Vulkanologie und Gefahrenmanagement am Beispiel Vesuv

Inhaltsverzeichnis

1 Grundlagen Vulkanologie
1.1 Förderart und Eruptionstypen
1.1.1 Förderart
1.1.2 Eruptionstypen
Hawaiianischer Eruptionstyp
Strombolianischer Eruptionstyp
Vulkanianischer Eruptionstyp
Péléanisch Eruptionstyp
Zusammenfassung
1.2 Pyroklastika
1.3 Die pyroklastischen Gesteine

2 Der Vesuv
2.1 Allgemeine Informationen zum Vesuv
2.2 Plattentektonische Situation
2.3 Der Ausbruch vom 24. August 79 n. Chr
2.4 Historische Daten und Quellen
2.5 Das Observatorium
2.6 Die Gefahren des Vesuvs
2.6.1 Auf primären Prozessen beruhende Gefahren
Gefahren aus Lavaströmen
Gefahren aus Ascheregen
Gefahren aus pyroklastischem Material
Gefahren aus Glutwolken (pyroclastic surges) und Glutlawinen

3 Gefahrenmanagement

4 Zusammenfassung

5 Literatur
5.1 Fachliteratur
5.2 Internet

1 Grundlagen Vulkanologie

1.1 Förderart und Eruptionstypen

Besonders wichtig für das Verständnis verschiedener Vulkane und für das darauf aufbauende Gefahrenmanagement sind (historische) Informationen über ihre Eruptionsmechanismen. Mit Hilfe der Unterscheidung der Art der Lavaförderung, effusiv oder ejektiv (explosiv), und der Unterscheidung in verschiedene Eruptionstypen, hawaiianisch, strombolianisch, vulkanianisch und péléanisch, versucht man die Vulkane zu differenzieren.

1.1.1 Förderart

Über die Förderart (ejektiv, effusiv) von Laven entscheiden im wesentlichen die Faktoren: Wasser-, Gas-, Kieselsäuregehalt und Temperatur (des Magmas). (+)= viel; (-)= wenig

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 1.1 Förderarten (aus Christof Hug-Fleck: "Die ruhelose Erde", Hannover, 1998)

1.1.2 Eruptionstypen

Hawaiianischer Eruptionstyp

Vulkane des hawaiianischen Eruptionstyps sind durch den Austritt sehr flüssiger, ca. 1100°C heißer und basaltischer Lava gekennzeichnet. Diese schießt in Form von enormen Säulen in die Luft, die oft mehrere hundert Meter Höhe erreichen können und die sich anschließend als weitflächige Lavaströme ergießen. Aus diesen flüssigen Lavamassen bilden sich später stark abgeflachte Kegel der Schildvulkane.

Strombolianischer Eruptionstyp

Bei dieser Variante alternieren explosive und effusive Phasen. Typisch für sie ist der rhythmische Auswurf von Schmelzprodukten in Form von Lavafetzen, die durch den Gasdruck vorangetrieben werden. Manchmal tritt auch flüssige Lava über den Kraterrand, das zur Bildung von Lavaströmen führt. Der Ausbruch kann einige Tage bzw. mehrere Jahre andauern, bis es schließlich zum Stillstand der Vulkantätigkeit kommt. Jedoch ist der namensgebende Stromboli ein völlig atypischer Fall, da er seit mindestens 2 500 Jahren anhaltend tätig ist.

Vulkanianischer Eruptionstyp

Hier liegt ein wesentlich viskoseres Magma vor, welches nur schwer an die Oberfläche dringt. Es sammelt sich über dem Vulkanschlot in Form einer Lavascholle oder eines Doms an. Sobald dieser Pfropfen erkaltet ist, blockiert er die Entgasung und der Gasdruck innerhalb des Vulkans erhöht sich. Wenn dieser Druck den Widerstand des Pfropfens übersteigt, werden Asche, Schlacken und Bomben durch eine heftige Explosion bis zu einer Höhe von mehreren Kilometern geschleudert. Die Entgasung geht danach weiter, bis sich ein neuer Pfropfen im Krater gebildet hat. Der Kreislauf kann sich solange wiederholen, bis die Magmaquelle versiegt ist. Der auf diese Weise entstandene flache Kegel besteht hauptsächlich aus einer Ansammlung von Asche und Gesteinsblöcken und wesentlich weniger aus Lavaströmen.

Zu dieser Variante der Vulkantätigkeit zählt man auch die Explosionsformen, die eine riesige pinienförmige Rauchfahne erzeugen, wofür der Vesuv und seine Zerstörung von Pompeï bzw. Herculanum im Jahre 79 v. Chr. als typisches Beispiel gilt. Dieser Eruptionstyp wird häufig auch als "plinianische" Eruption bezeichnet, da Plinius der Jüngere dieses Ereignis sehr detailliert beschrieben hat.

Péléanisch Eruptionstyp

Es handelt sich hier um einen Spezialfall der ejektiven Eruption. Da die Lava dickflüssig, weil sie reich an Siliziumdioxid ist, kann sie nach Austritt aus dem Krater nicht abfließen und staut sich vor Ort und Stelle an. Es kommt so zur Bildung eines Doms, der häufig mit Lavaspitzen gespickt ist. Wenn der Gasdruck unter dem den Krater ausfüllenden Pfropfen dessen Widerstandskraft übersteigt, schießt eine Glutwolke aus einem Riss an der Basis des Doms hervor. Diese Explosion hat eine gewaltige Zerstörungskraft, weil sie aus Lava, brennenden Gasen und Gesteinsbrocken aller Größen besteht, die sich mit Geschwindigkeiten von mehreren hundert Stundenkilometern fortbewegen.

Zusammenfassung

Die Einteilung der Vulkane in verschiedenen Eruptionstypen helfen den Menschen zwar das Verhalten von Vulkanen besser zu verstehen, jedoch kann die Klassifizierung eines Vulkans nicht anhand einzelner Ereignisse vorgenommen werden. So zeigte der Vesuv während des einzelnen Ausbruchs (1944) nacheinander verschiedene Eruptionstypen.

1.2 Pyroklastika

Der Begriff „pyroklastisch“ ist von griechisch pyro (Feuer) und klastos (gebrochen) abgeleitet und bezeichnet die vulkanischen Materialien, die durch die Zerteilung des Magmas und des Felsens durch explosive vulkanische Tätigkeit gebildet werden. Pyroklastika ist also ein Sammelbegriff für explosiv gefördertes, vulkanisches Material. Man unterscheidet pyroklastische Fragmente (Pyroklasten) nach Größe:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Blasenreiche, glasige Pyroklasten heißen entweder Bims (engl. pumice) oder Schlacke (engl. scoria), je nachdem, ob sie im Wasser schwimmen oder nicht, d.h. je nach Blasenanteil.

1.3 Die pyroklastischen Gesteine

Unverfestigte Gesteine aus Pyroklasten heißen Tephra, verfestigte Gesteine aus Pyroklasten heißen pyroklastische Gesteine. Die Verfestigung bei Pyroklastiten kann einerseits durch Verschweißen oder Verschmelzen im glutflüssigen Zustand geschehen. Tuffe (feinkörnige, verfestigte Pyroklastika) werden weiterhin nach den Arten der Fragmente unterteilt, beispiels­weise in vitrischen Tuff, der überwiegend glasige Fragmente (z.B. Bimse) besitzt.

2 Der Vesuv

2.1 Allgemeine Informationen zum Vesuv

Der Vesuv besteht aus zwei Kratern. Der älteste nachweisbare Krater ist der Monte Somma. Seine Entstehung wird auf circa 300 000 Jahre vor heute datiert, da man das älteste am Vulkan gefundene Gestein auf diese Zeit datierte (http://www.volcanoworld.org, 15.12.2002). Er reicht bis in eine Tiefe von circa zwei bis fünf Kilometern. Die höchste Erhebung des Monte Somma ist die Punta del Nasone 1.132m. Der Monte Somma besaß im 8. Jh. v. Chr. nur einen zentralen Kegel, der einheitlich circa 3000 m hoch war. Die lange Periode seiner Dauertätigkeit fand ihren Abschluss mit einer gewaltigen Eruption (8. Jh. v. Chr.). Der Vesuv hat sich 79 n. Chr. aus der Mitte des Monte Somma neu gebildet: Durch den Einsturz von Hohlräumen des Monte Somma entstand eine Caldera. Im Zentrum dieser Caldera hat sich der neue Vulkan, der Vesuv, gebildet. Bei seiner Entstehung wurden die südlichen Teile des Monte Somma mitvernichtet. Seine heutige Gestalt erhielt er nach über 70 nachgewiesenen Ausbrüchen: Heute ist der Vulkan 1281 Meter hoch. Der Durchmesser seines Kraters beträgt circa 600 m und er ist 200 m tief.

Der Vesuv gehört zur Gruppe der Schichtvulkane (Stratovulkane). Diese Schichten aus Aschen/Schlacken/Lockermaterial und erkalteter Lava sind gut zu erkennen. Bei den Schichtvulkanen ist die Magma zähflüssig und sauer und daher sind die Eruptionen besonders explosionsartig und gefährlich. Der Vesuv zählt im Unterschied zum Ätna (effusiv) zu den explosiven Vulkane und hat einen steilen Kegel.

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