Kapitel: 7.2 Eis und Vulkane

Kurzfassung:

Die Erde ist ein dynamischer Planet, dessen Oberfläche wie auch innere Struktur einem steten Wandel unterworfen ist. Die Erde als Wärmekraftmaschine erzeugt Materialströmungen im viskosen Erdinnern, die sogenannten Konvektionsströmen. Sie sind Ursache für die plattentektonischen Prozesse  an der rigiden Erdoberfläche, die sich u.a. als Erdbeben und Vulkanismus darstellen.

Vulkanische Gesteine gehören zu den ältesten Gesteinen auf der Erde. Vulkaneruptionen werden getrieben durch Dichteunterschiede, wobei Volatile und hier insbesondere Wasser bestimmen, ob eine magmatische Erup­tion sich eher effusiv oder explosiv gestaltet. Vulkane fördern zu allererst Gase, die auch dafür verantwortlich sind, dass die Erde eine Atmosphäre hat.

Wasserdampf besitzt dabei mit Abstand den größten Anteil, gefolgt vom Kohlendioxyd. Ist ein Vulkan vergletschert oder trifft heiße Lava auf Wasser oder  Schmelzwasser, so kann es zu einer  phreatomagmatischen Eruption kommen, bei der Lava explosionsartig in kleinste Partikel, die vulkanischen Aschen, fragmentiert wird.

Schmelzende Eismassen können dabei gewaltige vulkanische Ablagerungen mobilisieren, die dann als Schlammströme, sogenannte Lahars,  das Umfeld eines Vulkans bis in große Entfernungen gefährden.

Die Explosionsenergie kann so gewaltig sein, dass Gesteinsblöcke, Aschen und Aerosole bis in die Stratosphäre geschleudert werden, wo sich Aerosole aufgrund geringer Sinkgeschwindigkeiten über Wochen oder gar Jahre aufhalten können und somit Einfluss nehmen auf Wetter und Klima.

Vulkaneruptionen können, im Gegensatz zu den meisten anderen Naturgefahren, globale Auswirkungen haben, wie Ereignisse der geologischen Erdgeschichte eindrucksvoll belegen.

Ice and volcanoes:

The Earth is a dynamic planet whose surface, as well as internal structure, is subject to constant change. As a powerful heat engine the earth produces material flows in its viscous interior, the so-called convection currents. The convection process is driving the plate tectonic processes of the rigid crust and lithosphere, inter alia represent as earthquakes and volcanic activity.

Volcanic rocks are therefore among the oldest rocks we find on Earth. Volcanic eruptions are driven by density differences, in which volatiles and especially water determine whether a magmatic eruption develops rather effusive or explosive. First of all volcanoes are discharging gases which are also responsible for ensuring that the Earth has an atmosphere. By far water vapor has the largest portion, followed by carbon dioxide.

If a volcano summit is glaciated or hot lava hits water or melt water it may cause an phreatomagmatic eruption, where lava is explosively fragmented into smallest particles, so called volcanic ashes. Additionally, huge masses of molten water have the possibility to mobilize huge volcanic deposits as mudflows, known as lahars, threaten the environment of a volcano up tens of kilometers.

The explosion energy may be so powerful that boulders, ash, and aerosols are thrown up into the stratosphere, where aerosols can stay for weeks or even years, because of low rates of descent and thus influence weather and climate. Thus, in contrast to most other natural hazards volcanic eruptions may have global impact, as the geological history of the earth impressively demonstrates.