Islands Naturwunder
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Christof Hug-Fleck<br />
<strong>Islands</strong> <strong>Naturwunder</strong><br />
Portrait einer außergewöhnlichen Vulkaninsel<br />
E d i t i o n<br />
World geographic<br />
w w w.world- geographic.de
ISBN 978-3-00-030427-9<br />
Edition World geographic<br />
www.world-geographic.de<br />
C!H!F Verlag<br />
www.c-h-f.de<br />
4. überarbeitete Ausgabe, 2010<br />
© 1986-2010 Alle Rechte vorbehalten<br />
Fotografie, EBV, Satz und Layout: www.c-h-f.de<br />
Abb. 2<br />
»Bláa lónið« – die Blaue Lagune – auf der Halbinsel Reykjanes
Nirgends auf der Welt ist man den vier Elementen<br />
Feuer, Wasser, Luft und Erde näher als auf Island.<br />
Die stille Insel aus Basalt und Eis am Rande der bewohnten Welt<br />
ist die größte und letzte Wildnis Europas.<br />
Ein faszinierendes Land voller Zauber, Gegensätze, Mythen<br />
und Erkenntnisse über die wahre Gestalt unserer Erde.<br />
Ein urgewaltiges Land von bestechender Klarheit und herber Schönheit, gleichsam<br />
der irdischen Schöpfung zusehend.
4<br />
Inhalt<br />
Vorwort 8<br />
1 Im Innern der Erde<br />
Schalenbau der Erde 10<br />
Wärmehaushalt der Erde 13<br />
Kontinente und Ozeane 15<br />
Sea-floor-spreading – Ozeane entstehen vulkanisch 17<br />
Zerstückelter Ozeanboden 24<br />
2 Kleine Vulkanologie<br />
Forschung heute 26<br />
Magma ist nicht gleich Magma 30<br />
Laven, explosive Pyroklastite und Gase 34<br />
Vielfalt der Morphologie 38<br />
Eruptionsmechanismen 42<br />
Überwachung und Vorhersage 46<br />
Schutzmaßnahmen 48<br />
3 Island – Geologie einer Vulkaninsel 50<br />
4 Im Südwesten<br />
Thingvellir / Thingvallavatn 54<br />
Skjaldbreidur / Ok 56<br />
Hraunfossar 57<br />
Deltangahver – die heißen Quellen im Reykholtsdalur 58<br />
Grábrok / Grábrokarhraun 59<br />
Gullfoss 60<br />
Geysir / Strokkur 62<br />
Halbinsel Reykjanes 64<br />
5 Entlang der Jökulsá á Fjöllum<br />
Dettifoss 67<br />
Hafragilsfoss 69<br />
Jökulsá Canyon 69<br />
Hljodaklettar 70<br />
Vesturdalur 70<br />
Ásbyrgi 70
6 Im Hochland<br />
Sanddünen am Polarkreis 72<br />
Hrossaborg 73<br />
Die Missetäterwüste / Odadahraun 74<br />
Herdubreid 75<br />
Askja / Viti / Dyngjufjöll 77<br />
Kverkfjöll 78<br />
Trölladyngja / Aldeyjarfoss / Godafoss 79<br />
Sprengisandur 80<br />
Kjölur 80<br />
Hveravellir 81<br />
Strytur 82<br />
Kerlingarfjöll 82<br />
Landmannalaugar 83<br />
Eldgjá / Ofærufoss 86<br />
7 Rund um den Myvatn<br />
Námafjall / Námaskard 88<br />
Lúdent 90<br />
3800 Jahre Myvatn 90<br />
Hverfjall 91<br />
Dimmuborgir 92<br />
Pseudokrater von Skútustadir 93<br />
Grjótagjá / Storagjá / Krummagjá 94<br />
Krafla 95<br />
8 Entlang der Südküste<br />
Riesige Sandurflächen und Wasserfälle 98<br />
Gletscher und Eisseen 100<br />
Kap Dyrhólaey 102<br />
9 Die Hekla 104<br />
10 Die Westmännerinseln<br />
Surtsey 106<br />
Heimaey 107<br />
11 Vulkane unter den Gletschern<br />
Myrdalsjökull / Katla 108<br />
Vatnajökull 109<br />
12 Wasser ist Energie 112<br />
13 Eis kommt und geht – die Eiszeiten 114<br />
14 Glossar 116<br />
5
Vorwort<br />
„panta rhei“ – Es gibt nichts Bleibendes, alles ist im steten Fluss<br />
Mit dieser These sollte der Philosoph Heraklit<br />
in Bezug auf die Geologie unserer Erde Recht<br />
behalten, denn sie lebt und verändert ständig<br />
ihre Gestalt. Kontinente werden verschoben und<br />
kollidieren miteinander, andere zerbrechen und<br />
wandern auseinander. Dort, wo Teile der Erdkruste<br />
zusammentreffen, entstehen große Faltengebirge<br />
oder vulkanische Inselbogen – Ozeane werden<br />
dabei kleiner und verschwinden vollständig.<br />
Werden große Kontinentalplatten zerbrochen<br />
und ihre Teile auseinander getrieben, entstehen<br />
neue Meere, die im Laufe der Jahrmillionen zu<br />
Ozeanen anwachsen. Bei diesen globalen Krustenbewegungen<br />
verschwinden auch enorme Gesteinsmengen<br />
im Erdinnern, während andernorts Magma<br />
aus der Tiefe seinen Weg durch die Vulkane an die<br />
Erdoberfläche findet. Den engen Zusammenhang<br />
zwischen Kontinentaldrift und Vulkanismus hat<br />
die moderne Geowissenschaft durch intensive<br />
Forschungsarbeit erst in den letzten 50 Jahren<br />
erkannt. Immerhin sind 71% der Erdoberfläche von<br />
den Weltmeeren bedeckt und gerade dort hat die<br />
Wissenschaft die Lösung dieser Fragen gefunden.<br />
Es hat sich gezeigt, dass der Vulkanismus auf unserer<br />
Erde nicht eine zeitlich und räumlich begrenzte<br />
Laune der Natur ist, wie es der Gelehrte Abraham<br />
Gottlob Werner gegen Ende des 18. Jahrhunderts<br />
vertrat. Vielmehr ist die Entwicklung unseres<br />
»Blauen Planeten« seit seiner Geburt vor rund 4,8<br />
Milliarden Jahren ohne Vulkanismus überhaupt<br />
nicht denkbar.<br />
Mit diesem kleinen Führer möchte ich als Ergänzung<br />
zu vielen klassischen Island-Reiseführern dem Reisenden<br />
einen Einblick in die Entstehung und Geologie<br />
<strong>Islands</strong> und des isländischen Vulkanismus geben.<br />
Denn in der wilden Landschaft <strong>Islands</strong> drängen<br />
sich die Fragen nach den geologischen Prozessen<br />
geradezu auf. Dabei ist die geologische Geschichte<br />
des Atlantischen Ozeans eben so wichtig wie die<br />
rund 150 historischen Vulkanausbrüche auf Island.<br />
Ich wünsche Ihnen viel Spaß beim Lesen und viel<br />
Freude am gewonnenen Naturverständnis.<br />
April 2010,<br />
Christof Hug-Fleck, Dipl.-Geologe
Abb. 3<br />
Gelöste Kieselsäure (SiO 2 ) bricht das himmelsblaue<br />
Licht zurück zum Betrachter und lässt so<br />
die heiße Quelle im Haukadalur leuchtend Blau<br />
erscheinen.
Abb. 4 Schalenbau der Erde im Profil<br />
Ozeanische Erdkruste aus<br />
Basalt (vulkanisch)<br />
Bis ca. 10 Kilometer tief.<br />
Kontinentale Erdkruste aus<br />
Kalk (Meeresablagerungen),<br />
Granit (erstarrte Magmakammern)<br />
teils gefaltet in Gebirgen,<br />
teils flach liegend, 40 bis 120<br />
Kilometer tief.<br />
Äußerer Erdkern<br />
Nickeleisenmischung , flüssig<br />
2900 bis 5800 Kilometer Tiefe<br />
Innerer Erdkern<br />
Nickeleisenmischung , fest<br />
5800 bis 6370 Kilometer Tiefe<br />
„low-velocity-layer“<br />
50 bis 150 Kilometer<br />
Tiefe<br />
Übergangschicht<br />
150 Bis 400 Kilometer<br />
Tiefe<br />
Oberer Erdmantel<br />
400 bis 1000 Kilometer<br />
Tiefe<br />
Unterer Erdmantel<br />
Perowskit , flüssig<br />
1000 bis 2900 Kilometer<br />
Tiefe
Wärmehaushalt der Erde<br />
Die Gestaltung der Erde und der Ablauf vieler<br />
geologischer Prozesse im Erdinnern werden durch<br />
gewaltige Wärmeenergie im Innern in Gang gehalten.<br />
Die Kräfte, die auf die Erdoberfläche von außen<br />
einwirken, werden von der Sonneneinstrahlung<br />
gesteuert, die auch die verschiedenen Klimagürtel<br />
der Erde prägt. Klima und Wetter beziehen ihre<br />
ungeheuren Energiemengen ausschließlich von<br />
der Sonne.<br />
Seit der Entdeckung der Radioaktivität und<br />
der Erzeugung von Wärmeenergie durch den<br />
Zerfall der instabilen Isotope wird das natürliche<br />
Vorkommen solcher radioaktiven Substanzen im<br />
Erdinnern erforscht. Man weiß heute ungefähr,<br />
wie viel dieser radioaktiven Stoffe, vor allem Uran,<br />
Thorium und Kalium, bei der Entstehung der<br />
Erde ursprünglich vorhanden waren. Der Anteil<br />
von Uran und Thorium an der Wärmeproduktion<br />
durch radioaktiven Zerfall kann heute zu verlässig<br />
aus der chemischen Zusammensetzung der Urmaterie<br />
bestimmt werden. Aus der heutigen<br />
Gesamtmenge an spaltbarem Material errechnet<br />
sich die unvorstellbare Wärmeproduktion von 20<br />
Millionen Megawatt.<br />
Durch diese Wärmeproduktion im Erdinnern<br />
müssen sich zwangsläufig auch an der Erdoberfläche<br />
entsprechende Auswirkungen zeigen. Von<br />
ganz besonderem Interesse ist deshalb die Frage,<br />
ob dieses Wärmemengen gleichmäßig an die<br />
Erdoberfläche abgegeben wird, oder ob dieser<br />
sogenannte Hitzefluss aus der Tiefe regionale<br />
Unterschiede aufweist. Ebenso interessant ist<br />
die Frage, ob der Wärmefluss im Laufe der<br />
Erdgeschichte sich verändert hat oder konstant<br />
blieb. Obwohl der Erdmantel und die Erdkruste sehr<br />
schlechte Wärmeleiter sind, dringt die Erdwärme<br />
bis an die Oberfläche durch. Dieser Wärmefluss<br />
wurde gemessen. Wissenschaftler kamen zu<br />
dem Ergebnis, dass an der Erdoberfläche etwa 40<br />
Millionen Megawatt an Wärmeenergie abgegeben<br />
werden. Wenn nun die Erde „heute“ doppelt so<br />
viel Wärme abgibt, wie durch den radioaktiven<br />
Zerfall produziert wird, muss noch eine andere<br />
Energiequelle vorhanden sein. Man geht davon aus,<br />
dass die nichtradiogene Wärme bei der Entstehung<br />
der Erde gebildet und seitdem gespeichert wurde.<br />
Um die 40 Millionen Megawatt am Wärmeenergie<br />
an die Erdoberfläche zu transportieren, gibt es<br />
zwei physikalische Möglichkeiten: Zum einen<br />
kann Wärme, sie ist die Bewegung der Atome<br />
und Moleküle, durch Übertragung dieser Bewegungsenergie<br />
(Konduktion) transportiert werden.<br />
Die Schwingungen der Atome und Moleküle regen<br />
andere Teilchen bei einem Zusammenstoß an. Die<br />
neu angeregten Teilchen stoßen wiederum mit<br />
anderen zusammen und übertragen dabei einen<br />
Teil der Energie. Auf diese Weise diffundiert Wärme<br />
innerhalb fester Materie von heißeren in kühlere<br />
Bereiche, ohne dass sich die einzelnen Teilchen<br />
von ihrem Schwingungsplatz entfernen müssen.<br />
Wie effektiv diese Art des Wärmetransportes ist,<br />
hängt von der Wärmeleitfähigkeit des betreffenden<br />
Materials ab. Materialien mit sehr schlechter<br />
Wärmeleitfähigkeit sind Wärmeisolatoren.<br />
Die Erdkruste ist ein sehr guter Wärmeisolator,<br />
was experimentell bewiesen werden kann.<br />
Besonders anschaulich wird diese schlechte<br />
Wärmeleitfähigkeit anhand der Abkühlungsgeschwindigkeit<br />
von Lavaströmen an der Erdoberfläche.<br />
Ein etwa 100 Meter dicker und ca. 1000 °C<br />
heißer Lavastrom braucht rund 300 Jahre, um<br />
vollständig auszukühlen, obwohl die Wärme<br />
durch die Luftzirkulation an der Oberfläche schnell<br />
abtransportiert werden kann.<br />
Hätte die Erde eine starre Gesteinskruste von 400<br />
Kilometer Dicke, so würde bis auf den heutigen Tag<br />
keine „Tiefenwärme“ an die Oberfläche gedrungen<br />
sein. Denn der Wärmetransport durch 400 Kilometer<br />
Gestein würde fünf Milliarden Jahre dauern.<br />
Demgegenüber steht aber der klare Befund, dass die<br />
Erde seit ihrer Entstehung vor 4,8 Milliarden Jahren<br />
deutlich abgekühlt ist und auch gegenwärtig weiter<br />
an Wärme verliert. Offenbar reicht der statische<br />
Wärmetransport durch Konduktion nicht aus, um<br />
den messbaren Hitzefluss an der Erdoberfläche
Alfred Wegener hatte die Prinzipien der Kontinentaldrift<br />
zu einfach gesehen, denn die Ozeanböden<br />
sind nicht das tragende Element, auf dem die Kontinente<br />
aufliegen. Vielmehr werden Kontinente und<br />
Ozeaneböden von dem schweren Mantelgestein<br />
getragen.<br />
Wie verhalten sich nun diese zwei unterschiedlichen<br />
Krustentypen bei der Wanderung der Kontinente?<br />
Welche Rolle spielten dabei die Ozeanböden? Und<br />
wo finden die Bewegungen zwischen Kontinenten<br />
und Erdmantel genau statt?<br />
Unter der Lithosphäre fällt die Geschwindigkeit der<br />
P- und S-Wellen sehr stark ab. Es zeigte sich, dass<br />
für diese Geschwindigkeitsverringerungen teilweise<br />
geschmolzenes Mantelgestein verantwortlich<br />
ist. Teilweise Aufschmelzung von Gestein bedeutet,<br />
dass in einem Gestein unter gewissen Bedingungen<br />
selbst dann schon sogenannte Erstschmelzen vorliegen,<br />
wenn der Schmelzpunkt des Gesteins noch<br />
gar nicht erreicht ist. Man muss sich dies vorstellen<br />
wie eine Mischung aus verschiedenen Alkoholsorten,<br />
Wasser und anderen Flüssigkeiten und Feststoffen,<br />
die alle unterschiedliche Schmelztemperaturen<br />
haben. So kann es vorkommen, dass kaltes Wasser
Abb. 8<br />
Island wird durch das Sea-floor-spreading zerrissen<br />
In Island ist einer der wenigen Orte auf der Welt, an dem ein Mittelozeanischer Rücken sich über den Meersspiegel erhebt<br />
und sichtbar wird. Von der Südküste bis zur Nordküste erstreckt sich eine breite, vulkanisch sehr aktive Dehnungszone.<br />
Nördlich des Myvatn-Sees sind die breiten Dehnungsspalten direkt an der Erdoberfläche überdeutlich sichtbar. Die<br />
moosbewachsenen, wenige tausend Jahre alten Lavaströme haben sich an mehreren Spalten in der Summe um einige<br />
Meter gedehnt.<br />
mit 0 °C zusammen mit Eis mit ebenfalls 0 °C gleichzeitig<br />
vorkommen.<br />
Zur völligen Aufschmelzung von typischem Mantelgestein<br />
(Peridotit) sind selbst die hohen Temperaturen<br />
des oberen Erdmantels nicht ausreichend.<br />
Typische Erst-Schmelzen im Mantelgestein sind<br />
von basaltischer Zusammensetzung und können<br />
sich tatsächlich schon bei etwa 1000 °C in ca. 50<br />
bis 100 km Tiefe bilden. Wie fließfähig ein teilweise<br />
aufgeschmolzenes Gestein ist, hängt von den<br />
prozentualen Anteilen von flüssigen und festen<br />
Bestandteilen ab. Selbst bei geringem Anteil flüs-<br />
siger Komponenten ist das Gestein bei genügend<br />
hohem Druck bewegungsfähig. Rot glühender<br />
Stahl ist beispielsweise von seinem Schmelzpunkt<br />
noch weit entfernt, dennoch lässt er sich mit dem<br />
Schmiedehammer verformen.<br />
Im „low-velocity-layer“ ist nach Meinung der Geowissenschaftler<br />
die Möglichkeit gegeben, dass die<br />
feste Lithosphäre über die bewegliche Asthenosphäre<br />
gleiten kann. Somit verkörpert das „low-velocity-layer“<br />
für die Wanderung der Kontinente und<br />
Ozeanböden (Plattentektonik) die wichtigste Transportbahn<br />
im physikalischen Aufbau der Erde. Mit
diesen Überlegungen wurde eine Revision der Kontinentaldrift<br />
Wegeners unumgänglich. Wenn die<br />
Kontinente sich gegenseitig bewegen, können sie<br />
dies nur zusammen mit der festen Mantelunterlage,<br />
der Schicht zwischen Erdkruste und dem „low-velocity-layer“.<br />
Nicht die Erdkruste allein bewegt sich<br />
auf dem Erdmantel, sondern die ganze Lithosphärenplatte<br />
– Erdkruste und oberster Erdmantel. Dieselbe<br />
Überlegung gilt auch für die Ozeanböden,<br />
denn unter der ozeanischen Kruste ist der oberste<br />
Erdmantel ebenfalls fest und bildet ozeanische Lithosphärenplatten.<br />
Wegener hatte Unrecht, wenn er die Kontinente<br />
wie große Floße durch die Ozeanböden treiben<br />
lässt, denn nach dem Modell der kontinentalen und<br />
ozeanischen Lithosphärenplatte sind beide Typen<br />
zunächst gleichberechtigt. Denn die ozeanische<br />
Lithosphärenplatte unterliegt denselben Isostasiegesetzen<br />
wie die kontinentale Lithosphäre. Aus<br />
diesem Grundspricht die Wissenschaft heute nicht<br />
mehr von Kontinentaldrift, sondern von Plattentektonik.<br />
Das Wort Tektonik steht für Bewegung und<br />
mit Platten sind die zwei Arten von Lithosphärenplatten<br />
gemeint.<br />
Ungeachtet der Unterschiede zwischen der Wegener´schen<br />
Kontinentaldrift und der modernen Plattentektonik<br />
bleibt nach wie vor die Frage nach der<br />
treibenden Kraft, die die riesigen Platten auf dem<br />
Globus bewegt. Der Wärmehaushalt der Erde hat<br />
den Forschern gezeigt, wie Gesteinsbewegungen<br />
im Erdmantel möglich sind. Durch Überhitzung geraten<br />
ganze Gesteinskomplexe in Bewegung und<br />
erzeugen Konvektionsströmungen im Erdmantel.<br />
Treffen die heißen Strömungen auf die Unterseite<br />
der Lithosphärenplatte, teilt sich das Material und<br />
fließt horizontal unter der Lithosphäre weiter. Die<br />
seitlich umgelenkten Konvektionsströme streichen<br />
unter der Lithosphäre vorbei und halten sie in Bewegung.<br />
Wie ein Floß mit der Wasserströmung treibt,<br />
so treiben die Lithosphärenplatten auf horizontalen
Abb. 8<br />
Dehnung ist auch mit Absenkung verbunden<br />
Dort, wo die Dehnungsraten besonder hoch sind – größer als 5 Zentimeter pro Jahr – dehnt sich die Erdkruste nicht nur,<br />
sondern senkt sich in etwa im gleichem Maße auch ab – wie ein Grabenbruch. Östlich des Myvatn wurde ein mächtiger<br />
Lavastrom von über 10 Meter Dicke durch die Dehnung zerbrochen und senkte sich (links im Bild) in den letzten 2500<br />
Jahren um mehrere Meter ab.<br />
Konvektionsästen. Dabei kann das heiße Gestein<br />
seine überschüssige Wärme an die kühlere Lithosphäre<br />
abgeben. Hat sich das Material der Unterströmung<br />
genügend abgekühlt, nimmt seine Dichte<br />
wieder zu und es sinkt in den tieferen Erdmantel<br />
zurück. Der Konvektionskreislauf ist geschlossen.<br />
Allein die Kugelform der Erde bedingt, dass die<br />
Konvektionszellen einen Anfang und ein Ende haben<br />
müssen. Ferner müssen die einzelnen Lithosphärenplatten<br />
und ihre zugehörigen Unterströmungen<br />
gegeneinander deutlich abgegrenzt sein.<br />
Solche Plattengrenzen liegen nach dem Modell der<br />
Konvektionsströme genau dort, wo heißes Mantelmaterial<br />
aufsteigt und auseinander strömt und dort<br />
wo es kalt und schwer wieder in den Erdmantel zurück<br />
sinkt.<br />
Bei der intensiven Erforschung der Meeresböden<br />
wurde entdeckt, dass alle Ozeane von langgestreckten<br />
Gebirgsrücken durchzogen werden. Diese Mit-<br />
telozeanischen Rücken ziehen sich einmal durch<br />
den ganzen Atlantik (Mittelozeanischer Rücke) zwischen<br />
Afrika und Antarktis in den Indischen Ozean<br />
(Atlantisch-Indischer Rücken). Der Mittelindische<br />
Rücken und der Carlsberg-Rücken ziehen weiter bis<br />
ins Rote Meer. Der andere Teil des Mittelindischen<br />
Rückens verläuft in südöstliche Richtung und mündet<br />
zwischen Neuseeland und der Antarktis in den<br />
Pazifischen Ozean (Indischer Pazifik-Rücken). Quer<br />
durch den Südpazifik und entlang der westamerikanischen<br />
Küste verläuft der Ostpazifische Rücken<br />
bis vor die Küste der kalifornischen Halbinsel. Bei genaueren<br />
Untersuchungen dieser Mittelozeanischen<br />
Rücken machten die Forscher ungewöhnliche Beobachtungen.<br />
Zunächst sind diese untermeerischen Rückensysteme<br />
keine gleichförmigen Erhebungen, sondern<br />
entpuppten sich als ausgedehnte Grabensysteme,<br />
ähnlich dem Oberrheingraben oder dem ostafrikanischen<br />
Rift-Valley. Solche Grabenbrüche deu-
2 Kleine Vulkanologie<br />
Forschung heute<br />
Nahezu jede Wissenschaft unserer Zeit bietet<br />
die Möglichkeit, ihr Wissen in irgend einer Form<br />
nutzbringend anzuwenden. So stellt sich diese<br />
Frage auch der Vulkanologie. Der größte Nutzen<br />
der Vulkanologie liegt in der möglichst genauen<br />
Vorhersage von Vulkanausbrüchen. Denn der beste<br />
Schutz vor solchen Naturkatastrophen liegt in der<br />
gründlichen Vorbereitung von Schutzmaßnahmen,<br />
die von vielen verschiedenen Faktoren abhängen.<br />
Dieser wichtige Aspekt in der Anwendung vulkanologischen<br />
Wissens ist Gegenstand vieler<br />
Forschungsarbeiten. Es ist jedoch noch nicht möglich,<br />
Vorhersagen über den genauen Zeitpunkt<br />
eventueller Ausbrüche zu treffen. Die Wissenschaftler<br />
sind aber so weit, dass bei gut erforschten Vulkanen,<br />
an denen laufend Messungen durchgeführt werden,<br />
das Gefahrenpotenzial sehr gut eingeschätzt werden<br />
kann. Ähnlich einem Lungenmediziner, der gefragt<br />
wird, ob ein ihm sehr gut bekannter und gesunder<br />
Patient in sechs Monaten eine lebensbedrohliche<br />
Lungenentzündung bekommen wird. Ist er nicht<br />
nur ein guter Mediziner, sondern auch noch ein
Abb. 13<br />
Energie aus der Tiefe<br />
Am Myvatn nutzen die Isländer die Hitze des Vulkans Krafla für die Erzeugung vonStrom, Heizwärme und natürlich auch<br />
für ihr Wohlbefinden.<br />
guter Wissenschaftler, wird seine salomonische<br />
Antwort wie folgt lauten: “Das hängt davon ab, ob<br />
er erstens von gefährlichen Pneumokokken infiziert<br />
wird, zusätzlich sein Immunsystem zu dieser Zeit<br />
besonders geschwächt ist, weil er durch einen<br />
Todesfall in der Familie in eine Depression gefallen<br />
ist, die er seit Wochen nicht behandeln lassen will<br />
und vor lauter Trauer auch die Voranzeichen der<br />
Pneumokokkeninfektion nicht ernst nimmt. Ja,<br />
dieser Patient könnte in Lebensgefahr schweben.”<br />
Zurück zu den Vulkanen: Immerhin ist die Vulkano-<br />
logie in der Lage, die Voranzeichen eines Ausbruches<br />
zu erkennen und entsprechende Schlüsse daraus<br />
zu ziehen. Somit ist es möglich, die betreffende<br />
Bevölkerung zu evakuieren, um dadurch das<br />
Schlimmste zu verhindern. Der Ausbruch des<br />
Vulkans Mount St. Helens am 18. Mai 1980 im<br />
Bundesstaat Washington (USA) hat dies gezeigt.<br />
Hier ist es gelungen, die Zahl der Todesopfer in<br />
Grenzen zu halten, obwohl vermutlich die Mehrzahl<br />
der Betroffenen die Katastrophe im Vorfeld massiv<br />
unterschätzte.
Laven, explosive Pyroklastite und Gase<br />
Medien berichten oft von Vulkanausbrüchen.<br />
Dabei sind erhebliche Unterschiede in der Art,<br />
der Heftigkeit und Gefährlichkeit der Eruptionen<br />
festzustellen. Bei manchen Eruptionen ist es<br />
möglich, in geringerem Abstand das Naturschauspiel<br />
der glühenden Lavaströme zu beobachten.<br />
Die Vulkane Kilauea auf Hawaii und der Stromboli<br />
in Sizilien sind berühmt dafür. Andere Meldungen<br />
sprechen von verheerenden Naturkatastrophen,<br />
bei denen Städte und Ernten vernichtet und<br />
Tausende von Menschen getötet werden. Wieder<br />
andere Eruptionen zeichnen sich durch ungeheure,<br />
alles zerstörende Explosivität aus. Mit Asche schwer<br />
beladene Eruptionssäulen steigen bis 25.000 Meter<br />
und mehr in die Atmosphäre empor und verteilen<br />
ihre Asche über die halbe Welt. Die Druckwellen<br />
der Explosionen können Wälder und Häuser im<br />
Umkreis von mehreren Dutzend Kilometern platt<br />
walzen wie Streichhölzer. Oder aber das geförderte<br />
Magma kann sehr ruhig und gleichmäßig ausfließen<br />
(Effusion). Dabei bilden sich Lavaströme, die mit<br />
unterschiedlicher Geschwindigkeit die Bergflanken<br />
hinunterfließen.<br />
Neben der mineralischen Zusammensetzung ist<br />
die Viskosität eine weitere Eigenschaft der Lava.<br />
Die Viskosität beschreibt, wie dünn bzw. zäh eine<br />
Flüssigkeit ist. Je geringer die Viskosität, desto<br />
dünnflüssiger ist die Schmelze. Die Viskosität<br />
von Lava bewegt sich je nach chemischer Zusammensetzung<br />
und Temperatur in einem weiten<br />
Bereich. Heiße Laven zwischen 1000 °C und 1200 °C<br />
sind sehr dünnflüssig. Es genügt ihnen eine geringe<br />
Hangneigung, um wie Wasser die Berghänge<br />
hinunterzufließen. Hochviskose Laven wie<br />
Obsidian bilden im Gegensatz dazu sehr kurze und<br />
dicke Lavaströme. Sie fließen manchmal nur wenige<br />
Meter pro Tag.<br />
Im Jahre 1977 floss der Lavasee des Nyiragongo<br />
in Ost-Kongo aus. Mit einer Geschwindigkeit von<br />
60 Kilometer pro Stunde rasten 20 Millionen m 3<br />
der 1000 °C heißen Feuerflut zu Tal. Zum Glück<br />
kam der Strom rund einen Kilometer vor der Stadt<br />
Goma zum Stehen. Dünnflüssige Laven überziehen<br />
sich schnell mit einer glasigen Erkaltungskruste.<br />
Treten Spannungen durch Veränderungen der<br />
Fließgeschwindigkeit auf oder drängt Lava von<br />
hinten, so werden die dünnen Erkaltungskrusten<br />
zusammengeschoben und es entstehen eigenartige<br />
Wellenmuster an der Lavaoberfläche. Ein<br />
Labyrinth von ineinander gedrehten Falten drängt<br />
den Vergleich mit Fladen oder Seilen auf. Sie werden<br />
deshalb auch Seil-, Strick- oder Fladenlava genannt.<br />
Auf Hawaii, wo diese Lava-Typ weit verbreitet ist,<br />
wird sie Pahoehoe-Lava genannt. Die Lava auf der<br />
man barfuß gehen kann. Diese Laven haben fast<br />
immer basaltischen Chemismus.<br />
Das andere Extrem sind die chemisch-sauren<br />
Schmelzen. Durch ihren westlich höheren SiO 2 -<br />
Gehalt liegen ihre Schmelzpunkte und ihre Austrittstemperaturen<br />
wesentlich niedriger – in der<br />
Regel bei 700 - 1000 °C. Durch die hohen SiO 2 -<br />
Gehalte ist ihre Viskosität höher und sie sind<br />
somit wesentlich zähflüssiger als die basischen<br />
Laven. Die Viskosität hängt hauptsächlich von der<br />
chemischen Zusammensetzung und dem Gehalt<br />
der Frühkristallisate ab. Bei einer Abkühlung um<br />
50 °C erhöht sich die Viskosität um das Zehnfache.<br />
Aus diesem Grund sind sauere Lavaströme in ihrer<br />
Ausdehnung wesentlich kleiner als basische Laven.<br />
Die Oberfläche dieser sauren Ströme wird durch<br />
die Zähigkeit stark zerbrochen und zurück bleibt<br />
nur ein wildes Haufwerk von kantigen Blöcken und<br />
Scherben.<br />
Neigt ein Vulkan mehr zu explosiver Tätigkeit, ist<br />
er in der Lage, das geförderte Magma durch den<br />
Druck der Explosionen stark zu fragmentieren.<br />
Dabei entstehen Bruchstücke, die im Durchmesser<br />
zwischen 0,01 mm und mehreren Metern variieren<br />
können. Da sie ihre Entstehung der Explosivität<br />
des heißen Magmas verdanken, werden sie als<br />
Pyroklastite (vom Feuer zerstört) bezeichnet.<br />
In Abhängigkeit der verschiedenen Korngrößen<br />
werden die Pyroklastite in drei Gruppen unterteilt:
Vielfalt der Strukturen:<br />
Je nach Temperatur, Viskosität, Chemismus<br />
und Geländeform entstehen unterschiedlichste<br />
Gesteinsstrukturen.<br />
Abb. 19<br />
Stricklava ist eine Erkaltungsstruktur.<br />
Meist ist sie basaltisch.<br />
Bildbreite ca. 1,5 Meter.<br />
Abb. 20<br />
Obsidian – ein Vertreter der Rhyolith-<br />
Familie – ist ein hartes Gesteinglas, das<br />
kaum Kristalle enthält und aus äußerst<br />
zähflüssiger, sauerer Lava entsteht. Da<br />
Obsidian sehr gasarm ist, kann diese Lava<br />
ruhig ausfließen und in Ruhe vollständig<br />
erstarren.<br />
Bildbreite ca. 2 cm<br />
Abb. 21<br />
Bimsstein ist wie erstarrter Gesteins–<br />
schaum. In den meisten Fällen ist er hellcremefarben<br />
bis weiß und entstand aus<br />
rhyolithischem sehr gasreichen Magma<br />
bei hochexplosiven Eruptionen. In<br />
Island ist er selten, da er in ozeanischem<br />
Dehnungsfugen eigentlich nicht auftritt.<br />
Die mikroskopisch feine Schaumstruktur<br />
ist jedoch typisch.<br />
Bildbreite ca. 1 cm<br />
17
3 Geologie einer Vulkaninsel<br />
Für jeden Naturfreund – und ganz besonders<br />
für Vulkanologen und Geologen – ist Island<br />
ein Eldorado. Auf der 103.000 km 2 großen Insel<br />
finden sich mehr Vulkane und andere vulkanische<br />
Erscheinungen wie sonst nirgends auf der Welt.<br />
Es erhebt sich aus diesem Grund die Frage,<br />
warum Island so eine hohe Vulkandichte hat.<br />
Die Antworten sind leicht zu geben: Zunächst<br />
liegt Island genau auf dem vulkanisch aktiven<br />
Mittelatlantischen Rücken und das zugehörige<br />
Spreading-Zentrum verläuft von Süd nach Nord<br />
quer über die Insel. Ein zweiter wichtiger Faktor ist,<br />
dass sich unter Island zusätzlich ein sogenannter<br />
Hot-Spot befindet, der die vulkanischen Tätigkeit<br />
weiter steigert und somit sich der Mittelatlantische<br />
Rücken über den Meersspiegel erheben konnte.<br />
Hot-Spots (heiße Flecken) sind tief (einige hundert<br />
Kilometer) im Erdmantel verwurzelte Magmaherde,<br />
die ihre Position kaum ändern. Wie ein<br />
gigantischer Schweißbrenner frisst sich das Magma<br />
an die Erdoberfläche. Dabei entstehen oft<br />
große Vulkanbauten, die wie eine Perlenschnur<br />
in einer Linie liegen. Hervorgerufen werden<br />
diese Vulkanketten durch die Wanderung der<br />
Kontinente und Ozeanböden über solch einem<br />
Hot-Spot. In bestimmten Abständen brennt der<br />
„Schweißbrenner“ quasi „Löcher“ in die ozeanische<br />
oder kontinentale Erdkruste, auf denen sich dann
Abb. 31<br />
Wo sich die Erde spaltet<br />
Im Südwesten <strong>Islands</strong> – bei der historischen Parlamentsstätte Thingvellir (Parlamentsebene) – dehnt sich die Insel um<br />
mehrere Zentimeter pro Jahr. Dabei entstehen tiefe Risse und Spalten in der Erdkruste und an der Oberfläche, die sich<br />
am Nordufer des Thingvallavatn (Parlamentsebenensee) mit Grundwasser füllen.<br />
Vulkane aufbauen (siehe Abb. 11, Seite 25). Das<br />
Zusammenwirken von »sea-floor-spreading« und<br />
Hot-Spot hat in Island bewirkt, dass in den letzten 17<br />
Millionen Jahren ungeheuer viel Magma gefördert<br />
wurde und sich eine Insel über dem Meeresspiegel<br />
aufgebaut hat. Island besteht aus diesem Grund<br />
nur aus magmatischem Gestein – abgesehen<br />
von ganz wenigen marinen und kontinentalen<br />
Ablagerungen, die sich im Zeitraum von 2,5 bis 1<br />
Million Jahre in flachen Küstenbereichen ablagern<br />
konnten. Die Tätigkeit des Hot-Spots begann schon<br />
vor rund 50 Millionen Jahren. Aber erst vor 36<br />
Millionen Jahren schob sich das Spreading-Zentrum<br />
des jungen Nordatlantiks über diesem Hot-Spot<br />
und ab diesem Zeitpunkt wurden die Vulkane noch<br />
zusätzlich von tieferem Mantelmaterial gespeist.<br />
Nun war die Magmazufuhr im Vergleich zum<br />
übrigen Spreading-Zentrum wesentlich größer und<br />
es konnte zunächst ein untermeerisches Plateau<br />
entstehen, das sich deutlich über den normalen<br />
Mittelatlantischen Rücken erhebt. Die ältesten<br />
Gesteine auf Island liegen im äußersten Osten<br />
und Westen der Insel. Sie entstanden vor rund<br />
17 Millionen Jahren. Um diese Zeit hatte sich das<br />
zunächst noch untermeerische Plateau über dem<br />
Meeresspiegel aufgebaut und riesige Flutbasalte<br />
ergossen sich über das junge Land – es war die<br />
Geburtsstunde <strong>Islands</strong>.<br />
Während sich danach die östliche und westliche<br />
Atlantikhälften immer weiter ausdehnten und<br />
sich immer neue Flutbasalte ergossen, wanderten
4 Im Südwesten<br />
Thingvellir / Thingvallavatn<br />
Rund 40 km nordöstlich der Hauptstadt Reykjavik<br />
liegt Thingvellir, die älteste Parlamentsstätte der<br />
Welt. Im Jahre 930 n. Chr. versammelten sich die<br />
Isländer zum ersten Mal an diesem Platz zum<br />
Althing (Versammlung), um Recht und Gesetz zu<br />
sprechen. In der Allmännerschlucht (Almannagjá)<br />
konnten sich alle Männer <strong>Islands</strong> versammeln<br />
und gleich nebenan, in der Verlängerung der Allmännerschlucht,<br />
wurden die Pferde in die Pferdeschlucht<br />
(Hrossagjá) gesperrt. Ohne es zu wissen,<br />
hielten die alten Isländer ihr Althing auch gleichzeitig<br />
an einem geologisch sehr eindrucksvollen<br />
Ort ab, denn die Allmänner- und Pferdeschlucht<br />
sind im weitesten Sinne die geologische Grenze<br />
zwischen Nordamerika und Europa. Westlich von<br />
Thingvellir wandert der westliche Teil von Island<br />
mit der westlichen Atlantikhälfte – zusammen mit<br />
Nordamerika – immer weiter westwärts, während<br />
die Gebiete östlich von Thingvellir als Grabenbruch<br />
immer weiter absinken. Diese Dehnungs- und
Abb. 35<br />
Geologie und Geschichte:<br />
In Thingvellir wurde im Jahre 930 n. Chr. nicht nur das älteste Parlament der Welt gegründet, hier bricht auch die Insel<br />
quasi in zwei Teile auseinander. Der tektonische Graben erstreckt sich bis zu den dunklen Bergen im Hintergrund.<br />
Ganz links im Hintergrund der 1060 m hohe Schildvulkan „Skjaldbreidur“.<br />
Einbruchsbewegungen der Erdkruste sind natürlich<br />
immer wieder von Erdbeben begleitet. 1789<br />
ereignete sich in Thingvellir ein starkes Erdbeben,<br />
das vermutlich die Stärke 7,5 erreichte, was für Island<br />
außerordentlich stark ist. Bei diesem Beben brach<br />
der Graben auf einen Schlag stellenweise um ca.<br />
60 cm ein. Genaue Geländevermessungen haben<br />
ergeben, dass sich im Bereich von Thingvellir die<br />
Erdkrustenplatten um durchschnittlich 8 mm<br />
jährlich auseinander bewegen und der Grabenbruch<br />
sich um denselben Betrag weiter senkt. In<br />
den vergangenen 9000 Jahren hat sich der Graben<br />
60–90 m abgesenkt.<br />
Neben der Allmänner- und Pferdeschlucht sind im<br />
Umkreis von einigen Kilometern noch viele dieser<br />
rein tektonischen (durch Gesteinsbewegungen)<br />
Spalten zu beobachten. Dabei fällt auf, dass in der<br />
direkten Verlängerung der Allmänner- und Pferdeschlucht<br />
die Abrisskante des jungen Grabenbruches<br />
zu verfolgen ist. Selbst 40 km nordöstlich von<br />
Thingvellir lässt sich diese Bruchstelle in der<br />
Region Kaldidalur noch beobachten. Alle diese<br />
Bruchstrukturen und Spalten sind geologisch<br />
sehr jung, denn sie durchsetzen Lavaströme, die<br />
erst nach Ende der letzten Eiszeit vor rund 12.000<br />
Jahren ausgeflossen sind.<br />
Wer bei einem gemütlichen Spaziergang durch<br />
die Allmänner- und Pferdeschlucht geht, kann<br />
die unermesslichen Kräfte der Natur erahnen,<br />
die hier am Werk sind. Diese großräumige
Grabenbruchtektonik zeigt sich überaus deutlich<br />
auf der Landkarte am Verlauf der Flüsse, Straßen<br />
und der Lage der Seen in Nordost–Südwest-<br />
Richtung. Im Grabenbruch von Thingvellir hat<br />
sich der Thingvallavatn gebildet. Mit einer Fläche<br />
von 83 km 2 ist er der größte See <strong>Islands</strong>; seine<br />
Tiefe: 114 m. Inmitten des Sees erhebt sich eine<br />
nacheiszeitliche Vulkaninsel namens Sandey.<br />
Ihre Entstehung im See lässt Vergleiche mit<br />
der Vulkaninsel Surtsey zu, denn beide Inseln<br />
entstanden durch Vulkanausbrüche im Wasser.<br />
Skjaldbreidur und Ok<br />
Rund 20 km nordöstlich des Thingvallavatn – in<br />
direkter Verlängerung des Grabenbruchs – liegt<br />
der 1060 m hohe Schildvulkan Skjaldbreidur. Seit<br />
der letzten Eiszeit vor ca. 12.000 Jahren haben<br />
unzählige Ausbrüche mit sehr dünnflüssigen Laven<br />
einen sehr gleichmäßigen Schild aufgebaut. Die<br />
Neigung der Hänge beträgt nur 7 - 8° (siehe Abb.<br />
33 auf Seite 55). Der eigentliche Vulkanschild hat<br />
eine Höhe von 550 m und einen Basisdurchmesser<br />
von rund 10 km. Seit der Besiedelung <strong>Islands</strong> im<br />
9. Jahrhundert sind von ihm keine Ausbrüche<br />
bekannt. Dennoch ist ein tiefer Krater von 350 m<br />
Durchmesser noch vorhanden. Durch die flache<br />
Schildform sind Schildvulkane nur aus einiger<br />
Entfernung gut zu sehen. Von der Straße 52 bietet<br />
sich ein herrlicher Blick über die Lavaströme der<br />
Bláskógaheidi hinüber zum Skjaldbreidur.<br />
Im Gegensatz zum Skjaldbreidur bietet der deutlich<br />
ältere Schildvulkan Ok ein anderes Bild. Wer die<br />
Straße F 35 nach Norden fährt, stellt fest, dass der<br />
1198 m hohe Gipfel des Vulkans kaum auszumachen<br />
ist, denn zu flach sind seine Hänge. Seine Schildform<br />
wurde in der letzten Eiszeit (ca. 70.000 bis<br />
12.000 vor heute) stark vom Eis abgehobelt. Frische
Abb. 36<br />
Die Lavawasserfälle<br />
Über viele Kilometer fließt das Wasser unter einer porösen Lava quasi unterirdisch dahin. Der darunter liegende wasserundurchlässige<br />
Ignimbrit verhindert das weitere Versickern. Sprudelnd quillt dann das frische Wasser genau dort aus<br />
dem Untergrund an die Oberfläche, wo sich der größere Fluß Hvitá in den Ignimbrit eingegraben hat und das Wasser<br />
in kleinen Wasserfällen in die Hvitá ergießt: die Hraunfossar bei Húsafell<br />
Lavaströme wie beim Skjaldbreidur sind nicht mehr<br />
zu sehen. Im weiteren Verlauf der Straße F 35 kann<br />
man jedoch nacheiszeitlichen Vulkanismus sehen:<br />
Westlich der Straße sind einige kleine Vulkankegel<br />
auf einer Spalte aufgereiht, die wiederum die<br />
markante Nordost–Südwest-Richtung zeigt.<br />
Hraunfossar<br />
Die Schmelzwasser des Lang- und Eiriksjökull vereinen<br />
sich zu dem Fluss Hvitá (Weißer Fluss), der<br />
in den Borgarfjördur mündet. Ein Naturschauspiel<br />
besonderer Art bieten die Hraunfossar (Lava-<br />
wasserfälle) 5 km westlich von Húsafell. Ein<br />
kleiner Seitenbach der Hvitáver sickert in den<br />
schroffen und stark zerklüfteten Lavamassen der<br />
1190 Jahre alten Lava namens Hallmundarhraun.<br />
Wenige Meter unter dem Lavastrom befindet<br />
sich ein nahezu wasserundurchlässiges Gestein<br />
(dazitischer Ignimbrit), auf dem das Wasser abfließt.<br />
Die Hvitá hat genau diese Schichtgrenze erosiv<br />
angeschnitten und der „unterirdische Bach“ ergießt<br />
sich in unzähligen kleinen Wasserfällen in die Hvitá.<br />
Die Wassertemperatur beträgt das ganze Jahr über<br />
3 - 4°. Einer der kleinsten, aber auch schönsten<br />
Wasserfälle in Island. Einen zweiten dieser Art gibt<br />
es weltweit nicht.
Geysir/Strokkur<br />
Rund 10 km westlich des Gullfoss liegt das<br />
Gebiet der größten isländischen Springquellen:<br />
Geysir und Strokkur. Streng genommen ist Geysir<br />
der Eigenname einer Springquelle. Der Name<br />
»Geysir« hat sich aber im Laufe der Zeit zu einem<br />
weltumspannenden Begriff gewandelt, sodass<br />
heute alle Springquellen auch als Geysir bezeichnet<br />
werden.<br />
Der berühmte Geysir verdankt seine Existenz<br />
vermutlich einem Erdbeben, das in der Tiefe<br />
Spalten aufriss, in denen das erhitzte Grundwasser<br />
gut zirkulieren konnte. Die ersten historischen<br />
Aufzeichnungen von seiner Tätigkeit stammen<br />
aus dem Jahre 1294, die zeitlich in Zusammenhang<br />
mit einem schweren Erdbeben zubringen sind.<br />
Doch seit 1925 hat er seine natürliche Tätigkeit<br />
eingestellt. Der Schlot des Geysirs wird von einem<br />
flachen weißen Kegel aus Kieselsinter gefasst. Das<br />
heiße Wasser im Schlot hat viele mineralische<br />
Stoffe gelöst, die aber bei den niedrigen Temperaturen<br />
an der Oberfläche ausgeschieden<br />
werden – hauptsächlich Kieselsäure (SiO 2 ). In sehr<br />
feinen Schichten lagert sich diese Kieselsäure ab<br />
und bildet sehr feinen Kieselsinter – auch Geyserit<br />
genannt. So entstand in den letzten 8000 - 10.000<br />
Jahren ein wenige Meter hoher Sinterkegel. Das<br />
wassergefüllte Becken hat einen Durchmesser<br />
von 14 m; die Wassertemperatur schwankt um die<br />
80 °C und mehr.<br />
Der berühmte Naturforscher Robert Bunsen reiste<br />
zusammen mit dem Naturforscher Sartorius von<br />
Waltershausen und dem französischen Mineralogen<br />
Descloiseaux eigens zur Erforschung des<br />
Geysirs im Jahre 1846 nach Island. Mit Lot und<br />
Thermometer hat er den geheimnisvollen Schlot<br />
vermessen. Bunsen konnte das Lot bis in 22 m<br />
Tiefe ablassen, ab hier muss sich der Schlot in<br />
kleineren Schächten in die Tiefe verzweigen.<br />
Die Wassertemperaturen nehmen mit der Tiefe<br />
kontinuierlich zu. So konnte Bunsen in 12 m Tiefe<br />
schon 120 °C und in 22 m Tiefe 127,5 °C messen.<br />
Die Temperaturzunahme mit der Tiefe ist nicht<br />
außergewöhnlich, denn durch den steigenden<br />
Wasserdruck mit zunehmender Wassertiefe steigt<br />
auch der Siedepunkt des Wassers. So war die<br />
Erklärung dieses <strong>Naturwunder</strong>s für Bunsen recht
Abb. 40<br />
Reykjanes: Wo die Vulkane ins Meer abtauchen<br />
Das geothermale Kraftwerk Svartsengi im Westen der Halbinsel Reykjanes versorgt Tausende von Menschen mit Heizenergie<br />
und heißem Wasser. Der heiße Dampf kommt aus tiefen Bohrungen und hat Temperaturen über 200 ˚C. Der<br />
zu Wasser kondensierte Dampf ist außerordentlich reich an Mineralien und wird – quasi als Abwasser – in ein Becken<br />
eingeleitet und dient als öffentliches Bad. Die Wassertemperatur liegt zwischen äußerst angenehmen 37 und 39 ˚C.<br />
einfach: In der Tiefe bleibt das Wasser bei 127 °C nur<br />
bei höherem Druck unter dem dort herrschenden<br />
Siedepunkt. Doch an der Wasseroberfläche tritt immer<br />
ein wenig Wasser aus, was den Wasserspiegel<br />
absinken lässt und den Druck in der Tiefe verringert.<br />
Schließlich beginnt das überhitzte Wasser in der<br />
Tiefe erst langsam später schlagartig zusieden: Eine<br />
gewaltige Dampfblase steigt dann im Schlotauf<br />
und wirft mit heftigen Eruptionen das Wasser aus.<br />
Im Grundsatz ist die Erklärung von Bunsen auch<br />
heute noch richtig, doch genauere Erkenntnisse<br />
komplettieren das Bild: So hat man festgestellt, dass<br />
der ph-Wert des Wassers bei 8 liegt (leicht alkalisch)<br />
und im Wasser viele mineralische Stoffe und vulkanische<br />
Gase gelöst sind, die das Siedeverhalten<br />
auch beeinflussen. Auch der Luftdruck spielt eine<br />
Rolle: Ist er besonders niedrig, verringern sich auch<br />
die Druckverhältnisse im Wasser, was wiederum<br />
den Siedepunkt herabsetzt.<br />
Die periodische Aktivität des Geysirs unterlag im<br />
Laufe der Zeit sehr starken Schwankungen. Bunsen<br />
maß Ruhezeiten von 1 bis 30 Stunden. 1860: 80 bis<br />
100 Stunden; 1873: 6 Stunden; 1896: 1 bis 12 Stunden;<br />
von 1897 bis 1907 Unterbrechungen von mehreren<br />
Wochen, bis er 1915 schließlich ganz „erlosch“. In<br />
dieser Zeit erreichte seine Eruptionsfontäne bis<br />
zu 60 m Höhe. Lange Zeit versuchte man in den<br />
Sommermonaten Juli und August mit großen<br />
Mengen von Seifen den Geysir für die Touristen<br />
wieder zum Leben zu erwecken. Manchmal lies<br />
er sich dazu überreden, doch oftmals blieb nur<br />
ein Teppich von Seifenschaum im Gelände und<br />
Enttäuschung in den Gesichtern der Zuschauer<br />
zurück. Heute hat man diese Versuche eingestellt.<br />
Warum die Seife von Zeit zu Zeit doch Erfolg hatte,<br />
scheint nicht ganz geklärt zu sein.
5 ENTLANG DER JOKULSÁ Á FJÖLLUM<br />
An warmen Sommertagen macht sich der Vatnajökull<br />
(Wassergletscher) alle Ehre. Hunderte von<br />
kleinen Rinnsalen ergießen sich aus der 10 km<br />
breiten Gletscherzunge des Dyngjujökull in die<br />
ausgedehnten Sandurflächen Zentralislands, die<br />
dem Gletscher vorgelagert sind. Sie vereinen sich<br />
rasch zu Flussläufen, teilen sich wieder in unzählige<br />
Bäche auf, die im lockeren Sand totlaufen und<br />
versickern. Hier wird die 206 km lange Jökulsá<br />
á Fjöllum (der Gletscherfluss aus den Bergen)<br />
geboren. Die große Masse der Schmelzwasser<br />
sammelt sich auf ihrem Weg nach Norden zu<br />
einem der reißendsten Flüsse <strong>Islands</strong>. Seit 1986<br />
gibt es außer den zwei großen Hängebrücken bei<br />
Grimsstadir (Ringstraße 1) und Ásbyrgi (Straße 85)<br />
eine dritte Brücke über die Jökulsá á Fjöllum, die<br />
die Piste von Herdubreidarlindir zur Askja und die<br />
Piste F 98 zu den Kverkfjöll verbindet. Die Brücke<br />
befindet sich etwas nördlich des 1084 m hohen<br />
subglazialen Vulkans Upptyppingar.
Abb. 41<br />
Dettifoss – der Mächtige<br />
Der Dettifoss gilt als mächtigster Wasserfall Europas. Im Sommer stürzen hier bis zu 700 m 3 Wasser und Sand 44 m in<br />
die Tiefe. Besonders beeindruckend ist seine Mächtigkeit vom Ostufer aus, da man von hier direkt auf den Wasserfall<br />
blicken kann.<br />
Dettifoss<br />
Die letzten 40 km der Jökulsá á Fjöllum präsentieren<br />
unvergleichliche Naturschönheiten: Fünf<br />
Wasserfälle unterschiedlicher Höhe und einen<br />
gewaltigen Canyon hat der Fluss in den letzten<br />
10.000 Jahren hier geschaffen. Nördlich der Ringstraße<br />
1 fließt der Fluss noch weitverzweigt in<br />
flachem Gelände, gräbt sich der Fluß nördlich<br />
der Ringstraße 1 aber zusehends in die harten<br />
Basaltschichten (Flutbasalte) ein und stürzt zunächst<br />
über den Selfoss 10 m in die Tiefe. Gut einen<br />
km weiter flussabwärts stürzen die Wassermassen<br />
44 m über den mächtigsten Wasserfall Europas,<br />
den Dettifoss. An warmen Sommertagen tosen<br />
hier bis zu 1500 m 3 pro Sekunde mit Schlamm und<br />
Geröll beladenes Wasser in die Tiefe (siehe auch<br />
Kapitel 10: Die Flüsse <strong>Islands</strong>). Messungen haben<br />
ergeben, dass pro Liter Wasser bis zu 2 Gramm<br />
Gesteinsfracht enthalten sind. Bei einer durch-
Abb. 55<br />
Märchenlandschaft<br />
Farbenfrohe Rhyolithe im Gebiet der Landmannalaugar, die die Fantasie inspiriert.<br />
Eldgjá / Ofaerufoss<br />
Zwischen Vatnajökull und Myrdalsjökull liegen viele<br />
Kraterreihen und Explosionsspalten. 1783 hatte die<br />
Laki-Spalte den größten historischen Lavastrom<br />
mit einem Volumen von 12 km 3 gefördert (siehe<br />
Kapitel 3, Island – Geologie einer Vulkaninsel). Viele<br />
der über 100 Krater der Laki-Spalte waren aber in<br />
den Jahrtausenden schon aktiv.<br />
Zwischen dem Langisór-See und dem Thórisvatn<br />
liegt eine über 70 km lange Eruptionsspalte in der<br />
Tungnaáöraefi. Während den letzten 10.000 Jahren<br />
ereigneten sich einige Ausbrüche, bei denen ungeheure<br />
Lavamassen gefördert wurden. Vor ca.<br />
9000 Jahren die ältere Thórsárhraun mit einer<br />
Fläche von 335 km 2 und einem Volumen von etwa<br />
5 km 3 ; vor ca. 7000 Jahren ergoss sich die jüngere<br />
Thórsárhraun über eine Fläche von 614 km 2<br />
underreichte ein Volumen von 13,5 km 3 .<br />
Unter den vielen Nordost–Südwest-gerichteten<br />
Spalten ist die Eruptionsspalte »Eldgjá« etwas ganz<br />
Besonderes. Ein rund 40 km langes Spaltensystem<br />
in der typischen Nordost–Südwest-Richtung zeigt<br />
im nordöstlichen Teil eine 5 km lange, bis zu 140<br />
m tiefe und bis zu 600 m breite Eruptionsspalte.<br />
Jüngere geologische Untersuchungen haben eindeutig<br />
gezeigt, dass die Eldjá im Jahre 934 nicht<br />
unbedingt entstanden, aber zumindest einen sehr<br />
starken Ausbruch hatte, der die heute sichtbare<br />
Spalte weitgehend gebildet hat. Wie die Spalte<br />
vor dem Ausbruch aussah, ist nicht bekannt, da<br />
die Eldgjá erst im Jahre 1893 entdeckt wurde. Die<br />
sehr genaue Datierung ins Jahr 934 ergibt sich aus<br />
Eisbohrungen im Vatnajökull und im Grönlandeis,<br />
in denen die Aschen der Eldgjá zu finden sind.<br />
Bei dem Ausbruch wurden vermutlich über 9 km 3<br />
Laven explosiv ausgeworfen.
Nachdem sie zum Boden zurückgefallen waren,<br />
verschmolzen die Lavafetzen zu sogenannten<br />
sekundären Lavaströmen, die bis weit in die<br />
Küstenebene flossen. Auf den Hochflächen<br />
beiderseits der Eldgjá-Spalte sind die stark verschweißten<br />
Lavafetzen (Schweißschlacken) zu<br />
sehen. Dass es sich dabei nicht um einen direkt<br />
aus der Spalte ausgeflossenen Lavastrom handelt,<br />
beweisen die mit Schweißschlacken bedeckten<br />
Hügel am südwestlichen Schluchtausgang, denn<br />
ein Lavastrom kann ein solches Relief nicht einfach<br />
überfließen. Bei einem effusiven (ruhigen, nicht<br />
explosiven) Lavaausfluss wäre auch keine tiefe<br />
Spalte zurückgeblieben.<br />
Am Grund der Spalte sind kleine Schlackenkegel<br />
von wenigen Metern Durchmesser zu sehen.<br />
Sie rühren von den letzten Aktivitäten am Ende<br />
des großen Ausbruchs. Unweit des Parkplatzes<br />
stehen ein Hornito (siehe Kapitel 6, Strytur) mit<br />
einem tiefen Schlot. Ähnlich wie die kleinen<br />
Schlackenkegel entstand auch er durch sehr lokale<br />
Schlackenwurftätigkeit, die diesen spitzen Kegel<br />
aufbaute.<br />
Über einen der schönsten Wasserfälle <strong>Islands</strong><br />
– den Ofærufoss – stürzt der kleine Fluss Ofæra<br />
in die Eldgjá-Spalte. Durch das Abrutschen des<br />
Hanges wurde die harte Lavadecke nach unten<br />
versetzt. Der Wasserfall hatte die untere Stufe<br />
der Lavadecke durchbrochen und unterhöhlte<br />
über Jahrtausende hinweg eine immer schmaler<br />
werdende Naturbrücke aus poröser Basaltlava.<br />
Leider ist diese wunderschöne und zuletzt nur<br />
noch pfadbreite Naturbrücke im Jahre 1994 auf<br />
natürliche Weise eingebrochen.
7 RUND UM DEN MYVATN<br />
Der weltbekannte isländische Geologe und<br />
Vulkanologe Sigurdur Thorarinsson, †1983, konnte<br />
mit Hilfe der sogenannten Tephrochronologie<br />
(siehe Kapitel 9, Die Hekla) die geologische<br />
Geschichte des Myvatn-Gebietes entschlüsseln.<br />
Denn starke Vulkanausbrüche der Hekla hatten zu<br />
verschiedenen Zeiten deutlich unterscheidbare<br />
Aschenlagen in ganz Nordisland abgelagert: Die<br />
Asche H5 vor ca. 6600 Jahren, H4 vor ca. 4000 - 4500<br />
Jahren und H3 vor ca. 2800 Jahren. Thorarinsson<br />
konnte im Myvatn-Gebiet die einzelnen Aschenlagen<br />
identifizieren und je nachdem, ob die verschiedenen<br />
Aschenlagen (H3 bis H5) unter oder<br />
über einer Lava oder anderen Tuffenschichten aus<br />
dem Myvatn-Gebiet liegen, kann ihr Alter relativ<br />
zu den Hekla-Aschen benannt werden. Mit dieser<br />
Arbeitsweise konnte Thorarinsson einen zeitlichen<br />
Ablauf der geologischen Ereignisse im Myvatn-<br />
Gebiet ausarbeiten<br />
+<br />
Námafjall / Námaskard<br />
Die ältesten vulkanischen Aktivitäten im Myvatn-<br />
Gebiet waren subglaziale Spalteneruptionen, die<br />
den lang gezogenen ockerfarbenen Hyaloklastit-<br />
Rücken Námafjall aufbauten. Durch tief reichende<br />
Spalten und Brüche in der Erdkruste können<br />
bis heute heiße Dämpfe und Wasser an die<br />
Erdoberfläche dringen. Östlich des Námafjall
Abb. 56<br />
Blubbernd:<br />
Das Thermalgebiet von Námaskard gehört zu den schönsten und größten von ganz Island. Kochende Schlammtümpel<br />
– sogenannte Solfataren – in unterschiedlichen Formen, Farben begeistern jeden.<br />
ist dadurch das Thermalgebiet von Námaskard<br />
entstanden. In den letzten Jahrtausenden waren<br />
die Schwefelaushauchungen so stark und konnten<br />
oberflächennah soviel Schwefel anreichern, dass<br />
der Schwefelabbau bis 1940 betrieben wurde.<br />
Doch durch Brand und Explosionen wurden<br />
die Schwefelfabriken immer wieder zerstört<br />
und der erhoffte wirtschaftliche Erfolg blieb<br />
letztlich aus. Heute lassen sich die faserigen<br />
Schwefel- und Gipskristalle bewundern, die an<br />
den Austrittsstellen sublimieren. Knapp unter der<br />
Erdoberfläche beginnen die Kristalle ihr Wachstum<br />
und drücken dabei die wenigen Zentimeter Lehm<br />
und Gesteinsgrus in die Höhe. Der Boden wird<br />
dadurch stark aufgelockert.<br />
Das Hauptfördergebiet der Gase und Dämpfe hat<br />
sich in den letzten Jahrtausenden vom Námafjall<br />
weiter nach Osten an seinen Fuß verlagert. Große<br />
tiefgraue Schlammtümpel köcheln vor sich hin,<br />
andere haben eine sehr starke Wärmezufuhr aus<br />
der Tiefe, so dass sie ungestüm überkochen und<br />
dabei ihre ölig-graue Brühe bis zu 3 m in die Höhe<br />
schleudern. Hier und da öffnen sich Löcher, gefüllt<br />
mit zähem Schlamm, und jede ausgestoßene<br />
Dampfblase zeichnet ein Muster von schmalen<br />
dunklen Streifen. Die Existenz und Lebensdauer<br />
solcher Schlammvulkane unterliegt dem Gleichgewicht<br />
von Energie- und Wasserzufuhr im<br />
Untergrund und Energie abgaben an der Oberfläche.<br />
Viel mehr als 100 °C kann die wässrige
Grjótagjá / Stóragjá / Krummagjá<br />
In dem vulkanisch und plattentektonisch sehr<br />
aktiven Myvatn-Gebiet sind natürlich auch große<br />
Erdspalten zu sehen. Die »Grjótagjá« liegt am Ostrand<br />
des mächtigen Lavastroms namens »Vogahraun«<br />
– zwischen Hverfjall und der Ringstraße 1.<br />
Durch die typisch grabenartige Absenkung wurde<br />
hier ganz ähnlich wie in Thingvellir die Vogahraum<br />
vertikal versetzt und die Zwischenschollen wurden<br />
um ca. 45 ° verkippt (siehe Abb 7; Seite 23). In der<br />
Spalte konnte sich in einer kleinen Kaverne Wasser<br />
sammeln. 1978 hat sich das Wasser jedoch durch die<br />
gesteigerte Gesteinswärme im Zuge der Eruptionen<br />
des Vulkans Krafla von angenehmen 40 °C auf<br />
60 °C erwärmt; seit einigen Jahren aber wieder<br />
auf rund 50 ˚C abgekühlt und ist zum Baden nicht<br />
mehr geeignet. Die »Stóragjá« liegt direkt südlich<br />
der Straßenkreuzung 1/848 und ist in wenigen<br />
Minuten zu Fuß von der Ortschaft Reykjahlid zu<br />
erreichen. Bei der Stóragjá handelt es sich um eine<br />
reine Dehnungsspalte, die keine nennenswerten<br />
Vertikalversätze aufweist. Auch hier konnte sich<br />
Wasser sammeln, das durch die Gesteinswärme<br />
aufgeheizt wird. Die Wassertemperatur beträgt ca.<br />
28 °C. Obwohl der Badeplatz windgeschützt liegt,<br />
ist von einem Baden aus hygienischen Gründen<br />
abzusehen, da sich im Laufe der Zeit das stehende<br />
Wasser verunreinigt hat. Eine Spalte besonderen<br />
Ausmaßes ist die »Krummagjá« am Westhang des<br />
Námafjall. Sie wird bis zu 60 m breit und zeigt in<br />
beeindruckenden Dimensionen, wie schnell sich der<br />
Zentralisländische Graben in Nordisland dehnt. Von<br />
1975 bis 1983 hat sich das gesamte Grabengebiet<br />
um 5–7 m in Ost/West-Richtung gedehnt.<br />
Krummagjá, Stóragjá und Grjótagjá gehören zu<br />
einem 80 km langen und durchschnittlich 7–10 km<br />
breiten Spaltensystem, das sich bis zur Nordküste<br />
erstreckt.
Abb. 62<br />
In Teufels Küche<br />
Der Vulkan Krafla zählt zu den aktivesten in Island. Neben Schlammvulkanen und Explosionskratern wird ein Kraftwerk<br />
betrieben.<br />
Krafla<br />
Das Krafla-Gebiet – ca. 10 km nordöstlich des<br />
Myvatn – ist eines der aktivsten Vulkangebiete<br />
der Welt. Ähnlich wie 1875 in der Askja-Caldera<br />
begann der Eruptionszyklus der ersten »Myvatn-<br />
Feuer« 1724-1729 mit der Entstehung eines Explosionskraters.<br />
Am 17. Mai 1724 wurde der Helviti<br />
(Höllenkrater) geboren. Bis zum nächsten Tag<br />
wurde wie beim Viti-Krater der Askja über ein<br />
Kubikkilometer pyroklastisches Material gefördert<br />
und die Eruptionssäule erreichte vermutlich<br />
eine Höhe von 15.000 m. Dabei wurden die<br />
Lavaströme, die hier geschichtet im Untergrund<br />
liegen, durchschlagen. Zurück blieb ein kochender<br />
Schlammsee, der sich nach rund 100 Jahren in<br />
einenklaren Kratersee verwandelte.<br />
Am 11. Januar 1725 öffnete sich wenige 100 m<br />
westlich von Helviti eine lange Eruptionsspalte<br />
namens »Leirhnúkur«, aus der sich bis 1729<br />
fünf Lavaströme ergossen. Im August 1729 erreichte<br />
ein Lavastrom das Nordufer des Myvatn. Er umfloss<br />
die Kirche von Reykjahild und ergoss sich in den<br />
See. Dieser Lavastrom bekam den Namen Eldhraun<br />
– die Feuerlava – und liegt direkt westlich von<br />
Reykjahlid. Bis auf eine kleine Unterbrechung im<br />
Jahre 1746 herrschte bis 1975 Ruhe im Krafla-Gebiet.<br />
Durch die guten Erfahrungen mit dem kleinen<br />
Dampfkraftwerk der früheren Kieselgurfabrik, die<br />
mittlerweile abgerissen wurde, wurde Anfang 1975<br />
mit dem Bau des Krafla-Kraftwerkes begonnen. Die<br />
ersten Bohrungen waren vielversprechend und es<br />
wurde eine Endleistung von 55.000 kW geplant.<br />
Doch im selben Jahr begann der Eruptionszyklus<br />
der zweiten »Myvatn-Feuer«. Die Dampfförderung<br />
der Bohrung änderte sich und auch die chemische<br />
Zusammensetzung des Dampfes birgt wegen<br />
seiner chemischen Aggressivität große Probleme.<br />
Seit 1975 haben sich etliche Lavaströme er-
gossen und immer wieder wurde in den 1980-er<br />
Jahren von offiziellen Stellen Vulkanalarm gegeben,<br />
wenn sich das Magma im Untergrund<br />
bewegte. Geowissenschaftler verfolgen solche<br />
Magmabewegungen mit einem System von Seismografen,<br />
die die vielen kleinen Erschütterungen<br />
registrieren, welche durch das wandernde Magma<br />
in der Tiefe verursacht werden. Im Fachjargon<br />
bezeichnet man solche Kleinbeben als vulkanische<br />
Tremos. Wissenschaftler können daran erkennen,<br />
in welcher Tiefe die Magmakammer liegt und ob<br />
sich die Schmelze in vertikaler oder horizontaler<br />
Richtung bewegt. Steigen die registrierten Tremos<br />
auf, so zeigen sie aufdringendes Magma an. Eine<br />
zweite Möglichkeit, aufsteigendes Magma zu<br />
erkennen, ist das »Atmen« des Vulkans. Steigen<br />
Schmelzkörper in die oberen Krustenbereiche,<br />
wölbt sich die Region leicht auf. Durch genaue<br />
topografische Vermessung oder einfach durch ein<br />
System von kommunizierenden Röhren sind schon<br />
Neigungsunterschiede von einem tausendstel<br />
Winkelgrad zu erkennen. Bei der Eruption im<br />
September 1984 wurde der Seespiegel des Myvatn<br />
als Wasserwaage benutzt, um die Aufwölbung des<br />
Gebietes zu dokumentieren. Durch die Entfernung<br />
von 10 km vom Eruptionszentrum konnte man am<br />
Myvatn das Aufsteigen der Erdkruste nur indirekt<br />
nachweisen. In den Monaten vor der Eruption<br />
sanken manche Gebiete ab, stiegen aber wenige<br />
Wochen vor der Eruption wieder stark an. Während<br />
der Eruptionszeit sind dann alle Messwerte<br />
stark gesunken. Oftmals ist nach einer Eruption<br />
festzustellen, dass die östlichen und westlichen<br />
Erdkrustenteile auseinander gedriftet sind und<br />
der Graben – eine Art Linear-Caldera – weiter<br />
eingebrochen ist.<br />
Forschungen haben ergeben, dass sich im Krafla-<br />
Gebiet in ca. 30 km Tiefe die tiefste Magmakammer<br />
nachweisen lässt. Eine zweite Magmakammer liegt<br />
in 20–25 km Tiefe. Eine dritte Magmakammer liegt<br />
in 5–8 km Tiefe und die flachste Magmakammer in<br />
3–4 km Tiefe. Von diesem flachen Magmakörper<br />
dringt die Schmelze in das Spaltensystem ein und<br />
kann dort große horizontale Strecken zurücklegen.<br />
Dieser Prozess macht es in einem mehrere Dutzend<br />
Kilometer langen Spaltensystem schwer, den genauen<br />
Eruptionsort vorherzusagen. Im Moment des<br />
Eruptionsbeginns öffnet sich dann mit einem Ruck<br />
die Eruptionsspalte durch das einschließende Magma<br />
– ein Paradebeispiel für das „sea-floor-spreading“. Da<br />
seit 1975 etwa nur 1% des zur Verfügung stehenden<br />
Magmas ausgeflossen ist, dürften sich in der Zukunft<br />
noch einige Eruptionen ereignen. Vielleicht steht<br />
der Hauptausbruch mit gigantischem Lavaausfluss<br />
noch bevor. Wie mobil das Magma innerhalb des
Abb. 63<br />
Dampf aus allen Ritzen:<br />
Der Vulkan Krafla, nach dem nahe gelegenen<br />
Berg östlich des Explosionskraters<br />
Helviti benannt, gehört zu den<br />
aktivsten Vulkangebieten <strong>Islands</strong>. Der<br />
typische Spaltenvulkan war zuletzt in<br />
den Jahren 1975 bis 1984 aktiv. Er ist<br />
sehr jung (erste Aktivitäten 1725) und<br />
konnte bislang keine großen Kegel<br />
aufbauen. Die Schlackenkegel entlang<br />
der kilometerlangen Spalte sind oft<br />
nur wenige Meter hoch und erreichen<br />
maximal ca. 20 m Höhe.<br />
Spaltensystems der Krafla sein kann, hat sich<br />
im September 1977 in beeindruckender Weise<br />
gezeigt, als aus einer zuvor trockenen gefallenen<br />
geothermalen Bohrung 1,2 m 3 Basalt ausflossen.<br />
Dies war der erste künstliche und zugleich der<br />
kleinste basaltische Vulkanausbruch.<br />
Abb. 64<br />
Energie aus der Magmakammer:<br />
Das geothermale Kraftwerk „Kröflustöd“ auf dem Vulkan Krafla zapft mit<br />
Bohrungen die Hitze der Magmakammer an.<br />
Historische Ausbrüche<br />
Viti: 17. – 18. 5. 1724;<br />
Lavaströme: 1. Zyklus:<br />
1725; 1727; 1728; 1729 Eldhraun; 1746.<br />
Lavaströme 2. Zyklus:<br />
1975; 1977; 1980; 1981; 1984.
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