Supervulkan

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Wechseln zu: Navigation, Suche
Dieser Artikel beschäftigt sich mit dem geologischen Phänomen Supervulkan, für den gleichnamigen Fernsehfilm siehe Supervulkan (Film).
Weltkarte der bekannten Supervulkane:

Supervulkane sind die größten bekannten Vulkane, die im Gegensatz zu „normalen“ Vulkanen auf Grund der Größe ihrer Magmakammer bei Ausbrüchen keine Vulkankegel aufbauen, sondern riesige Calderen (Einbruchskessel) im Boden hinterlassen. Als Supervulkan werden Ausbrüche mit dem Vulkanexplosivitätsindex-Wert 8 (VEI-8) bezeichnet, wobei gelegentlich auch Ausbrüche der Stärke VEI-7 dazu gerechnet werden. Eine wissenschaftlich exakte Definition gibt es allerdings nicht. Den Begriff „Supervulkan“ hat die Fachliteratur erst kurz nach der Jahrtausendwende aus Medienberichten übernommen.

Der letzte Ausbruch eines Supervulkans geschah im Gebiet des Lake Taupo (Neuseeland) vor etwa 26.500 Jahren. Die Auffüllzeit der Magmakammern bis zum Ausbruch wird auf einige hundert bis wenige tausend Jahre geschätzt.[1][2]

Definition[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Falschfarben-Satellitenaufnahme des Tobasees, einer 100 km langen und 30 km breiten Caldera eines Supervulkans

Supervulkane sind an einer besonders großen Magmakammer unter dem Vulkangebiet zu erkennen oder hatten bei Ihrem Ausbruch eine Auswurfmenge (Ausstoßvolumen an Lava, Pyroklastika, Staub etc.) von mindestens 1000 km³.[3] So ist beispielsweise die Magmakammer des Yellowstone-Vulkans 60 km lang und 40 km breit und fasst etwa 15.000 km³ Magma.[4] Während sich das teilgeschmolzene Magma über tausende von Jahren mit Gas anreichert, hebt sich das Gebiet über der Magmakammer. Wird das Magma durch die Gasanreicherung kritisch, bricht es an mehreren weitverteilten Stellen durch das Deckgestein. Typischerweise geschieht das durch die beim Heben des Gebietes über der Magmakammer entstehenden Risse im Boden ringförmig. Der auf diese Weise gebildete Deckel aus Gestein sinkt in die sich leerende Magmakammer und bildet so die charakteristische Caldera (Kessel). Die Wucht eines solchen Ausbruches wird mit dem Vulkanexplosivitätsindex-Wert 8 (VEI-8) und höher beschrieben. Dabei werden Hunderte oder Tausende Kubikkilometer Lava aus der Magmakammer mit Überschallgeschwindigkeit bis zu 50 km hoch in die Stratosphäre geschleudert und „regnen“ im Umkreis von mehreren 100 km nieder. Vulkanischer Staub wird um den ganzen Globus getragen.

Wirkung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Querschnitt durch einen Supervulkan (Long Valley Caldera)

Solche gewaltigen Explosionen werden begleitet von Erdbeben unbekannter Stärke und Flutwellen, deren Stärke von der Lage des Vulkans abhängt. Vorhersagemodelle über den Verlauf eines solchen Ausbruchs existieren nicht, da die Wissenschaft bislang keinen derartigen Ausbruch beobachten konnte.

Neben den primären Schäden einer Supervulkanexplosion kommt es zu einer globalen Klimakatastrophe, auch als Vulkanischer Winter bezeichnet, bei welchem die Temperaturen weltweit um mehrere Grad sinken. Durch massenhaftes Verenden von Pflanzen und Tieren droht eine jahrelange Nahrungsknappheit.

Über die Zahl an Opfern lässt sich nur spekulieren. Sie ist abhängig vom Standort des Supervulkans. In einem Umkreis von 100 km wird jedes Leben durch den Ausbruch vernichtet. Auch in größerer Entfernung ist die Sterblichkeit hoch. Der Vulkanstaub ist sehr fein und dringt in jede Spalte. Durch seine Eigenschaft, in Verbindung mit Feuchtigkeit zu einer zementartigen harten Masse zu werden, können Lebewesen auch bei genügender Luftaufnahme ersticken, da die Lungen durch das Einatmen des Staubes funktionsunfähig werden – ohne Atemschutz hat man nur geringe Überlebenschancen. Werden Pflanzen von diesem Staub dicht bedeckt, ist Photosynthese be- bzw. verhindert, sodass diese Pflanzen sterben. Regen kann diese Situation nicht verhindern, sondern nur verschlimmern.

Man vermutet, dass Supervulkane bei den bekannten Ausbrüchen für Artensterben verantwortlich waren. Nach der umstrittenen Toba-Katastrophentheorie wurde die Menschheit auf einige tausend Menschen reduziert, als vor 75.000 Jahren der Toba-Vulkan auf Sumatra (Indonesien) ausbrach. Relikt des Ausbruchs ist der aus der Caldera gebildete Tobasee.

Aktivitäten[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Aktuell werden Supervulkane wissenschaftlich erfasst und sind daher noch nicht alle erfasst bzw. gefunden worden. Der wohl bekannteste ist der Yellowstone im Yellowstone-Nationalpark. Sein nächster Ausbruch ist nach Auffassung von Geologen fällig und es gibt Anzeichen für einen in geologischen Zeiträumen baldigen Ausbruch (eventuell innerhalb einiger tausend Jahre). Weitere Supervulkane sind beispielsweise die Phlegräischen Felder in Italien, der Taupo und die La-Garita-Caldera.

Als bisher heftigster Vulkanausbruch gilt der Toba vor rund 74.000 Jahren, für den eine Magnitude von 8,8 errechnet wurde und der in der Folge über einen Zeitraum von etwa 10 Jahren massive weltweite Temperaturabsenkungen bewirkte. Nach der umstrittenen Toba-Katastrophentheorie des Anthropologen Stanley Ambrose soll es durch die Folgen dieses Ausbruches zu einem genetischen Flaschenhals bei den damals lebenden Hominiden gekommen sein, der die geringe genetische Vielfalt der heute lebenden Menschen erklären könnte.

Der heftigste Vulkanausbruch der letzten 7000 Jahre erfolgte 1257 durch den Samalas, der zum Vulkankomplex Rinjani auf der indonesischen Insel Lombok gehört und etwa dem Ausbruch des Tambora 1815 glich. Mittelalterliche Chroniken aus Europa beschreiben einen Sommer 1258 voller Dauerregen und Missernten, Mongolen erstürmten Bagdad und in verschiedenen Teilen der Welt brachen Kriege aus.

Noch verheerender sind sogenannte Trapps (aus dem Skandinavischen für „Treppe“), darunter versteht man Vulkan-Systeme die über längere Zeit aktiv waren und dabei geologische Hochebenen ausbildeten, die sich als Stufe deutlich abheben. Am bekanntesten ist der Dekkan-Trapp, der auch mit dem Aussterben der Dinosaurier in Verbindung gebracht wird. Als größten seiner Art gilt der Sibirien-Trapp, der mit dem Massenaussterben im Perm in Zusammenhang gebracht wird und rund 1 Mio. Jahre aktiv war. Der Etendeka-Trapp erstreckte sich einst über die damals zusammenhängenden Kontinente von WestAfrika und Südamerika.

Geologisch hoch aktive Vulkanfelder sind derzeit das Vulkan-System Grímsvötn im Süden von Island, dessen Ausbrüche sich auf Nordeuropa auswirkten. Belegt sind hier zwei Ausbrüche deren Asche über ganz Nordeuropa verstreut gefunden wurde. Infolgedessen kam es wohl zu massiven Umweltveränderungen in Nord- und Ostsee, wie der Durchbruch des baltischen Gletschersee, der Meeresdurchbruch zum Yodiameer und die Destabilisierung von Gashydraten im Nordmeer, was zu Folgekatastrophen führte. Unsicher ist wie groß diese Ausbrüche wirklich waren.

Hoch aktiv ist auch der Altiplano–Puna-Vulkankomplex im Dreiländereck zwischen Chile, Bolivien und Argentinien mit dem aktiven Uturuncu, wobei vier weiteren Calderen (z. B. Vilama-Caldera) belegt sind.

Kaum erforscht ist das Lazufre-Vulkanfeld (Ojos del Salado, Cerro de Azufre Lastarria und San Román[5]), das nach der Region zwischen Lastarria und Cordón del Azufre an der Grenze zwischen Chile und Argentinien benannt ist. Die Lazufre-Region hebt sich auf einer Fläche von 1750 km², im Zentrum sind dies 3 Zentimeter pro Jahr.[5] Diese Region ist seismisch wesentlich aktiver als zum Beispiel die Yellowstone-Region. Der Vulkan Ojos del Salado in Chile ist mit 6893 m der höchste Vulkan der Erde und wird daher als potentieller Kandidat für eine kommende Supereruption angesehen. Die Lazufre-Region ist jedoch wissenschaftlich nur unzureichend erforscht und aufgrund der Höhe nur für Bergsteiger zugänglich.

Die Daten stammen z.T. aus der Datenbank der VOGRIPA (Volcano Global Risk Identification & Analyse Project)[6] unter Angabe der Quellen, wobei die Wissenschaftler oft unterschiedlicher Auffassung sind.

Supermassive Ausbrüche sind von folgenden Vulkanen bekannt (Auswahl), wobei hauptsächlich nur die Ausbrüche der Stärke VEI 8 den Supervulkanen zugeordnet werden.

Vulkan Ort Staat Zeit des letzten vermuteten Ausbruchs, ... Tephra (Materialausstoß) VEI
San-Juan-Vulkanfeld

(La-Garita-Caldera)

Colorado USA vor etwa 27,8 Mio. Jahren 000000000005000.00000000005.000 km³ VEI 8
Toba (Tobasee)

(Young Toba Tuff)

Sumatra Indonesien vor etwa 74.000 Jahren, Magnitude 8,8 000000000002800.00000000002.800 km³ VEI 8
Toba (Tobasee)

(Old Toba Tuff)

Sumatra Indonesien vor etwa 788.000 Jahren, Magnitude 8,4 000000000000800.0000000000800 km³ VEI 8
Yellowstone Caldera

(Lava Creek Eruption)

Wyoming USA vor etwa 640.000 Jahren, Magnitude 8,4 000000000000900.0000000000900 km³ VEI 8
Yellowstone Caldera

(Mesa Fall Eruption)

Wyoming USA vor etwa 1,2 Mio. oder auf 1,6 Mio. Jahren datiert, Magnitude 7,8 000000000000280.0000000000280 bis 300 km³ VEI 7
Yellowstone Caldera

(Huckleberry Ridge Eruption)

Wyoming USA vor etwa 2,1 Mio. Jahren, Magnitude 8,3, Serie mehrerer Ausbrüche mit 1340 km³, 820 km³ und 290 km³ 000000000000940.0000000000940 km³ VEI 8
Altiplano–Puna Vulkan Komplex (APVC)

(Vilama-Caldera)

El Tatio, Puna-Region, Anden Chile vor etwa 8,4 Mio. Jahren 000000000000200.0000000000200 km³ VEI 8
Altiplano–Puna Vulkan Komplex (APVC)

(Guacha-Caldera)

Sol de Mañana, Puna-Region, Anden Bolivien vor etwa 5,6–5,8 Mio. Jahren 000000000000800.0000000000800 km³ VEI 8
Altiplano–Puna Vulkan Komplex (APVC)

(La Pacana Caldera)

Región de Antofagasta, Santa Cruz Region, Anden Chile vor etwa 3,5–3,6 Mio. Jahren 000000000002500.00000000002.500 km³ VEI 8
Altiplano–Puna Vulkan Komplex (APVC)

(Pastos Grandes Caldera)

Departamento Potosí, Anden Bolivien vor etwa 2,89 Mio. Jahren 000000000000820.0000000000820 km³ VEI 8
Altiplano–Puna Vulkan Komplex (APVC)

(Uturuncu)

Departamento Potosí, Anden Bolivien vor etwa 271.000 Jahren, aktiv 000000000000085.000000000085 km³ VEI 7
Taupo

(Oruanui-Ausbruch)

Nordinsel Neuseeland vor etwa 26.500 Jahren, Magnitude 8,1 000000000000530.0000000000530 km³ VEI 8
Long Valley Caldera

(Bishop Tuff)

Kalifornien USA vor etwa 760.000 Jahren, Magnitude 8,3 000000000000600.0000000000600 km³ VEI 7
Valles-Caldera

(Lower Bandelier)

New Mexico USA vor etwa 1.6 Mio. Jahren, Magnitude 7,8 ca. 300 km³ VEI 7
Aso

(Jigoku-Eruption)

Kyūshū Japan 87.000 BP ±9000, stärkste Eruption ca. 200 km³ VEI 7
Aso Kyūshū Japan 115.000 BP über 100 km³ VEI 7
Aso Kyūshū Japan 263.000 BP über 100 km³ VEI 7
Aso

(Hirose-3 Eruption)

Kyūshū Japan 273.400 BP über 100 km³ VEI 7
Atitlán

(Los Chocoyos Asche)

ZentralAmerika Guatemala 84000 BP 275 km³ VEI 7
Kapenga

(Waiotapu)

Fiji-Insel Fiji 710.000 BP 200 km³ VEI 7
Taupo

(Whakamaru-Eruption)

Nordinsel Neuseeland vor etwa 254.000 Jahren 000000000001170.00000000001.170 bis 2.000 km³ VEI 8
Taupo

(Reporoa-Eruption)

Nordinsel Neuseeland vor etwa 230.000 Jahren 000000000000340.0000000000340 km³ VEI 7
Taupo

(Maroa-Eruption)

Nordinsel Neuseeland vor etwa 230.000 Jahren 000000000000140.0000000000140 km³ VEI 7
Taupo

(Rotorua-Eruption)

Nordinsel Neuseeland vor etwa 220.000 Jahren 000000000000100.0000000000100 km³ VEI 7
Kos-Nisyros

(Kos-Nisyros Eruption)

Kos und Nisyros Griechenland vor etwa 161.000 Jahren

Trennte Kos und Nisyros, Kos-Plateau-Tuff

000000000000110.0000000000110 km³ VEI 7
Grimsvötn volcanic System

(Saksunarvatn-Eruption Asche-Schicht)

Laki-Krater Island vor etwa 10.347 Jahren (im Grönland-Eis datiert auf 8230±60 v. Chr.) Fehler im Ausdruck: Unerwarteter Operator >Fehler im Ausdruck: Unerwarteter Operator >>50 km³ VEI 6–7
Sibirien-Trapp Norilsk, Sibirien Russland vor etwa 250 bis 251 Mio. Jahren anhaltend Fehler im Ausdruck: Unerwarteter Operator >Fehler im Ausdruck: Unerwarteter Operator >>5.000 km³ VEI 8
Dekkan-Trapp

(Mahabaleshwar–Rajahmundry Trapp)

Dekkan-Plateau Indien vor etwa 66,25 Mio. Jahren, mind. 30.000 Jahre anhaltend Fehler im Ausdruck: Unerwarteter Operator >Fehler im Ausdruck: Unerwarteter Operator >>2.000 km³ VEI 8
Emeishan-Trapp Emei Shan, Sichuan China vor etwa 262 Mio. Jahren, bis 259 Mio Jahre anhaltend Fehler im Ausdruck: Unerwarteter Operator >Fehler im Ausdruck: Unerwarteter Operator >>1.000 km³ VEI 8
Etendeka-Trapp

(Serra-Geral-Formation)

Paraná-Becken und Etendeka-Plateau Brasilien und Namibia/Angola vor etwa 128–138 Mio. Jahre, Südamerika-Westafrika, Zentralatlantische Magmenprovinz Fehler im Ausdruck: Unerwarteter Operator >Fehler im Ausdruck: Unerwarteter Operator >>1.000 km³ VEI 8
Changbaishan

(Tianchi eruption)

Changbai Gebirge China vor etwa 969 AD ±20 000000000000076.000000000076 bis 116 km³ VEI 7
Changbaishan

(Oga eruption)

Changbai Gebirge China vor etwa 448.00 Jahren 000000000000070.000000000070 bis 100 km³ VEI 7
Katla

(Sólheimar-Eruption der Vedde-Asche)

südl. Island Island vor etwa 10.171 Jahren Fehler im Ausdruck: Unerwarteter Operator >Fehler im Ausdruck: Unerwarteter Operator >>80 bis 100 km³ VEI 6–7
Maipo

(Diamante Eruption)

San Carlos (Mendoza) Chile/Argentinien vor etwa 450.000 Jahren 000000000000450.0000000000450 km³ VEI 7
Bruneau-Jarbidge Idaho USA vor etwa 10−12 Mio. Jahren > 250 km³ VEI 7
Sabatini Vulkankomplex Latium Italien vor etwa 374.000 Jahren > 200 km³ VEI 7
Tambora Sumbawa Indonesien 1815, „Jahr ohne Sommer 000000000000060.000000000060 bis 160 km³ VEI 7
Vulkankomplex Rinjani

(Samalas Eruption)

Lombok Indonesien 1257, „Jahr ohne Sommer 000000000000040.000000000040 km³ VEI 7


Kikai

(Akahoya Eruption)

Ōsumi-Inseln Japan um 4350 v. Chr. 000000000000066.000000000066 bis 150 km³ VEI 7
Corbetti

(Corbetti Caldera)

Awasasee Rift-Valley, Äthiopien um 500.000 Jahren ±60.000 000000000000103.0000000000103 km³ VEI 7
Corbetti

(Awasa Caldera)

Awasasee Rift-Valley, Äthiopien um 1 Mio. Jahren 000000000000400.0000000000400 km³ VEI 8
Mount Mazama Crater Lake, Oregon USA um 5677 v.Chr ±150 (oder 5724±20 v. Chr), Magnitude 6,8 000000000000150.0000000000150 km³ VEI 6–7
Kurilensee Kamtschatka Russland um 5700 v. Chr. 000000000000130.0000000000130 km³ VEI 7
Kurilensee

(Ilinsky Eruption)

Kamtschatka Russland um 6440 v.Chr. ± 25 000000000000140.0000000000140 km³ VEI 7
Aira Kyūshū Japan vor etwa 28.000 Jahren 000000000000110.0000000000110 km³ VEI 7
Aira Kyūshū Japan vor etwa 456.000 Jahren 000000000000110.0000000000110 km³ VEI 7
Santorin

(Minoische Eruption)

Kykladen Griechenland 1613±13 v. Chr. 000000000000100.0000000000100 km³ VEI 7
Taupo

(Hatepe-Eruption)

Nordinsel Neuseeland 181 n. Chr. 000000000000085.000000000085–100 km³ VEI 7
Phlegräische Felder Kampanien Italien vor etwa 39.000 Jahren 000000000000080.000000000080–150 km³ VEI 7
Phlegräische Felder Kampanien Italien vor etwa 50.000 Jahren 000000000000080.000000000080–100 km³ VEI 7

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Filme[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

 Wiktionary: Supervulkan – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Vanderbilt University Pressemitteilung 2012: Super-eruptions may have surprisingly short fuses
  2. Gualda, Pamukcu, Ghiorso, Anderson Jr, Sutton, et al: Timescales of Quartz Crystallization and the Longevity of the Bishop Giant Magma Body. In: PLoS ONE. Band 7, Nr. 5, 2012, doi:10.1371/journal.pone.0037492.
  3. Definition von Supervulkanen des Yellowstone Volcano Observatory
  4. http://volcanoes.usgs.gov/yvo/faqsscience.html
  5. a b Thomas R. Walter, Joel Ruch, Andrea Manconi, Manoochehr Shirzaei, Mahdi Motagh, Jan Anderssohn: Die „Beule“ von Lazufre; Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ, Potsdam
  6. VOGRIPA Database