Supervulkan

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Dieser Artikel beschäftigt sich mit dem geologischen Phänomen Supervulkan, für den gleichnamigen Fernsehfilm siehe Supervulkan (Film).
Falschfarben-Satellitenaufnahme des Tobasees, einer 100 km langen und 30 km breiten Caldera eines Supervulkans

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 gut 23.000 Jahren. Die Auffüllzeit der Magmakammern bis zum Ausbruch wird auf einige hundert bis wenige tausend Jahre geschätzt.[1][2]

Definition[Bearbeiten]

Querschnitt durch einen Supervulkan (Long Valley Caldera)

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 dies 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. Hierbei 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 Kilometern nieder. Vulkanischer Staub wird um den ganzen Globus getragen.

Wirkung[Bearbeiten]

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 Kilometern 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-Katastrophen-Theorie 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]

Aktuell sind nur wenige Supervulkane wissenschaftlich erfasst. Der wohl bekannteste Supervulkan ist der Yellowstone im Yellowstone-Nationalpark. Sein nächster Ausbruch ist nach Auffassung von Geologen fällig und es gibt Zeichen für einen in geologischen Zeiträumen baldigen (eventuell innerhalb einiger tausend Jahre) Ausbruch. Weitere Supervulkane sind neben dem Yellowstone beispielsweise noch die Phlegräischen Felder in Italien, der Toba, der Taupo und die La-Garita-Caldera.

Ebenfalls mit Sicherheit noch aktiv sind die Vilama-Caldera im Dreiländereck zwischen Chile, Bolivien und Argentinien und die Lazufre-Region[5] (Gegend zwischen den Vulkanen Lastarria und Cordón del Azufre) an der Grenze zwischen Chile und Argentinien. Die Lazufre-Region hebt sich auf einer Fläche von 50 mal 35 Kilometern. Im Zentrum sind dies mittlerweile 3 Zentimeter im Jahr.[5] Diese Region ist seismisch wesentlich aktiver als zum Beispiel die Yellowstone-Region. Die Lazufre-Region ist schwer zugänglich und daher wissenschaftlich noch unzureichend erforscht. Möglicherweise ist der Lazufre der aktuell gefährlichste potenzielle Supervulkan.

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
La-Garita-Caldera Colorado USA vor etwa 27 Millionen Jahren 000000000005000.00000000005.000 km³ VEI 8
Toba (Tobasee) Sumatra Indonesien vor etwa 75.000 Jahren 000000000002800.00000000002.800 km³ VEI 8
Yellowstone Caldera

(Huckleberry Ridge Eruption)

Wyoming USA vor 2,1 Millionen Jahren 000000000002500.00000000002.500 km³ VEI 8
La Pacana Caldera Región de Antofagasta Chile vor etwa 4 Mio. Jahren 000000000002500.00000000002.500 km³ VEI 8
Vilama-Caldera Argentinien vor 8,4 Millionen Jahren 000000000002000.00000000002.000 km³ VEI 8
Taupo Nordinsel Neuseeland vor 26.500 Jahren 000000000001170.00000000001.170 km³ VEI 8
Yellowstone Caldera

(Lava Creek Eruption)

Wyoming USA vor 640.000 Jahren 000000000001000.00000000001.000 km³ VEI 8
Pastos Grandes Caldera Departamento Potosí Bolivien vor etwa 2,9 Mio Jahren 000000000000820.0000000000820 km³ VEI 7
Long Valley Caldera Kalifornien USA vor 760.000 Jahren 000000000000600.0000000000600 km³ VEI 7
Valles-Caldera New Mexico USA vor 1,12 Millionen Jahren ≈ 600 km³ VEI 7
Aso Kyūshū Japan vier große explosive Eruptionen vor 300.000 bis 80.000 Jahren insgesamt 600 km³ VEI 7
Diamante Caldera - Maipo San Carlos (Mendoza) Chile/Argentinien vor etwa 450.000 Jahren 000000000000450.0000000000450 km³ VEI 7
Yellowstone Caldera

(Mesa Falls Eruption)

Wyoming USA vor 1,2 Millionen Jahren 000000000000280.0000000000280 km³ VEI 7
Bruneau-Jarbidge Idaho USA vor 10 − 12 Millionen Jahren > 250 km³ VEI 7
Sabatini Vulkankomplex Latium Italien vor 374.000 Jahren > 200 km³ VEI 7
Tambora Sumbawa Indonesien 1815 000000000000160.0000000000160 km³ VEI 7
Kikai Ōsumi-Inseln Japan um 4300 v. Chr. 000000000000150.0000000000150 km³ VEI 7
Mount Mazama Oregon USA um 4900 v. Chr. 000000000000150.0000000000150 km³ VEI 7
Kurilensee Kamtschatka Russland um 5700 v. Chr. 000000000000130.0000000000130 km³ VEI 7
Aira Kyūshū Japan vor 22.000 Jahren 000000000000110.0000000000110 km³ VEI 7
Santorin

(Minoische Eruption)

Kykladen Griechenland 1613±13 v. Chr. 000000000000100.0000000000100 km³ VEI 7
Taupo Nordinsel Neuseeland 181 n. Chr. 000000000000085.000000000085–100 km³ VEI 7
Phlegräische Felder Kampanien Italien vor 39.000 Jahren 000000000000080.000000000080–150 km³ VEI 7

Literatur[Bearbeiten]

Filme[Bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten]

 Wiktionary: Supervulkan – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Einzelnachweise[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. 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