Vulkane Fluch oder Segen Inhaltsverzeichnis 1.Einleitung
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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 Patrick Roos 18.05.2007 2/18 Vulkane Fluch oder Segen 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 18.05.2007 3/18 Vulkane Fluch oder Segen 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. Patrick Roos 18.05.2007 4/18 Vulkane Fluch oder Segen 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. Patrick Roos 18.05.2007 5/18 Vulkane Fluch oder Segen 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. Patrick Roos 18.05.2007 6/18 Vulkane Fluch oder Segen 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. Patrick Roos 18.05.2007 7/18 Vulkane Fluch oder Segen 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. Patrick Roos 18.05.2007 8/18 Vulkane Fluch oder Segen 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. Patrick Roos 18.05.2007 9/18 Vulkane Fluch oder Segen 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. Patrick Roos 18.05.2007 10/18 Vulkane Fluch oder Segen 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. Patrick Roos 18.05.2007 11/18 Vulkane Fluch oder Segen 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. Patrick Roos 18.05.2007 12/18 Vulkane Fluch oder Segen 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. Patrick Roos 18.05.2007 13/18 Vulkane Fluch oder Segen - 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) Patrick Roos 18.05.2007 14/18 Vulkane Fluch oder Segen 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. Patrick Roos 18.05.2007 15/18 Vulkane Fluch oder Segen 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. Patrick Roos 18.05.2007 16/18 Vulkane Fluch oder Segen 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. Patrick Roos 18.05.2007 17/18 Vulkane Fluch oder Segen 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 Patrick Roos 18.05.2007 18/18
