Vulkanismus

Wo die Nähte der Erdkruste aufplatzten

Tausende aktive Vulkane halten die Erde in Unruhe: Ein Ausbruch kann Milliarden Tonnen Asche in die Atmosphäre schleudern. Besonders gefürchtet sind explosive Eruptionen. 1883 explodierte der Krakataus in Indonesien mit der Wucht von mindestens 10.000 Hiroshima-Bomben – 35.000 Menschen wurden getötet.

Foto: Infografik Morgenpost Online

Tausende aktiver Vulkane weltweit gibt es. Fast verwunderlich, dass nicht jede Woche einer von sich reden macht, weil er glühende Lava oder Asche in die Luft speit. Doch die Uhr der Erde läuft langsam, die tektonischen Prozesse im Erdmantel sind wortwörtlich zäh. Zähflüssige Gesteinsmassen werden wie die Suppe in einem Kochtopf umgewälzt – mit Zentimetern pro Jahr. Und nicht jeder Vulkan explodiert. Auf Hawaii zum Beispiel der Mauna Loa. Seine Lavamassen fließen fast friedlich vor sich hin. Am Ufer triefen sie unter eifrigem Gezische in den Pazifik. Vulkane wie der Mauna Loa und der Kilauea werden deshalb effusiv genannt – von lateinisch effusio, Ausgießung.

Der isländische Eyjafjallajökull dagegen ist ein Feuerberg vom Typus Ejektion, also „Auswurf“. Er speit magmatisches Material, also geschmolzene Gesteine, dazu Gase und Wasserdampf. Je nach Druck in der Magmakammer und explosiver Kraft und nach Gasanteil zerfasert und zersplittert das Gestein in Brocken von der Größe eines Pkw bis zu mikroskopischen Partikeln im Bereich von Tausendstelmillimetern.

Besonders gefährlich für Menschen sind explosive Eruptionen, nachdem flüssige Gesteinsmassen mit Grund- oder Meerwasser in Kontakt gekommen sind. Bei einer solchen „phreatischen Explosion“ können Milliarden von Tonnen Gestein ausgeschleudert werden.

Katastrophale Ausmaße hatte ein solcher Ausbruch 1883 bei der Explosion des Krakataus in Indonesien, die mit der Wucht von 10.000 oder 100.000 Hiroshima-Bomben mehr als 35.000 Menschen tötete. Gefürchtet sind auch heiße Glut-, Gas- und Aschewolken, die mit Geschwindigkeiten von Hunderten Kilometern pro Stunde Vulkanhänge hinabschießen und alles verbrennen und unter sich begraben. Ein solcher „pyroklastischer Strom“ begrub im Jahr 79 nach Christus vom Vesuv ausgehend Pompeji und Herkulaneum.

Island, Hawaii, Süditalien: Eine geografische Systematik scheint es nicht zu geben. Beim genaueren Hinsehen findet man sie meist an Bruchstellen der Erdkruste, verständlich werden sie durch die Prozesse der Kontinentalplattenverschiebung. Die Grenzen der Platten sind Bruchstellen. An „Spreizungszonen“ bewegen sie sich auseinander, glühend frisches Gestein des Erdmantels quillt hervor.

Meist geschieht das am Meeresgrund, dort entsteht neuer Ozeanboden. Auf Seekarten, die auch die Erhebungen des Meeresbodens anzeigen, erkennt man diese Regionen als „mittelozeanische Rücken“. An einigen Stellen jedoch bricht so viel Material so weit herauf, dass sich Berge über den Meeresspiegel erheben. Island ist ein solches Beispiel, aber auch die Azoren.

Ein anderer Typus ist der Vulkan an Zonen, wo eine Kontinentalplatte unter eine andere abtaucht – Geowissenschaftler sprechen von Subduktion. Eine 20.000 Kilometer lange Linie von Feuerbergen dieser Art ist der sogenannte zirkumpazifische Feuerring. Von Neuseeland ausgehend über die Pazifikinseln der Salomonen, Neuguinea, mit einem Abzweig in den indonesischen Archipel, über die Philippinen, Japan, die russische Halbinsel Kamtschatka und die Aleuten zieht sich der Gürtel weiter über Alaska und entlang der ganzen amerikanischen Westküste bis nach Feuerland. Selbst der Mount Erebus in der Antarktis gehört noch zu diesem Gürtel. Überall an dieser Linie des Todes gibt es verheerende Erdbeben, etwa das Sumatra-Beben von 2004, und hochgefährliche explosive Vulkanausbrüche.

Der besondere Umstand: An solchen Subduktionszonen geraten Sedimente vom Meeresboden in die heiße Tiefe und unter hohen Druck. Das Material schmilzt und durch den hohen Gehalt an eingelagertem Wasser gerät die Mischung unter extremen Dampfdruck. Wasserhaltige Mineralien vom Meeresboden – eine hochexplosive Mischung.

Schließlich sind da noch die etwas geheimnisvollen „Hot Spots“ – Regionen weit ab von kollidierenden und abtauchenden Plattengrenzen, wo es eigentlich friedlich sein sollte. Und doch gibt es Vulkanausbrüche. Bekanntester Hot Spot ist Hawaii. Geoforscher gehen heute davon aus, dass an solchen Stellen flüssige Magma in einem Schlauch aus sehr großer Tiefe des Erdmantels aufsteigt und Löcher in die dortige Kontinentalplatte brennt – wie sich ein Schweißbrenner durch eine Eisenplatte frisst. So entstand im Laufe der Jahrmillionen auf einer sich bewegenden Platte die Kette der Hawaii-Inseln.

Island gehört geologisch betrachtet zur Hälfte zur Nordamerikanischen Platte, zur anderen Hälfte zur Eurasischen, also zu Europa. Mitten hindurch verläuft der Mittelatlantische Rücken, an dem Gesteinsmaterial aufwallt und die Insel entstehen ließ. 130 Vulkane machen Dampf unter der Insel.

Der jetzt ausgebrochene Eyjafjallajöjull ist ein Mischling, ganz einig sind sich die Vulkanologen nicht, welchen Typus er verkörpert. Aber im Wesentlichen ist er ein Schichtvulkan: Lagen von fester Lava, die vergleichsweise „friedlich“ ausgeflossen ist, wechseln mit Lagen, in denen Staub und Asche dominierten. Mal platzt die Naht in der Erdkruste, mal geht sie unmerklich auf.