Vulkanismus Grundlagen

Wie lassen sich Vulkane unterscheiden?

Für die Erforschung und die Bewertung des Gefährdungspotenzials von Vulkanen muss man ihre Eigenschaften kennen. Wissenschaftliche Kriterien helfen, Vulkane voneinander zu unterscheiden und differenziert zu beschreiben.

Text: ESKP-Redaktion

Earth System Knowledge Platform | ESKP

Fachliche Prüfung: Dr. Karen Strehlow
GEOMAR - Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

  • Zunächst einmal lassen sich Vulkane anhand ihrer plattentektonischen Lage unterscheiden.
  • Daraus ergibt sich gewisse Tendenz zu bestimmten Vulkan- und Eruptionstypen.
  • Je nach Standort können die geologische Beschaffenheit eines Vulkans und das Gefährdungspotential, das von ihm ausgeht, völlig unterschiedlich sein.
  • Aktive Vulkane können jederzeit ausbrechen und müssen daher genau beobachtet werden.

Zunächst einmal lassen sich Vulkane anhand ihrer plattentektonischen Lage unterscheiden. Hier können wir drei große Kategorien beschreiben:

1. Divergente Plattengrenzen: Wo tektonische Platten auseinanderdriften, steigt heißes Material aus dem Erdmantel nach oben. Dies begründet den produktivsten Vulkanismus auf unserem Planeten und formt z.B. die Mittelozeanischen Rücken, regelrechte Gebirge am Grund des Ozeans.

2. Subduktionszonen: Wenn eine kontinentale und eine ozeanische Platte aufeinander treffen, schiebt sich die schwerere ozeanische Platte unter die kontinentale Kruste. Im Falle der Konvergenz zweier ozeanischer Platten, schiebt sich die ältere unter die jüngere Platte. Die schwerere Platte taucht hierbei in größere Tiefen ab, und die dort vorherrschende Hitze führt zu Aufschmelzung. Die Schmelze steigt auf und es bilden sich lange Vulkanketten entlang der Subduktionszonen, wie zum Beispiel rund um den Pazifik.

3. Hot Spots: Unabhängig von Plattengrenzen existieren im Erdmantel ungewöhnlich heiße Stellen. Mantelmaterial steigt von der Kern-Mantelgrenze aus nach oben auf und brennt sich regelrecht durch die darüber liegende Platte. Eines der bekanntesten Beispiele für diese Art von Vulkanismus ist Hawaii.

Weitere Information über den Zusammenhang von Plattentektonik und Vulkanismus finden sich auf der Earth System Knowledge Platform in dem Grundlagenartikel über „Plattentektonik und Vulkanismus“.

Zwischen den Kategorien gibt es systematische Unterschiede bezüglich Magmenzusammensetzung, Eruptionshäufigkeit und anderer wichtiger Parameter. So ergibt sich auch eine gewisse Tendenz zu bestimmten Vulkan- und Eruptionstypen abhängig von der plattentektonischen Situation.

Schon aus den unterschiedlichen plattemtektonischen Lagen ergibt sich also, dass Vulkane keine einheitlichen Gebilde sind. Gerade auch ihr Gefährdungspotential für Menschen und Umwelt hängt von weiteren wichtigen Faktoren ab. Für das Verständnis von Vulkanen ist es daher sinnvoll, auch ihre verschiedenen Beschaffenheiten zu analysieren und sie nach verschiedenen Kriterien zu unterteilen. Einige dieser Unterscheidungsmerkmale für Vulkane auf unserem Planeten sollen im Folgenden vorgestellt werden.

1. Standort: Ein wichtiges Unterscheidungsmerkmal ist der Standort eines Vulkans. Handelt es sich um einen Vulkan, der sich als submariner Vulkan am Meeresboden befindet? Oder liegt er als subglazialer Vulkan unter einer dicken Eisschicht verborgen? Handelt sich um einen Vulkan an Land (subaerische Vulkane)?

Je nach Standort kann die geologische Beschaffenheit eines Vulkans und das Gefährdungspotential, das von ihm ausgeht, völlig unterschiedlich sein. Die Spannbreite ist groß. Sie reicht vom Tsunami bei einem Vulkanausbruch im Meer bis hin zu vulkanischen Bomben, bei denen große Stücke pyroklastischen Materials aus dem Vulkan geschleudert werden.

Neben Vulkanen auf der Erde werden auch Vulkane auf anderen Planeten erforscht, sogenannte extraterrestrische Vulkane. So befindet sich auf dem Mars mit dem Olympus Mons sogar der größte Vulkan unseres Sonnensystems.

2. Aktivität: Vulkane lassen sich auch nach dem Grad der Aktivität unterscheiden. Handelt es sich um einen grundsätzlich aktiven oder gerade ausbrechenden Vulkan? Oder handelt es sich um einen nicht-aktiven oder um einen bereits vollständig erloschenen Vulkan?

Aktive Vulkane zeichnen sich durch eine nach wie vor rege Magma-Aktivität im Untergrund aus, auch wenn der letzte Ausbruch schon viele tausend Jahre zurückliegt. Sie können aber jederzeit ausbrechen und müssen daher genau beobachtet werden. Vor allem dann, wenn sie in der Nähe großer Städte liegen wie der Vesuv in Italien oder der Popocatépetl nahe der Millionenstadt Mexiko-City.

Ein ausbrechender Vulkan hat den Status des aktiven Vulkans überschritten und zeichnet sich durch regelmäßige Vulkaneruptionen aus wie der Ätna auf Sizilien. Ein nicht-aktiver Vulkan zeigt zwar momentan keine Aktivitäten und ruht. Er könnte aber jederzeit wieder zum Leben erwachen, weil sich unter ihm eine noch aktive Magmakammer befindet. Ein erloschener Vulkan hingegen hat seit mindestens 10.000 Jahren keine Aktivität mehr gezeigt. Die Beschaffenheit des Untergrunds lässt einen Ausbruch in naher Zukunft nicht mehr erwarten.

3. Magmazufuhr: Ein drittes wichtiges Unterscheidungsmerkmal für Vulkane ist die Art der Magmazufuhr. Hat der Vulkane einen zentralen Förderschlot, an dem das Magma aufsteigt, handelt es sich um einen sogenannten Zentralvulkan. Aktive Zentralvulkane sind zum Beispiel der Bárðarbunga auf Island oder auch der Ätna.

Das Magma kann aber auch aus einer oder mehreren Spalten am Bergrücken in Form einer Spalteneruption an die Erdoberfläche treten. Das heißt, sie kommt nicht unmittelbar aus einem Förderschlot. Aufgrund des Austritts des Magmas an Spalten wird ein solcher Vulkan Spaltenvulkan genannt. Spaltenvulkane treten häufig im Meer entlang der Mittelozeanischen Rücken auf, an Land sind sie eher selten zu finden. Ein bekanntes Beispiel für einen Spaltenvulkan an Land ist der Laki-Krater auf Island.

4. Gliederung nach der äußeren Form: Vulkane können unterschiedliche Formen besitzen. Sie können zum Beispiel eher kuppelförmig, schildförmig oder trichterförmig sein. Die Charakterisierung der Vulkane nach ihrer äußeren Form haben wir nachfolgend in Form einer Infografik und Bildgalerie dargestellt. Sie veranschaulicht die verschiedenen Eigenschaften von Aschekegeln, Stratovulkanen, Schildvulkanen, Calderen und Maaren. Eine ausführliche Beschreibung der verschiedenen Hauptformen von Vulkanen findet sich auch im ESKP-Grundlagenartikel „Vulkantypen“.

5. Eruptionstypen: Bei den in der Grafik aufgeführten Vulkanen handelt es sich – bis auf den Spaltenvulkan – um verschiedene Arten von Zentralvulkanen. Sie lassen sich in nahezu allen Regionen der Erde an Land finden. Die Grafik zeigt zudem die verschiedenen Eruptionstypen, die mit diesen Vulkanen verbunden sind. Das heißt, welche Arten von Ausbrüchen sich diesen Vulkanformen zuordnen lassen.

Die Unterteilung nach verschiedenen Eruptionstypen ist ebenfalls eine wichtige Möglichkeit, Vulkane zu unterscheiden. Dabei geht es um die Frage, auf welche Art und Weise der Vulkanausbruch stattfindet. Ist er zum Beispiel eher langsam ausfließend (effusiv) oder kommt es zu einer plötzlichen Explosion? Nützliche Hintergrundinformationen zu Strombolianischen Eruptionen, Plinianischen oder Hawaiianischen Eruptionen finden sich im ESKP-Grundlagenartikel „Vulkane: Eruptionstypen“.

Wie eingangs beschrieben gibt die plattentektonische Lage bereits erste Hinweise auf die Art von zu erwartendem Vulkanismus. Die explosivsten Vulkane, meist in der Form von Stratovulkanen, beispielsweise findet man im Allgemeinen an Subduktionszonen, während Schildvulkane mit hohen Lavaproduktionsraten typisch für Hot Spots sind.

Aschekegel am Vulkan Haleakala auf Maui, Hawaii
Foto: imago images/ingimage

Übersicht über die häufigsten sechs Vulkantypen: Die Vulkanform ist von vielen Faktoren abhängig, wie der geotektonischen Lage, der Eruptionsform, der Zusammensetzung des Magmas, der Magma-Produktionsrate und den Umweltbedingungen. Die Vulkantypen werden in dieser Grafik vereinfacht dargestellt.
Grafik: Wissensplattform Erde und Umwelt, eskp.de, CC BY 4.0

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Referenzen

  • Plattentektonik und Vulkanismus. (o.D.). [Grundlagenartikel]. Earth System Knowledge Platfortm [www.eskp.de/grundlagen]. Aufgerufen am 10.11.2020.
  • Vulkantypen. (o.D.). [Grundlagenartikel]. Earth System Knowledge Platform [www.eskp.de/grundlagen]. Abgerufen am 03.03.2020.
  • Vulkane: Eruptionstypen. (o.D.). [Grundlagenartikel]. Earth System Knowledge Platform [www.eskp.de/grundlagen]. Abgerufen am 03.03.2020.

DOI
https://doi.org/10.2312/eskp.2020.2.1.1

Zitiervorschlag: ESKP-Redaktion. (2020). Wie lassen sich Vulkane unterscheiden? In O. Jorzik, J. Kandarr, P. Klinghammer & D. Spreen (Hrsg.), ESKP-Themenspezial Vulkanismus und Gesellschaft. Zwischen Risiko, Vorsorge und Faszination. Potsdam: Helmholtz-Zentrum Potsdam, Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ. doi:10.2312/eskp.2020.2.1.1