Vulkan

Stell dir vor, du wanderst auf einen Berg und findest dunkles, poriges Gestein am Weg. In Erdkunde fragst du dich dann schnell: War hier einmal Feuer unter der Erde? Vulkane zeigen, dass die Erde innen nicht starr und ruhig ist. Sie verändern Landschaften, schaffen neue Böden und können für Menschen gefährlich werden.

Deine Lernziele

• Du erklärst, was ein Vulkan ist.
• Du unterscheidest Magma und Lava.
• Du beschreibst, wie ein Vulkanausbruch entsteht.
• Du erkennst wichtige Vulkanformen und Gefahren.
• Du ordnest Vulkane in die Plattentektonik ein.

Was ein Vulkan ist

Wenn Menschen an einen Vulkan denken, sehen sie oft einen kegelförmigen Berg mit Rauch über dem Gipfel. Das ist ein häufiger Fall, aber nicht der einzige. Ein Vulkan kann auch eine lange Spalte, ein flacher Schild oder ein großer Kessel in der Landschaft sein.

Definition

Ein Vulkan ist eine Stelle der Erdkruste, an der heißes Material aus dem Erdinneren nach oben gelangen kann. Zur Erdkruste gehört die feste äußere Schale der Erde. Das heiße Material kann geschmolzenes Gestein, Gase, Asche oder feste Gesteinsstücke sein.

Vulkanismus ist der Oberbegriff für alle Vorgänge, bei denen Magma entsteht, aufsteigt oder als Lava, Asche und Gase austritt. Dazu gehören also nicht nur Ausbrüche, sondern auch der Aufbau von Vulkanen und die Spuren, die sie in der Landschaft hinterlassen.

Unter einem Vulkan kann sich eine Magmakammer bilden. Das ist kein immer gleich großer Hohlraum, sondern ein Bereich, in dem sich geschmolzenes Gestein sammelt. Von dort kann Material durch einen Schlot aufsteigen. Ein Schlot ist ein Aufstiegsweg im Gestein. Oben liegt häufig ein Krater. Das ist eine Öffnung oder Vertiefung an der Austrittsstelle.

Beispiel

Du kannst dir einen Vulkan wie einen Topf mit dickem Brei vorstellen. Solange der Brei ruhig bleibt, passiert außen wenig. Wenn aber von unten weiter Hitze und Druck kommen, kann der Brei überlaufen. Beim Vulkan steigt heißes Material durch Schwachstellen im Gestein auf.

Merke

Ein Vulkan ist nicht einfach nur ein Berg. Wichtig ist der Weg aus dem Erdinneren zur Oberfläche.

Magma, Lava und Gase

Im Inneren der Erde ist es sehr heiß. Trotzdem schmilzt Gestein dort nicht einfach überall. Ob Gestein teilweise schmilzt, hängt auch vom Druck, von Wasser und anderen Stoffen im Gestein und von seiner Zusammensetzung ab. Wenn Gestein schmilzt, kann eine zähe oder dünnflüssige Schmelze entstehen.

Definition

Magma ist geschmolzenes Gestein unter der Erdoberfläche. Lava ist Magma, das an die Erdoberfläche gelangt ist.

Der Unterschied ist also der Ort. Unter der Erde heißt es Magma. Draußen heißt es Lava. In beiden Fällen geht es um geschmolzenes Gestein. Im Magma sind oft auch vulkanische Gase gelöst. Das sind Gase wie Wasserdampf, Kohlendioxid oder Schwefeldioxid, die beim Aufstieg entweichen können.

Beispiel

Wenn du eine Flasche Sprudel öffnest, lösen sich Gasblasen aus der Flüssigkeit. Ähnlich können sich beim Aufstieg des Magmas Gasblasen bilden. Je schwerer diese Gase entweichen können, desto stärker kann der Druck werden.

Ein wichtiges Wort ist Viskosität. Viskosität bedeutet Zähflüssigkeit. Dünnflüssige Lava fließt leicht. Zähflüssige Lava bewegt sich langsam und kann Gase eher festhalten.

Beispiel

Honig ist zähflüssiger als Wasser. Wenn Lava eher wie Honig fließt, können Gase schlechter entweichen. Dann steigt die Gefahr für explosive Ausbrüche.

Merke

Magma ist unter der Erde. Lava ist an der Oberfläche. Die Zähflüssigkeit entscheidet mit darüber, ob ein Ausbruch eher ruhig oder explosiv wird.

Wie ein Ausbruch entsteht

Ein Vulkanausbruch oder eine Eruption ist der Austritt von Lava, Asche, Gasen oder Gesteinsstücken aus einem Vulkan. Ein Ausbruch beginnt oft lange vor dem sichtbaren Ereignis. Tief unten steigt Magma auf, sammelt sich und setzt das umgebende Gestein unter Druck.

Der Druck kann aus mehreren Gründen zunehmen. Neues Magma kann in einen bereits gefüllten Bereich eindringen. Gase können sich aus dem Magma lösen. Gestein kann reißen. Auch Wasser kann eine Rolle spielen, wenn es auf sehr heißes Magma trifft und schlagartig verdampft.

Beispiel

Bei einem ruhigen Ausbruch fließt dünnflüssige Lava aus einer Spalte. Solche Lavaströme können Wege, Felder und Häuser zerstören. Dünnflüssige Lava kann aber auch Lavafontänen bilden, wenn Gase schnell entweichen. Bei einem explosiven Ausbruch wird Asche hoch in die Luft geschleudert, weil Gasdruck sich plötzlich entlädt.

Vulkane werden deshalb genau beobachtet. Fachleute messen kleine Erdbeben, Veränderungen am Boden, Temperatur und Gase. Solche Signale beweisen nicht immer einen Ausbruch, aber sie können warnen.

Merke

Ein Vulkan bricht nicht aus, weil er plötzlich „wütend“ wird. Meist bauen Magma, Gase und Druck das Ereignis Schritt für Schritt auf.

Vulkanformen

Nicht jeder Vulkan sieht gleich aus. Die Form hängt vor allem davon ab, wie dünn- oder zähflüssig die Lava ist, wie viel Gas im Magma steckt und welche Stoffe ausgeworfen werden.

Definition

Ein Schildvulkan ist ein breiter, flacher Vulkan. Er entsteht meist aus dünnflüssiger Lava, die weit fließen kann. Ein Schichtvulkan ist ein steilerer Vulkan aus mehreren Lagen von Lava, Asche und anderem Auswurfmaterial.

Schildvulkane wachsen eher in die Breite. Schichtvulkane wachsen oft steiler in die Höhe. Schichtvulkane können besonders gefährlich sein, weil sie ruhige und explosive Phasen verbinden können.

Beispiel

Auf Hawaii gibt es große Schildvulkane. Ihre Lava kann relativ dünnflüssig sein und lange Lavaströme bilden. Der Fuji in Japan ist ein bekanntes Beispiel für einen Schichtvulkan mit auffälliger Kegelform.

Definition

Eine Caldera ist ein großer Einbruchskessel. Er kann entstehen, wenn sich eine Magmakammer bei einem starken Ausbruch leert und der Boden darüber nachgibt. Ein Maar ist ein Explosionskrater, der oft durch Kontakt von Magma und Wasser entsteht und später mit Wasser gefüllt sein kann.

In Deutschland findest du Spuren von Vulkanismus zum Beispiel in der Eifel. Dort gibt es Maare und den Laacher See. Der große Ausbruch des Laacher-See-Vulkans geschah vor etwa 13.000 Jahren. Die Eifel gilt nicht sicher als erloschen, weil bei Vulkanen auch sehr lange Ruhephasen möglich sind.

Beispiel

Ein Maar kann wie ein runder See in der Landschaft wirken. Im Unterricht ist es wichtig zu erkennen: Der See ist nicht das Entscheidende. Entscheidend ist, dass der Kessel durch vulkanische Explosionen entstanden ist.

Wo Vulkane entstehen

Viele Vulkane liegen nicht zufällig irgendwo auf der Erde. Ihre Lage hängt oft mit der Bewegung der Erdplatten zusammen. Dafür brauchst du den Begriff Plattentektonik.

Definition

Plattentektonik bedeutet: Die feste äußere Hülle der Erde ist in große Platten zerbrochen, die sich langsam bewegen. An ihren Rändern können Platten auseinanderdriften, zusammenstoßen oder aneinander vorbeigleiten.

Wenn Platten auseinanderdriften, kann Magma aus der Tiefe aufsteigen. Das passiert häufig am Meeresboden an langen Gebirgszügen, den mittelozeanischen Rücken. Wenn eine Platte unter eine andere abtaucht, entsteht eine Subduktionszone. Subduktion bedeutet: Eine Erdplatte sinkt unter eine andere in den Erdmantel. Dort kann Gestein teilweise schmelzen, und Magma steigt wieder auf.

Beispiel

Rund um den Pazifik liegen sehr viele Vulkane. Diese Zone nennt man Pazifischer Feuerring. Dort treffen mehrere Platten aufeinander, und an vielen Stellen gibt es Subduktionszonen.

Es gibt auch Vulkane fern von Plattengrenzen. Ein Hotspot ist ein besonders heißer Bereich im Erdmantel, über dem Magma aufsteigen kann. Wenn eine Erdplatte langsam über so einen Bereich wandert, kann eine Kette von Vulkanen entstehen.

Beispiel

Hawaii liegt über einem Hotspot. Die Platte bewegt sich, der heiße Bereich darunter bleibt über lange Zeit ungefähr an derselben Stelle. So entstehen nach und nach mehrere Vulkaninseln.

Gefahren und Nutzen

Vulkane sind Naturkräfte. Sie können Landschaften aufbauen, aber auch Menschen bedrohen. Die Gefahr hängt davon ab, wie der Vulkan ausbricht, wie nah Menschen wohnen und welche Begleitprozesse auftreten.

Definition

Vulkanasche besteht aus sehr feinen vulkanischen Teilchen. Ein pyroklastischer Strom ist eine sehr schnelle, heiße Mischung aus Gas, Asche und Gesteinsstücken, die einen Hang hinabrasen kann. Ein Lahar ist ein Schlammstrom aus Wasser und vulkanischem Material. Ein Tsunami ist eine große Meereswelle, die zum Beispiel entstehen kann, wenn Vulkanmaterial ins Meer stürzt.

Lava ist gefährlich, weil sie heiß ist und Gebäude, Straßen oder Felder zerstören kann. Aber sie bewegt sich oft langsamer als andere Gefahren. Asche kann Dächer belasten, Flugzeuge gefährden und Atemwege reizen. Pyroklastische Ströme gehören zu den gefährlichsten Erscheinungen, weil sie sehr heiß und schnell sind. Lahare können auch weit vom Vulkan entfernt Schäden verursachen, wenn Wasser Asche und Schutt mitreißt. Vulkanische Gase können Menschen und Tiere vergiften oder die Luft reizen, besonders in Senken und windstillen Bereichen.

Beispiel

Beim Ausbruch des Vesuvs im Jahr 79 nach Christus wurden Pompeji und Herculaneum von vulkanischem Material bedeckt. Beim Ausbruch des Nevado del Ruiz 1985 war ein Lahar besonders verheerend, weil Schmelzwasser und Vulkanmaterial als Schlammstrom weit ins Tal gelangten. Beim Krakatau-Ausbruch 1883 löste der Zusammenbruch vulkanischer Massen einen Tsunami aus.

Vulkane haben aber auch Nutzen. Aus Vulkanasche können mit der Zeit fruchtbare Böden entstehen. Vulkanische Wärme kann als Erdwärme genutzt werden. Außerdem zeigen Vulkanlandschaften, wie die Erde sich ständig verändert.

Merke

Vulkane sind weder nur „gut“ noch nur „schlecht“. Sie bauen Landschaften auf, liefern fruchtbare Böden und können gleichzeitig große Naturgefahren auslösen.

Zusammenfassung

Ein Vulkan ist eine Stelle der Erdkruste, an der Material aus dem Erdinneren aufsteigen und austreten kann. Vulkanismus ist der Oberbegriff für diese Vorgänge. Magma heißt geschmolzenes Gestein unter der Erde. Sobald es die Oberfläche erreicht, heißt es Lava.

Vulkanausbrüche entstehen, wenn Magma, Gase und Druck zusammenwirken. Dünnflüssige Lava führt eher zu Lavaströmen und Lavafontänen. Zähflüssiges und gasreiches Magma kann explosive Ausbrüche fördern.

Es gibt verschiedene Vulkanformen. Schildvulkane sind breit und flach. Schichtvulkane sind oft steiler und aus mehreren Lagen aufgebaut. Calderas sind große Einbruchskessel, Maare sind Explosionskrater.

Viele Vulkane liegen an Plattengrenzen oder über Hotspots. Besonders viele gibt es am Pazifischen Feuerring. Auch Deutschland hat vulkanische Landschaften, zum Beispiel in der Eifel.