Mauna Loa

Mauna Loa
Panorama des Mauna Loa
Höhe	4170 m
Lage	südlicher Teil der Insel Hawaii
Koordinaten	19° 28′ 9″ N, 155° 35′ 42″ W19.469166666667-155.5954170
Mauna Loa (Hawaii)
Typ	Schildvulkan
Gestein	va. Tholeiitbasalt
Alter des Gesteins	submarin verm. 1.000.000 Jahre, ü.M. ca. 400.000
Letzte Eruption	24. März - 15. April 1984
Erstbesteigung	Archibald Menzies 1794
Besonderheiten	höchster Vulkan und höchster Berg der Welt vom submarinen Fuß aus gesehen, ca. 9.200 m

Zusammen mit vier weiteren Vulkanen formt der Mauna Loa die Insel Hawaii.

Blick vom Puʻu ʻŌʻō-Krater über den Kīlauea zur Mauna Loa

Der Mauna Loa ist einer der größten aktiven Vulkane der Erde und liegt mitten im Pazifik auf Big Island, der größten Insel der Inselgruppe von Hawaii.

Name

Der Name Mauna Loa bedeutet hawaiisch: ‚langer Berg‘, was sich durch seine von NNO nach SSW langgestreckte Form erklärt.

Lage

Der Schildvulkan nimmt einen Großteil von Hawaii, der größten Insel der hawaiischen Inselgruppe, ein.

Wichtigste Daten

Der Berg ragt 4170 m auf, reicht aber weitere 5000 m bis zu seinem submarinen Fuß ins Meer hinunter, wenn man noch dazu die Annahme einbezieht, dass sich durch das Gewicht des Berges der Meeresboden um ca. 8000 m abgesenkt hat, könnte man auf eine theoretische Gesamthöhe von 17.000 m kommen.

Seine Länge beträgt ca. 120 km. Er bedeckt 5270 km² und hat ein Volumen von etwa 80.000 km³.

Satellitenbild der Insel Hawaii, Mauna Loa mit den Riftzonen Mitte und Südwesten

Aufbau des Vulkans

Es handelt sich um einen langgestreckten Schildvulkan mit einer Gipfelcaldera, die 3 x 5 km misst und eine Tiefe von 183 m aufweist. Diese Caldera ist vermutlich vor 600–750 Jahren eingestürzt, und zwar in einer älteren, 6 x 8 km großen Caldera. Mauna Loa befindet sich derzeit noch im 2. Aufbaustadium von vulkanischen Ozeaninseln, dem Schildstadium. Der untere Teil des Vulkans ist bis ca. 1.000.000 Jahre alt und stammt aus dem 1. Aufbaustadium, dem Seamountstadium. Dieser untere Teil ist gekennzeichnet durch Kissenlaven und Hyaloklastiten, der obere Teil vor allem durch Tholeiitbasalten von geringer Viskosität.

Wie auf vielen großen Vulkanen befinden sich auch auf Mauna Loa Vulkanspalten, die in diesem Fall für die längliche Form des Vulkangebäudes verantwortlich sind. Hier handelt es sich um zwei axiale Riftzonen, die vom Gipfelkrater Mokuaweoweo ausgehen. Jede von ihnen enthält magmagefüllte Spalten.

Eruptionsgeschichte

Letzter Ausbruch von Mauna Loa 1984

Man vermutet, dass die ersten Eruptionen im System vor 1.000.000 bis 700.000 Jahren stattfanden. Vor geschätzten 400.000 Jahren hat der Vulkan das Seamount-Stadium überwunden und Laven bzw. Tephra produziert, wobei aber die ältesten tatsächlich bisher eindeutig datierbaren Gesteine ein Alter von ca. 200.000 Jahren aufweisen.

Nur wenig ist von Ausbrüchen während der Zeit der rein polynesischen Besiedelung bekannt. Aus dem Jahre 1832 verfügt man über den Bericht eines Missionars über einen Ausbruch des Mauna Loa, allerdings befand sich der Berichterstatter auf der Nachbarinsel Maui, ca. 190 km entfernt.

Seither weiß man von mindestens 33 Eruptionen des Mauna Loa bis zur bisher letzten von 1984, davon 17 Ausbrüche im 19. Jahrhundert und 15 im 20. Jahrhundert. Ein Ausbruch im 19. Jahrhundert dauerte ein ganzes Jahr, von August 1871 bis August 1872. Dabei wurden insgesamt 4,1 km³ Laven produziert.

Die Ausbruchsserie im Jahre 1950

Es handelt sich hier um den spektakulärsten Ausbruch des Vulkans Mauna Loa in historischer Zeit.

Der Ausbruch konzentrierte sich auf die Südwestflanke des Berges, wobei sich eine 20 km lange Eruptionsspalte über die Riftzone zog. Dabei folgten die Ausbrüche dem an des Mauna Loa festgestellten Rhythmus, wobei eine Gipfeleruption meist nach etwa 1-2 Jahren einen Flankenausbruch nach sich zieht.

Obwohl die Eruptionsstellen in einer Höhe zwischen ca. 3.200 m über dem Pazifik lagen, erreichten die Laven dieses in weniger als 4 Stunden. Zahlreiche Lavaströme entstanden im Lauf der Eruptionen aus gestaffelt angeordneten Spalten, jedoch blieb der angerichtete Schaden relativ gering. Die ʻAʻā-Laven eines Lavastroms strömten mit einer Geschwindigkeit mit bis zu 48 km/h zu Tal. Besonders spektakulär war das Einströmen dieser Laven ins Meer.

Während der 23 Tage lang anhaltenden Ausbrüche hatte der Vulkan schließlich 376 Mio. m³ an Laven produziert, wobei es sich um den Ausbruch mit der größten bisher bekannten Abflussrate auf Hawaii handelt.

Der Ausbruch 1984

Seit der Ausbruchsserie von 1975 hatte man im Vulkan Mauna Loa zunehmende Aufwölbung festgestellt. Hierzu gesellten sich im Frühjahr 1984 Erdbebenschwärme, wovon die tiefst gelegenen Erdbeben bei 13 km geortet wurden und die heftigsten eine Stärke von 6,6 erreichten. Dies ließ auf die Intrusion von Dykes schließen. Kurz vor dem Beginn der Ausbrüche am 24. März 1984 steigerte sich die Zahl der Mikrobeben und Vulkanischer Tremor setzte ein, so dass man auf dem 42 km entfernten Mauna Kea die empfindlichen Teleskope nicht mehr ruhig halten konnte.

Am 25. März setzten die eigentlichen Ausbrüche zunächst mit Lavafontänen im Südwesten der Gipfelcaldera ein. Schon nach 2-3 Stunden war ein Großteil der Caldera mit Lava bedeckt. Am Spätnachmittag verlagerte sich die Aktivität auf die nordöstliche Riftzone ca. 650 m unterhalb des Gipfels.

In den nächsten Tagen bedrohten die Lavaflüsse die Stadt Hilo, stoppten jedoch am Rande derselben, weil sich die Lava schließlich mittels Durchbrechung von Levees auf ein weites Hanggebiet verteilt hatte und nicht mehr kanalisiert in wenigen Rinnen strömte. Außerdem hatte sich durch Abkühlung ihre Viskosität erhöht (ʻAʻā-Lava), die Hangneigung vor der Stadt war gering und Bewuchs bremste die Lavaströme ab. Am 15. April war die Ausbruchsserie beendet.

Entwicklung im Jahre 2007 und Situation 2012

Topographische Karte vom Gipfel des Mauna Loa (Maßstab 1:24.000) von USGS Mauna Loa

Nach den Angaben des Hawaiian Volcano Observatory waren im Jahre 2007 folgende Entwicklungen zu beobachten:

Seit Anfang Juli 2004 wurde in der Tiefe des Mauna Loa eine steigende Anzahl vulkanischer Tremoren registriert. Die Anzahl der Beben fluktuierte von Woche zu Woche, war aber höher als normal. Alleine in der ersten Septemberwoche des Jahres 2004 waren es mehr als 350 Erdbeben in 35 bis 50 km Tiefe. Es handelte sich hierbei um langperiodische Erdbeben, deren Schockwellen allmählich aus dem seismischen Hintergrund hervortreten. Dies war seit dem Beginn der Aufzeichnungen im Jahre 1960 noch nicht vorgekommen.

Die Veröffentlichung einer geophysikalischen Studie führte im Mai 2007 zu einem starken Medienecho. Manche Meldungen erweckten dabei den Eindruck, dass ein Ausbruch kurz bevorstehen würde. Das Hawaiian Volcano Observatory stellte in einem Bericht am 21. Mai fest, dass es keine signifikanten Veränderungen gäbe.

Wie viele Calderen, etwa Campi flegrei oder Askja, scheint Mauna Loa zu „atmen“. So stellte man unmittelbar nach der Ausbruchsserie von 1984 eine beginnende Auswölbung fest, die sich aber dann für etliche Jahre ins Gegenteil kehrte. Erst ab 2002 begann der Vulkan sich neuerlich aufzuwölben, was aber bis 2009 wieder abgebremst wurde. Seit 2010 ist nur eine sehr langsame Aufwölbung zu verzeichnen.

Im Herbst 2012 erweist sich der Vulkan als ruhig. Keine signifikante Aufwölbung wurde festgestellt und nur wenige oberflächennahe Erdbeben, auch keine auffallenden Gasemissionen.

Hot Spot

Karte der Hawaii-Emperor-Insel- und Seamountkette

Mauna Loa sowie die anderen Vulkane auf Hawaii, Mauna Kea, Hualālai und Kīlauea, sind über einem Hot-Spot entstanden. Hot-Spots sind Gebiete, wo aus dem tiefen Erdmantel aufsteigende heiße Aufströme, sogenannte Plumes, Material bis an die Erdoberfläche transportieren. Im Fall von Hawaii wird die Region auf der pazifischen Lithosphärenplatte durch die Plattentektonik langsam über den Hot-Spot geschoben, wodurch im Abstand vieler Millionen Jahre eine ganze Kette von Vulkaninseln und Seamounts, die Hawaii-Emperor-Kette gebildet wurde, die von den Aleuten bis in die Mitte des Pazifiks reicht.

Man hat diese Theorie auch verwendet, um die unterschiedlichen Zusammensetzung von Laven von Mauna Loa im Vergleich mit solchen von Mauna Kea zu erklären. Die tholeiitischen Basalte von Mauna Loa, ein Vulkan, der sich im Stadium des Schildaufbaus befindet, sind demnach Folge einer Position direkt über dem Hot Spot. Wohingegen Mauna Kea schon im nächsten Stadium angelangt ist, nicht mehr direkt über dem Hot spot liegt, und Basalte der alkalischen Serie produziert. Manche Forscher erklärten dies mit von der chemischen Zusammensetzung her unterschiedlichen Zonen des Mantels, von denen das Magma stammen würde, andere mit unterschiedlicher Zonierung des aufsteigenden Mantel Plumes.

Untersuchungen zur Vegetation am Vulkan Mauna Loa

Im Jahre 1997 wurden am Mauna Loa Untersuchungen an sechs verschiedenen Orten zum Wachstum von Eisenhölzern durchgeführt, einem blühenden Strauch, der dem Rhododendron ähnelt und für den Pazifikraum typisch ist. Man wollte unterschiedliche Vegetationsbedingungen, vor allem den Einfluss von Höhe und Temperatur testen. Wie zu erwarten stellte sich heraus, dass die in unteren Lagen angesiedelten Pflanzen (auf ca. 700 m) besser gediehen als die in ca. 1600 m Höhe. Interessant scheint jedoch, dass man Mauna Loa aus einigen Gründen für solche Tests als besonders geeignet empfand: Wegen der isolierten Lage gedeiht auf den Inseln nur eine begrenzte Artenzahl. Zudem existieren auf dem Schildvulkan erkaltete Lavaströme, die viele Klimabereiche abdecken, so dass sich ein sehr homogenes Bild des Bodens ergibt.

Mythen und Legenden um Mauna Loa

Die Vulkangöttin Pele soll eines Tages inkognito mit Poliʻahu, der Schneegöttin des Mauna Kea, ein Schlittenrennen gefahren sein. Plötzlich aber sprang Feuer aus der Erde und Poliʻahu erkannte ihre Feindin Pele.

Eines Tages wird Pele von ihrer Schwester verbannt und sucht Zuflucht im Tor zur Unterwelt, Mauna Loa, wo sie von da an wohnt.

Die Einheimischen glauben, dass die Göttin Pele vor einer Eruption einen weißen Hund die Hänge des Berges herunter zu den Menschen schickt, um sie zu warnen.

Observatorien auf dem Mauna Loa

Auf dem Mauna Loa befinden sich die Messstation Mauna Loa, eine meteorologische Messstation, die vor allem auf Kohlendioxid-Messungen spezialisiert ist, sowie eine Sternwarte.

Weblinks

Fotos und Videos

Commons: Mauna Loa – Sammlung von Bildern

• HVO: Mauna Loa Webcam

Wissenschaftliche Beiträge

• Hawaiian Volcano Observatory / USGS
• Mauna Loa im Global Volcanism Program der Smithsonian Institution (englisch)
• Mauna Loa Observatory (MLO) NOAA
• Mauna Loa Solar Observatory (MLSO) – operated by the High Altitude Observatory, Boulder, Colorado
• Ken Hon, e.a.: Field interpretation of active volcanoes. A handbook for viewing lava, Geology Dept., University of Hilo, Hawaii, 2008 (PDF, englisch; 8,3 MB)
• Peter Schiffman: Hyaloclastites and the slope stability of Hawaiian volcanoes: Insights from the Hawaiian Scientific Drilling Project’s 3-km drill core, Journal of Volcanology and Geothermal Research 151 (2006) 217–228 (PDF, englisch; 617 kB)
• Alexander V. Sobolev, e.a.: An olivine-free mantle source of Hawaiian shield basalts, NATURE, Vol. 434, 2005 (PDF, englisch; 1,1 MB)
• J.W. Raich, ea.: Primary Productivity and Ecosystem Development along an Elevational Gradient on Mouna Loa, Hawaii, Ecology, 78 (3), 1997, pp. 707-721 (PDF, englisch; 1,2 MB)