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Rauch steigt in die Luft, flüssiges Gestein in Form von Lava bewegt sich den Berg hinunter. Vulkanausbrüche zählen zu den beeindruckendsten Naturschauspielen auf der Erde. Vulkanische Aktivität findet sich vielfach auf der ganzen Welt. All die Vorgänge, die mit Vulkanen zu tun haben, werden als Vulkanismus bezeichnet. Aber gibt es bestimmte Orte, an denen dieser Vulkanismus vermehrt auftritt? Wie genau kommt der Vulkanismus eigentlich zustande und was sind Begleiterscheinungen davon?
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Team Vulkanismus Lehrer
Unter Vulkanismus werden alle Vorgänge zusammengefasst, die mit Vulkanen in Verbindung stehen. Unter diese fallen das Aufsteigen von Magma aus dem Erdmantel, sowie das Austreten dieser an der Erdoberfläche und in der Erdatmosphäre.
Vulkanische Aktivität lässt sich meistens in bestimmten Regionen wie den Subduktionszonen und den Mittelozeanischen Rücken beobachten. In den Subduktionszonen schiebt sich eine tektonische Platte über eine andere. Materialien, die durch einen Vulkanausbruch ausgestoßen werden, können sowohl in Form von festen Gesteinen, Lava, als auch Gasen sein.
Mehr über die Bewegung der Platten kannst Du in der Erklärung über die Plattentektonik nachlesen.
Die Aktivitäten des Vulkanismus führen zu einer Reihe von Erscheinungen, die sich unterschiedlich auf die Umwelt auswirken: Vulkane, vulkanische Winter, Erdbeben und hydrothermale Quellen.
Durch die Bildung von Vulkanen erreicht das Magma die Erdoberfläche. Die Art des Vulkans ist durch seinen Standort und das Magma bestimmt, welches an dieser Stelle nach oben gefördert wird. Große vulkanische Ausbrüche haben einen großen Einfluss auf das Klima, weil sie viel Gas und Asche zutage fördern. Große Eruptionen stehen im Zusammenhang mit einigen besonderen Veränderungen des Klimas, wie dem vulkanischen Winter.
Während ein Teil der Erdbeben auf die Aktivität der tektonischen Platten zurückzuführen ist, so wird ein anderer Teil dieser durch vulkanische Aktivität ausgelöst. So können sich unter anderem Vulkanausbrüche durch vorausgehende Erdbeben ankündigen.
Hydrothermale Quellen treten in Erscheinung, wenn Wasser in Verbindung mit dem Vulkanismus kommt. Dabei können Geysire, heiße Quellen und Schlammtöpfe entstehen. Oftmals werden diese Quellen für geothermale Energie genutzt.
Wenn Du mehr über Vulkanausbrüche, Erdbeben, Magma und Klima erfahren möchtest, dann lies Dir die separaten Erklärungen dazu durch.
An den mittelozeanischen Rücken wird das Magma aus dem Erdmantel nach oben getrieben. Das geschieht mithilfe von Konvektionsströmungen, die sich im Erdinneren befinden. Das heiße Magma steigt im Erdmantel nach oben und bildet eine neue Erdkruste. Das alte Gestein der Erdkruste sinkt an den Subduktionszonen wieder hinab und schmilzt. Durch das ständige Aufsteigen von Magma sind diese Bereiche hochaktive vulkanische Zonen. Je nach der Konsistenz des Magmas kann es bei diesen vulkanischen Aktivitäten zu explosiven oder effusiven Ausbrüchen kommen.
Mittelozeanische Rücken sind Gebirgszüge im Ozean, an denen zwei Platten auseinandertreiben. Sie sind hoch aktive vulkanische Gebiete. Wenn Du mehr über dieses Thema erfahren willst, schau einfach in unsere Erklärung zu den ozeanischen Rücken hinein!
Als effusive Vulkanausbrüche werden solche Eruptionen (Ausbrüche) bezeichnet, bei denen das Magma dünnflüssig ist. Das an der Oberfläche als Lava bezeichnete Magma fließt während des Ausbruchs in großen Mengen heraus.Bei explosiven Ausbrüchen ist das Magma dickflüssig und sammelt mehr Gas. Deswegen sind Ausbrüche mit diesem Magma meistens sehr 'explosiv'.
Vulkanische Aktivität findet sich auch abseits der Plattengrenzen. Ein Beispiel hier für sind die Inseln von Hawaii. Die Inselkette befindet sich mitten in einer ozeanischen Platte und unter einem Diapire. Als Diapire werden Bereiche im Erdmantel bezeichnet, in dem Material aus tieferen Mantelschichten nach oben aufgestiegen ist.
Erreicht der Diapire die Grenze zwischen dem oberen Erdmantel und der Erdkruste, bilden sich sogenannte heiße Flecken. Diese sind auch als Hotspots bekannt. Wandern die tektonische Platten über einen solchen heißen Fleck, können sich auch Vulkane auch ohne eine Plattengrenze bilden. Bei einer ozeanischen Platte können sich vulkanische Inseln wie zum Beispiel die Hawaiianischen Inseln bilden. Unter einer kontinentalen Platte ist die Bildung von großen Vulkankomplexen möglich. Ein Beispiel dafür ist der Komplex im Yellowstone Nationalpark in den USA.
Die Entstehung von Vulkanen ist eng mit den geologischen Prozessen der Erde verbunden.
Die Erde besteht aus mehreren Schichten, darunter die Erdkruste, der Erdmantel und der Erdkern. Unter der Erdkruste befindet sich das Magma, das aus geschmolzenen Gesteinen und anderen Materialien besteht. Dieses Magma wird durch die Hitze im Inneren der Erde erhitzt und erweicht, wodurch es sich leichter bewegen kann.
Vulkane entstehen an Stellen, an denen die Erdkruste dünn und porös ist, wie zum Beispiel an der Grenze von Kontinentalplatten. Diese Platten treffen aufeinander und bewegen sich entweder auseinander oder stoßen zusammen, wodurch Spalten im Erdmantel entstehen.
Durch diese Spalten kann das Magma in die Oberfläche gelangen und einen Vulkan bilden. Einige Vulkane entstehen auch durch den Ausbruch von Magma unter Wasser im Meer, das dann Inseln bilden kann.
Wenn das Magma an die Oberfläche gelangt, kann es entweder als Lava oder Tephra ausbrechen.
Lava ist flüssiges Magma, das aus dem Vulkan herausfließt und sich als Lava-Strom ausbreitet, während Tephra feste vulkanische Gesteinspartikel und Asche sind, die durch explosive Eruptionen in die Luft geschleudert werden.
Einige Vulkane sind ständig aktiv und geben regelmäßig Magma und Gase ab, während andere nur gelegentlich ausbrechen. Insgesamt sind Vulkane ein wichtiger Bestandteil der geologischen Dynamik der Erde und beeinflussen sowohl das Klima als auch die Umwelt auf vielfältige Weise.
Wie bereits im oberen Abschnitt erwähnt, kann das Magma im Erdmantel von unterschiedlicher Konsistenz sein. Die Zusammensetzung des Magmas kann die Entstehung von Vulkanen maßgeblich beeinflussen. Es gibt verschiedene Vulkantypen:
Näheres über die einzelnen Vulkantypen kannst Du in separaten Erklärungen erfahren.
Schichtvulkane werden in der Fachsprache auch als Stratovulkane bezeichnet. Sie zählen zu den häufigsten Vulkanen auf der Erde. Typisch ist ihr steiler Kegel, der durch zähflüssige Lava aufgebaut wurde. Damit er diese Form erhält, benötigt es mehrere zehntausend Jahre. Ihre Ausbrüche sind in der Regel hochexplosiv und können damit sehr gefährlich sein.
Ein Vertreter dieser Vulkanart ist unter anderem der Vesuv in Italien, den Du in Abbildung 4 sehen kannst.
Die hier aufgeführten Merkmale sind nur ein kleiner Teil, den es über diese Vulkane zu sagen gibt. Schau doch einfach in unsere Erklärung zum Thema Schildvulkane hinein, wenn Du mehr über sie erfahren möchtest!
Abbildung 3: Der Schichtvulkan Vesuv
Die Schildvulkane zählen zu den größten Vulkanen – gemessen an ihrem Durchmesser. Ein besonderes Merkmal ist ihre flache Form. Durch mehrere Hunderte von Ausbrüchen hat sich die dünne Lava die flachen Hänge hinab bewegt und so diese Vulkanform aufgebaut. Jeder Ausbruch bildet dabei eine neue Schicht, die jedoch nur aus wenigen Metern besteht.
Schildvulkane, in Abbildung 5 zu sehen, finden sich zum Beispiel auf Hawaii.
Schildvulkane finden sich auf der ganzen Welt. Teilweise bilden sie riesige Gebirgsketten. Willst Du mehr über diese Vulkane erfahren? Schau doch einfach in die Erklärung zu den Schildvulkanen hinein!
Abbildung 4: Der Schildvulkan Mona Loa
Als Caldera wird eine Oberflächenform bezeichnet, die wie ein Kessel aussieht. Calderen können sich durch explosive Ausbrüche oder den Einstürzen von Vulkanwänden bilden. Oftmals füllen sich die Kessel mit Wasser, sobald die Lava ausgekühlt ist. Das Wasser sammelt sich durch Niederschläge an, welche nicht versickern oder abfließen können. Wenn der Vulkan noch aktiv ist, dann kann sich bei erneuten Ausbrüchen ein neuer Vulkan auf der Basis der Caldera aufbauen.
Solch eine Caldera findet sich unter anderem bei dem Vulkan Mount Aniakchack in Alaska. Ebenso hat sich der Vesuv in Italien auf einer Caldera gebildet.
Abbildung 5: Caldera auf Lanzarote
Auf der ganzen Welt gibt es ungefähr 1.900 Vulkane, die als aktiv bezeichnet werden. Zu diesen zählen auch Vulkane, die innerhalb der letzten 10.000 Jahre ausgebrochen sind. Allerdings gibt es auch Vulkane, die deutlich länger nicht ausgebrochen sind, jedoch noch als aktiv gelten. Dazu zählt zum Beispiel der Yellowstone Vulkan. Im Allgemeinen werden Vulkane als aktiv eingestuft, wenn sie innerhalb der letzten 10.000 bis 20.000 Jahre ausgebrochen sind.
Hier ist eine kurze Übersicht über weitere bekannte Vulkane und ihrem Standort.
Bei uns in Deutschland befinden sich mehrere Gebiete, die durch vulkanische Aktivität geprägt sind. Dazu zählen die Rhön, der Schwarzwald, das Vogtland und das Erzgebirge. Am bekanntesten für eine Vielzahl an inaktiven Vulkanen ist das Gebiet der Eifel. Die letzte Aktivität dieser Vulkane war vor 11.000 Jahren.
Im Bereich der Eifel gab es vor ungefähr 650.000 Jahren zwei Vulkanfelder. Ein eventueller erneuter Ausbruch der als erloschen angesehenen Vulkane kann nicht ganz ausgeschlossen werden. Die Eifel gehört zu der Riftzone des Rheingrabens, welche durch die Zusammenstöße der Europäischen und der Afrikanischen Platte gestreckt wird. Dadurch wird die Erdkruste geschwächt und es entsteht die Möglichkeit, dass Magma aufsteigen kann.
Riftzonen sind tektonische Dehnungszonen, bei denen sich Risse in der Oberfläche der Erde bilden. Wenn sich bei der Dehnung der Platte die Erde absenkt, können sich Gräben und Becken entwickeln. Solche Riftzonen können sich sowohl auf den ozeanischen als auch den kontinentalen Platten bilden. Sie werden durch die Zugspannung, die sich durch die Wärmeströmungen entwickeln, aufreißen.
Als Vulkanismus wird alles zusammengefasst, was mit vulkanischer Aktivität in Verbindung steht.
Vulkanismus entsteht durch den flüssigen Erdmantel der Erde und dem Wärmetransport zwischen diesem und der kälteren Erdkruste.
Es gibt verschiedene Vulkantypen, die durch ihren Standort und der Zusammensetzung des Magmas beeinflusst werden: die Caldera, sowie Schicht- und Schildvulkan.
Es gibt momentan keine aktiven Vulkane in Deutschland.
Neben der Bildung von Vulkanen können auch Erdbeben, hydrothermale Quellen und vulkanische Winter in Erscheinung treten.
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Wo findet Vulkanismus statt?
Vulkanismus tritt hauptsächlich an den Grenzen der tektonischen Platten auf. Weniger häufig sind vulkanische Aktivitäten unterhalb der Platten.
Welche Begleiterscheinungen hat Vulkanismus?
Zu den Begleiterscheinungen des Vulkanismus zählen die Bildung von Vulkanen und hydrothermalen Quellen. Auch Erdbeben und vulkanische Winter können auftreten.
Warum gibt es Vulkanismus?
Der Vulkanismus ist steht im Zusammenhang mit der Bewegung der tektonischen Platten. An den Plattengrenzen wird entweder Magma nach oben befördert oder Teile der Platte sinken hinab, wo sie wieder zu Magma anschmelzen.
Wie viele Arten von Vulkanen gibt es?
Neben den zwei Hauptarten, dem Schicht- und dem Schildvulkan, gibt es eine breite Reihe an verschiedenen Unterarten von Vulkanen, die sich auf diese beiden Arten zurückführen lassen.
Wie entstehen Vulkanausbrüche?
Ein Vulkanausbruch entsteht durch die Eruption von Magma, Gase und andere vulkanische Materialien aus dem Inneren der Erde. Dies geschieht in der Regel an Stellen, an denen die Kontinentalplatten auseinanderdriften oder zusammenstoßen, wodurch Spalten im Erdmantel entstehen, durch die Magma in die Oberfläche gelangt.
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Lily Hulatt ist Digital Content Specialist mit über drei Jahren Erfahrung in Content-Strategie und Curriculum-Design. Sie hat 2022 ihren Doktortitel in Englischer Literatur an der Durham University erhalten, dort auch im Fachbereich Englische Studien unterrichtet und an verschiedenen Veröffentlichungen mitgewirkt. Lily ist Expertin für Englische Literatur, Englische Sprache, Geschichte und Philosophie.
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Gabriel Freitas ist AI Engineer mit solider Erfahrung in Softwareentwicklung, maschinellen Lernalgorithmen und generativer KI, einschließlich Anwendungen großer Sprachmodelle (LLMs). Er hat Elektrotechnik an der Universität von São Paulo studiert und macht aktuell seinen MSc in Computertechnik an der Universität von Campinas mit Schwerpunkt auf maschinellem Lernen. Gabriel hat einen starken Hintergrund in Software-Engineering und hat an Projekten zu Computer Vision, Embedded AI und LLM-Anwendungen gearbeitet.
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