Vulkane Fluch oder Segen
Inhaltsverzeichnis
1.Einleitung…………………………………................. S. 5
1.1 Das Tor zur Hölle………………………………... S. 5
1.2 Was ist ein Vulkan………………………………. S. 5
2.Anatomie des Planeten Erde……………………….. S. 6
2.1 Eine Reise in die Erde…………………………… S. 6
2.2 Die Hitze im Erdinnern………………………...... S. 7
3.Wissenswertes über die Plattentektonik……………S. 8
3.1 Das Puzzle der Erde……………………………... S. 8
4.Die globale Verteilung der Vulkane………………...S. 9
4.1 Verteilung der Vulkane………………………….. S. 9
4.2 Vulkanismus am mittelozeanischen Rücken…….. S. 9
4.3 Vulkanismus an den konvergierten Platten……… S. 10
4.4 Hot-Spot Vulkanismus…………………………... S. 10
5.Aufbau eines Vulkans………………………………. S. 11
6.Vulkanausbruch…………………………………….. S. 12
6.1 Ablauf……………………………………………. S. 12
6.2 Explosive Eruption………………………………. S. 12
6.3 Effusive Eruption………………………………... S. 13
7.Ankündigung einer Eruption………………………. S. 13
7.1 Warnsignale……………………………………… S. 13
7.2 Werkzeuge zur Vulkanbeobachtung…………….. S. 13
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8.Profit und Risiko……………………………………. S. 14
8.1 Landwirtschaft…………………………………… S. 14
8.2 Energiegewinnung……………………………….. S. 15
8.3 Gesundheit……………………………………….. S. 15
8.4 Rohstoffe……………………………………........ S. 16
8.5 Tourismus………………………………………... S. 16
9. Schluswort…………………………………………... S. 17
10. Quellenverzeichnis………………………………... S. 18
Patrick Roos
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Vorwort
Als ich den Ausbruch vom Stromboli im Fernsehen gesehen habe, hat mich das sehr
fasziniert und ich habe mich gefragt, wie so etwas eigentlich passieren kann. In
dieser Zeit war ich auf der Suche nach einem Thema für die Abschlussarbeit.
1999 ging unsere Familie nach Cecina in die Sommerferien. Von hier aus machten
wir einen zweitägigen Ausflug nach Neapel. Dort erklommen wir den Vesuv um einen
Blick in dem Krater zu werfen. Nachher ging es weiter nach Pombeji. Diese Stadt
wurde 79 n. Chr. total unter einem Aschen- und Steinregen begraben. Heute
versucht man Pombeji wieder auszugraben. Man fand und findet Formen von
Menschen Tieren und alle Art handwerkliche Gegenstände. Interessant ist, wie weit
entwickelt diese Stadt zu dieser Zeit schon war. Das war für mich sehr eindrücklich
und erstaunend, weil ich nicht wusste, was ein Vulkan anrichten kann. Diese
Eindrücke beeinflussten mich bei der Wahl des Themas zur Abschlussarbeit und
darum wollte ich Vulkanismus genauer erforschen.
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1.Einleitung
1.1 Das Tor zur Hölle
Ein Vulkanausbruch ist eines des gewaltigsten Naturereignisses. Es kracht, donnert,
zischt, zittert und die Erde explodiert. Er bringt Panik, Schrecken und Tod über
Menschen und Tiere.
1.2 Was ist ein Vulkan
Früher hielt man Vulkanausbrüche für das Werk von Göttern oder böser Geister. Zur
Besänftigung wurden sogar Menschenopfer in den Krater geworfen.
Heute verfügen wir über eine weniger phantasievolle Erklärung.
Ein Vulkan ist eine vorübergehende oder dauernde Öffnung in der Erdkruste, durch
die heisses meist zähflüssiges Gestein an die Oberfläche unseres Planeten gelangt.
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2. Anatomie des Planeten Erde
2.1 Eine Reise in die Erde
Um zu verstehen wie Vulkane funktionieren muss man wissen wie unsere Erde
aufgebaut ist.
Sie besteht eigentlich aus drei Schichten: a)Die Erdkruste (Lithosphäre)
b)Der Erdmantel
c)Der Erdkern
a)Die Erdkruste ist starr und besteht hauptsächlich aus vulkanischem Gestein
(Basalt) z.B. Granit.
Bei den Ozeanen ist sie ca. 6-12 Kilometern und bei den Kontinenten 25-70
Kilometern dick.
Von den Kräften z.B. Druck und Hitze tief im Erdinneren wird sie immer wieder neu
gebildet und geformt.
Die Kontinente kann man sich wie schwimmende Bretter auf einem gefrorenen
See vorstellen.
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b) Der Erdmantel besteht aus knetgummiartiger vulkanischer Gesteinsmasse Basalt
genannt. Durch die unterschiedlichen Temperaturen bis 2500°C und 2800Kilommeter
Tiefe ist diese Masse Magma ständig in Bewegung. Das sind die
Konvektionsströmungen. In diesem Teil der Erde schmilzt das Gestein, wird aber
nicht flüssig weil der Druck zu hoch ist.
c) Der Erdkern ist am Rand zähflüssig und im Innern hart. Der Druck im Kern schätzt
man auf 2,5-3,5 Millionen Atmosphären und Temperaturen bis ca. 6000°C. Er
besteht vorwiegend aus Eisen Nickel und Schwefel.
2.2 Die Hitze im Erdinnern
Je tiefer man in die Erde vordringt, je wärmer wird es (pro km 30°C). In einer Tiefe
von 35 km herrscht bereits eine Temperatur von 1000 °C.
Bei einem Erdradius von 6370 km sind also 99,9% unseres Planeten heisser als
1000°C. Wir leben auf einem gewaltigen Hochofen und nur die Erdkruste schützt uns
vor dieser Hitze.
Da bei diesen Temperaturen die Gesteine schmelzen und alle Gesteine leicht
radioaktive Elemente enthalten ist unser Planet eigentlich ein gewaltiges
Kernkrafwerk.
In diesen riesigem Druckkesseln wirken die Vulkane sozusagen als
Sicherheitsventile. Sie lassen überschüssige Wärme in Form von Magma und Gasen
aus.
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3. Wissenswertes über die Plattentektonik
3.1 Das Puzzle der Erde
Die Erdkruste besteht aus sieben grossen und mehreren kleinen Platten. Diese
schwimmen auf dem dickflüssigen Erdmantel. Da sie nicht fest miteinander
verbunden sind und der Erdmantel immer in Bewegung ist (Konvektionsstörme)
verschieben sie sich jährlich 2-18 cm.
Wenn die Platten zusammenstossen entstehen Risse und Spalten in der Erdkruste,
die bis in den Erdmantel hinabreichen.
Bei diesen Plattengrenzen, wo die Platten aufeinander krachen oder
auseinandergezogen werden, sind die Schwachstellen unserer Erde. 90% der
Vulkane befinden sich bei diesen Plattengrenzen.
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4. Die globale Verteilung der Vulkane
4.1 Verteilung der Vulkane
Die 550 aktiven Vulkane der Erde sind also nicht wahllos auf der Erdoberfläche
verteilt, sondern hängen stark von dieser Plattentektonik ab.
4.2 Vulkanismus am mittelozeanischen Rücken
Man findet Vulkane am mittelozeanischen Rücken, wo die Platten auseinander
gezogen werden. An diesen Schwachstellen steigt Magma auf und bildet neuen
Meeresboden.
Es muss aber wieder Boden verschwinden und das geschieht bei den
Subduktionszonen.
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4.3 Vulkanismus an den konvergierten Platten
Subduktionszonen sind Stellen wo sich eine Platte unter die Andere schiebt. Die
gesunkene Platte wird wieder zu Magma geschmolzen. Eine solche Zone ist der
Ring of Fire rings um den Pazifischen Ozean.
4.4 Hot-Spot Vulkanismus
Dann gibt es noch Hot-Spots (heisser Fleck). Das sind lokale über Jahrmillionen
ortskonstante Magmaherde so genannte Pulme, die vom Erdmantel bis an die
Erdoberfläche reichen. Dort wandert die ozeanische Kruste über den Hot-Spot, es
entsteht eine Kette von Vulkaninseln z.B. Hawaii Inseln.
Dieser Erdkrustenkreislauf ist der Grund, dass die Planeten nicht immer grösser
werden und, dass es trotz den Vulkanausbrüchen immer genug Magma im
Erdmantel hat.
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5. Aufbau eines Vulkans
Ein Vulkan wird nicht wie ein Berg von der Erdkruste aufgeschüttet, sondern bildet
sich selbst.
Ein Vulkan beginnt tief in der Erdkruste in einer Magmakammer. Ist die
Magmakammer voll, steigt das Magma durch den Schlot an die Erdoberfläche in den
trichter- oder kesselförmigen Krater und wird dort heraus geschleudert! Viele Vulkane
haben nicht nur den Hauptkrater sondern noch Nebenkrater und Risse aus denen
auch ein Ausbruch (Eruption) stattfinden kann, Flankeneruption genannt.
Ein Vulkan kann man mit einem Gebäude vergleichen. Der Keller ist die
Magmakammer und von dort gehen viele unregelmässige Kanäle in die Höhe.
Je komplizierter ein Vulkan aufgebaut ist je interessanter ist seine Geschichte.
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6.Vulkanausbruch
6.1 Ablauf
Das Magma im Erdinneren steht unter hohem Druck, einmal weil riesige
Gesteinsmassen auf ihm lasten und ausserdem enthält das Magma Gase. Weil das
Magma heiss und leichter als das Gestein rundherum ist, versucht es dem Druck
auszuweichen. Es sucht sich einen Weg nach oben durch die Risse und Spalten in
der Erdkruste, die bei der Plattentektonik entstanden sind. Es sammelt sich in der
Magmakammer in der Erdkruste.
Da hier weniger Druck herrscht als im Erdmantel setzt das Magma mehr Gas frei. Ist
in der Magmakammer kein Platz mehr, drückt das Gas das Magma in die
Vulkanschlote. Unter lautem Zischen, Krachen und Fauchen bricht der Vulkan aus.
Der ohrenbetäubende Lärm bei einer Eruption ist meist mehrere tausend Kilometer
weit zu hören.
Ein Vulkan kann Explosiv oder Effusive ausbrechen.
6.2 Explosive Eruptionen
Ist das Magma zäh wie ein Kuchenteig und enthält viel Gas das nicht nach oben
kann bilden sich grosse Blasen. Diese steigen auf und zerplatzen an der Oberfläche.
Dabei werden ganze Lavafetzen durch die Luft geschleudert.
Wird der Druck in der Magmakammer geringer, weil etwas Magma ausfliesst,( z.B. in
Seitenspalt oder bei Nebenschloten), kann das Gas auf einmal freigesetzt werden.
Das Gas schiesst explosionsartig nach oben und reisst ein Teil des Magmas mit.
(Wie beim Öffnen einer geschüttelten Sektflasche). Diese Lavabrocken können beim
Ausbruch Überschallgeschwindigkeit erreichen(über 331 m pro sec.). Sie vernichten
alles was ihnen im Weg steht.
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6.3 Effusive Ausbrüche
Bei einem effusiven Vulkanausbruch befindet sich weniger Gas im Magma und es ist
dünnflüssiger. Dadurch kann das Gas leichter entweichen.
Der Vulkan fliesst relativ ruhig aus, wie ein brennender Fluss strömt die Lava den
Hang hinab.
Meistens können sich Menschen und Tiere in Sicherheit bringen
7. Ankündigung einer Eruption
7.1 Warnsignale
Es gibt einige Warnsignale, die auf einen Ausbruch hindeuten.
-
Kleine oder grössere Erdbeben erschüttern häufig die Vulkanregion.
-
Aus dem Schlot, aus Spalten oder Fumarolen strömen vermehrt Gas aus.
Es riecht meistens stark nach Schwefel (faule Eier)
-
Durch den Druck des Magmas kann der Berg seitlich anschwellen.
7.2 Werkzeuge zur Vulkanbeobachtung
Vulkanologen sind heute in der Lage Eruptionen überwachter Vulkane eigentlich
vorherzusagen. Es gibt verschiedene Werkzeuge zur Beobachtung.
- Infrarotkameras: Zur Messung der Wärme.
- Seisometer: Erdbebenwellen werden registriert.
- Tiltmeter: Funktioniert ähnlich wie eine Wasserwaage.
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- Spektometer: Misst die Gaszusammensetzung.
- Aus dem Weltraum: mit Satelliten können Vulkane beobachtet und vermessen
werden.
- Vulkane bleiben jedoch unberechenbar, es kommen immer wieder erfahrene
Vulkanologen bei Forschungsarbeitungen ums Leben, wie das Ehepaar Krafft.
8. Profit und Risiko
8.1 Landwirtschaft
Vulkanische Böden sind besonders fruchtbar. Unmittelbar nach einer Eruption
scheint alles Leben verschwunden zu sein. Mit der Zeit wird das Gestein jedoch von
Wasser, Wind, Sonne und Frost zerkleinert.
Diese dünne Bodenschicht ist locker durchlässig, wasserspeichernd und
mineralstoffreich, also ideale Lebensbedingungen für Pflanzen. ( bis 3-mal Ernte pro
Jahr)
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8.2 Energiegewinnung
Die grosse Hitze der Vulkane lässt sich zur Energiegewinnung nutzen. In Island
werden ganze Städte mit heissem Wasser beheizt, das in tiefen Erdlöchern in der
Nähe von Vulkanen aufgeheizt wird.
Wasserdampf der aus solchen Löchern schiesst kann Turbinen antreiben und so
Strom erzeugen. Kraftwerke die aus Erdwärme Strom erzeugen, heissen
Geothermalkraftwerke.
8.3 Gesundheit
Natürlich bringen Vulkanausbrüche häufig viel Leid über die Menschen.
Vulkane tun aber auch viel für die Gesundheit der Menschen z.B. Thermalquellen
(Hot springst) oder heisser Sand. Die Wärme und Mineralstoffe helfen bei,
Hautkrankheit, Muskelschmerzen, Depressionen und rheumatischen Beschwerden.
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8.4 Rohstoffe
Viele vulkanische Gesteine können als Bau und Industriestoffe verwendet werden. In
Nähe von Vulkanen werden ganze Städte aus Vulkangestein gebaut. Mit
Bimssteinen werden Jeanshosen gewaschen, damit sie wie getragen aussehen.
Die Dämpfe der Vulkane transportieren Mineralien und Salze an die Erdoberfläche
z.B. Schwefel, Salpeter (Schwefel können Früchte länger haltbar machen, aus
Salpeter wird Kunstdünger hergestellt).
8.5 Tourismus
Das Reisen zu Vulkangebieten ist auf der ganzen Welt weit verbreitet und in diesen
Regionen ein wichtiger Wirtschaftszweig.
Vor allem Fumarolen (Austritt von heissen Gasen 1000 C° Geysiren) (Springquellen 100meter hohe Fontänen) und Heisse Quellen sind gern gesehene
Begleiterscheinungen des Vulkanismus.
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9. Schlusswort
Mich hat es sehr erstaunt wie mich der Vulkanismus fasziniert hat. Ich wusste schon,
dass es ein interessantes Thema ist. Es hat mich aber wie auf eine Reise
mitgenommen. Ich war im Erdinneren und auch auf dem Vulkan. Ich fühlte mich wie
der Vulkan. Der Mensch selbst kann sozusagen auch ein Vulkan sein. Er kann
ausbrechen, andere Menschen heilen, aber auch Leid über Andere bringen, oder
eine Touristenattraktion sein usw. Meine Meinung zu Vulkanen ist, sie können Fluch
oder Segen sein. Die meisten Menschen sehen ihn nur als Fluch oder Gefahr, weil
sie nicht den Nutzen und den wirtschaftlichen Gewinn sehen.
Ich hoffe es war für euch interessante Abschlussarbeit und hat euch einen kleinen
Einblick in die Welt der Vulkane gebracht.
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10. Quellenverzeichnis
Bücher:
-
Vulkane und Erdbeben von Silvia Einsporn und Franziska Hohn.
-
Die Vulkane der Erde von Katia und Maurice Kraft.
-
Feuer Farben und Fontänen von Ernst Waldemar Bauer.
-
Vulkane: Wo die Erde Feuer und Asche spuckt von Edmaier und Jung-Hüttl.
-
Die Erde von Joyne Parsons.
-
Unsere Erde. Ein aktiver Planet von Claude Naudin.
Internet:
-
www.google.ch
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Vulkane Fluch oder Segen Inhaltsverzeichnis 1.Einleitung