sind. Nicht weit entfernt finden sich die Vulkane des Oberrheingrabens, der sich in der Niederhessischen Senke fortsetzt. Der Kaiserstuhl, der Vogelsberg und der Westerwald liegen auf einer kontinentalen Grabenzone, eines Rifts. In der Lausitz finden wir heute die Reste einer typischen Intraplattenvulkanprovinz. Zu den berühmtesten Aufschlüssen gehören die Basaltsäulen der Burg Stolpen in der Nähe von Dresden. Aktive Vulkane in unserer Nähe sind der Ätna und der Stromboli in Süditalien.

• Können die Eifelvulkane noch ausbrechen? Die Vulkane der Eifel haben sich über den Zeitraum der vergangenen 700 000 Jahre gebildet, die jüngsten sind gerade einmal 10 000 Jahre alt. Zwar ist in nächster Zeit nicht mit einem Ausbruch zu rechnen, auf langer Sicht sind Eruptionen in der Eifel jedoch äußerst wahrscheinlich. Ein besonderer Fall ist der Lacher-See-Vulkan, der vor 12 900 Jahren für die größte quartäre Vulkanexplosion in Mitteleuropa verantwortlich war. Unter dem Seegebiet befindet sich auch heute noch eine Magmakammer, aus der, am Ostufer des Sees zu beobachten, vulkanischer Gase austreten.

• Wie hoch ist der größte Vulkan?
Der höchste Vulkan auf dem kontinentalen Festlandsockel ist mit 6885 m der Nevado Ojos del Salado in Chile. Als den höchsten Vulkan -und größten Berg der Erde- überhaupt muss man jedoch den Schildvulkan Mauna Loa auf Hawaii bezeichnen. Er steht nicht etwa auf einem kontinentalen Sockel, sondern ist vom Boden des pazifischen Ozeans aus gewachsen, der hier etwa 5000 m tief ist. Zusammen mit den 4139 m die sich über dem Meeresspiegel erheben, ist der Vulkan ca. 9000 m hoch.

• Was war die verheerendste Vulkankatastrophe? Die Vulkankatastrophe mit den schlimmsten Auswirkungen auf Mensch und Tier war in geschichtlicher Zeit der Ausbruch des Vulkans Tambora auf der zu Indonesien gehörenden Insel Sumbawa. 1815 starben dort 92 000 Menschen, als der Vulkan explodierte und das unvorstellbare Magmenvolumen von mehr als 90 Kubikkilometer in den Himmel riss.

• Wie wahrscheinlich ist es, das ein Supervulkan wie der Yellowstone ausbricht?
In den Medien wird oft der Begriff "Supervulkan" gebraucht und in Zusammenhang mit einer baldigen Eruption des Yellowstone-Vulkans gebracht. Richtig ist, dass ein Vulkanausbruch in der Yellowstone-Caldera statistisch gesehen überfällig ist und das es Magmenbewegungen im Untergrund der Caldera gibt. Das führt zur Aufwölbung des Calderabodens und zur Entstehung neuer heißer Quellen. Die Vulkanologen vor Ort sind sich aber einig, dass kein Vulkanausbruch unmittelbar bevorsteht.
Sollte es heutzutage zu einem Supervulkan-Ausbruch kommen, würde die Menschheit wahrscheinlich überleben. Allerdings hätte ein solcher Vulkanausbruch schwerwiegende globale Auswirkungen auf das Klima und die Weltwirtschaft. Der Weltuntergang für das Jahr 2012 ist allerdings nicht zu befürchten.