Okt17

Man kann die harte Tour wählen und in acht Stunden von Zwinglis Geburtshaus in Wildhaus hinüber nach Amden-Arvenbüel wandern. Oder für die, die sanfte Gipfelerfahrung mögen, lässt sich der Selun, der sanfteste der Churfirsten, in einer Stunde ab Strichboden leicht erreichen. Dies ist umso empfehlenswerter, als hier ein unvergesslicher Rundblick vom Alpstein in den Alpenbogen möglich ist ohne extreme Leistung zu erbringen. Auf dem Weg zu den Gipfeln wird auch derjenige belohnt, der seine Blicke nicht vom Boden heben mag. Ihm enthüllen sich Einblicke in ein beeindruckendes Höhlensystem.

Wanderrouten im Obertoggenburg

Wanderrouten im Obertoggenburg

Auf dem Weg zum Selun Gipfel darf man das Wildmannlisloch nicht vergessen. Es ist ein ausgedehnter Höhlenkomplex im Seewerkalk. Von ihm wissen wir, dass er von Höhlenbären und später wahrscheinlich von Neandertalern zeitweilig bewohnt wurde.

Das Wildmannlisloch © Adrian Michael, CC BY 2.5

Das Wildmannlisloch © Adrian Michael, CC BY 2.5

Bekannt sind auch die “Donnerlöcher” Wart-, Muelten-, Stumpen- und Böschen-Donnerloch westlich vom Selun. Sie sind geräumige, vertikale Schächte im Schrattenkalk bis zu 176 m tief, aber ohne nennenswerte Horizontalausdehnung. Auf der Alp Selamatt befindet sich das 280 m tiefe Rauchloch und die Köbelishöhle mit ihrem 154 m tiefen Schacht. Die Eingänge dieser Höhlen liegen in den Sandsteinen der Garschella-Formation, einige Meter über dem Schrattenkalk. Die längste Höhle in den Churfirsten ist das Selunhöhlensystem Windloch, Zigerloch, Seeloch und Blockschacht, das seit 1934 erforscht wird. In den Achzigerjahren wurde der 327 m tiefe Sibirschacht am Fusse des Zuestolls gefunden. Die tiefste Höhle ist das Seichbergloch, das schon seit 1969 bis auf 428 m Tiefe bekannt war. Überdies ist das Seichbergloch morphologisch interessant, weil es entlang der Schichtgrenze zwischen Seewerkalk und Garschella-Formation verläuft.

Geologisches Profil beim Chäsererugg Churfirsten © Heim 1917

Geologisches Profil beim Chäsererugg Churfirsten © Heim 1917

Hydrogeologie

Das meiste Wasser, das auf der fast gewässerlosen Nordflanke der Churfirsten versickert, fliesst auf unterirdischen Fliesswegen entgegen der Schichtneigung zur Rinquelle bei Betlis. Diese Quelle erreicht Spitzenabflüsse von 30’000 Litern pro Sekunde, ist allerdings nur der Hochwasserüberlauf von Quellen, die etwas weiter westlich unter der Oberfläche des Walensees liegen. In der Schlucht, in der die Seerenbachfälle ob Betlis imposant in die Tiefe stürzen, tritt auch die Rinquelle ans Tageslicht. Die Rinquelle ist der Eingang zu einer grossen Höhle, die seit 1953 erforscht wird. Zurzeit hat sie eine vermessene Länge von 1,92 km bei einer Höhendifferenz von 33 m, wovon mehr als 1,8 km unter Wasser verlaufen. Die Höhle liegt überwiegend im Betliskalk (Unterkreide) der Säntisdecke. Rund drei Kilometer vom Höhleneingang entfernt befindet sich eine Abzweigung, wo Wasser im Bergesinnern verschwindet. Wohin? Das bleibt vorerst wohl ein Geheimnis.

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Okt10

Der “Schnüerliweg” in der Südwand der Churfirsten verläuft direkt unterhalb der Südwände des Hinderrugg, Schibenstoll bis zum Zuestoll und bietet atemberaubende Blicke auf den Walensee, die Churfirsten und die Alpen. Er ist nach dem nur 50 cm breiten und 30 Meter langen Felsband unterhalb des Schibenstoll benannt. Nur Wanderer mit sehr guter Trittsicherheit und Schwindelfreiheit sollten sich auf den Schnüerliweg begeben. Es handelt sich hierbei um einen alten Jägerpfad.

Für eine Rundwanderung ab Walenstadtberg besteht die Möglichkeit des Aufstieges über den Sitzstein, unter der Südwand des Brisi hinauf zur Paliis Nideri. Dies ist der Sattel zwischen Brisi und Zuestoll. Der Zuestoll muss auf der Nordseite umwandert werden, denn seine Südseite ist nur für Kletterer mit Ausrüstung. Dazu muss man etwa 300 Höhenmeter hinunter und wieder hinauf um zum Sattel zwischen Zuestoll und Schibenstoll zu gelangen, wo dann der eigentliche Schnüerliweg beginnt.

Ein Teilstück des Schnüerliwegs mit Sicht auf den Walensee © hikr

Ein Teilstück des Schnüerliwegs mit Sicht auf den Walensee © hikr

 Der Schnüerliweg entlang dem Hinterrugg, Schibenstoll, Zuestoll bis zum Brisi

Der Schnüerliweg entlang dem Hinterrugg, Schibenstoll, Zuestoll bis zum Brisi

Der Schnüerlieweg hoch über dem Walensee

Der Schnüerlieweg hoch über dem Walensee

Die Churfirsten sind eine Kette relativ junger Kalksteinerhebungen

 

Die Namengebung ging vom Kloster St. Gallen aus. Die erste Karte von J. J. Bühler von 1784 enthält die Bezeichnung “Die VII Churfürsten”. Diese Namensform überwiegte noch im 19. Jahrhundert. Erst die Eschmann-Karte von 1854 entschied sich für “Churfirsten”.

Im Norden laufen die Churfirsten in flachen Bergrücken ins Toggenburg aus. Südwärts fällt die Kette fast senkrecht bis Walenstadtberg ab und weiter zum Walensee auf 419 m ü. M.. Modulliert wurde die felsige Südflanke durch den Rheingletscher in der Würmeiszeit.

Die Churfirsten © A. Heim gemeinfrei

Die Churfirsten © A. Heim gemeinfrei

Die Churfirsten bestehen – je nach Zählung – aus sieben bis dreizehn Gipfeln, die zusammen eine 10 km lange Bergkette mit mehrfach unterbrochenem First bilden. Die Gipfelhöhen liegen bei 2200-2300 m ü. M.. Sie gehören zu den Appenzeller Alpen, welche den Abschluss der Westalpen bilden.

Die Gesteine sind Sedimente vom Nordrand der Tethys, dem Ozean im Mesozoikum zwischen Europa und Afrika. Als die beiden Kontinente durch tektonische Kräfte aufeinanderprallten, verschwand der Ozean allmählich. Die Alpenbildung war voll im Gang.

Geologisches Profil beim Chäsererugg Churfirsten © Heim 1917

Geologisches Profil beim Chäsererugg Churfirsten © Heim 1917

Geologisch gehören die Churfirsten zum Helvetikum. Die Säntisdecke, die im Osten fast 2 km mächtig ist und die ganze Schichtfolge von Seewerkalk (obere Kreide) bis zum Dogger (Jura) aufweist, ist die oberste Decke. Im Westen beim Leistkamm liegen die Kreideschichten der Säntisdecke direkt auf der Mürtschendecke, die denselben stratigrafischen Aufbau hat.

Die Säntisdecke fällt flach nach Norden ein. Nördlich der Selamatt taucht sie in die Wildhauser Mulde und bildet dann noch weiter nördlich das stark verfaltete Alpsteinmassiv mit dem Säntis als höchsten Gipfel.

Auf dem Schär, Selun, Hinderrugg, Chäserrugg sowie Gamser Rugg steht der Seewerkalk an. In diesem liegen, besonders am Fuss des Seluns, viele Höhlen. Auf Zuestoll und Frümsel steht der gut verkarstungsfähige Schrattenkalk an. Dieser bildet auch die Oberfläche aller Täler (Kare) zwischen den Bergrücken.

So kam es zu einem ausgedehnten Höhlensystem in den Churfirsten, von dem im nächsten Beitrag die Rede sein soll.

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Sep19

Wenig Anstrengung und viel Erlebnis verspricht die einfache Rundwanderung am Monte Carasso, dem Hausberg von Bellinzona. Die von der Curzùtt-S. Barnàrd-Stifftung gebaute Hängebrücke ist 270 m lang und wiegt 50 Tonnen. Dabei hängt sie 14 Meter durch, was zu einer Steigung von 24 Prozent an ihren Enden führt. Sie vermittelt Blicke in die Sementina Schlucht und Kribbelgefühle im Bauch.

Tibetische Hängebrücke am Monte Carasso bei Bellinzona © Ticino Tourismus

Tibetische Hängebrücke am Monte Carasso bei Bellinzona © Ticino Tourismus

Die Brücke ist mit der Seilbahn erreichbar, welche von Monte Carasso nach Curzùtt fährt. Curzùtt ist ein antikes und charakteristisches Hügeldorf. Es ist für seine aufwendig restaurierte, historische Baustruktur bekannt. Die alte Siedlung beweist, dass die Menschen früher die höheren Lagen zur Mogadinoebene bevorzugten. Der Ausflug führt weiter zur kleinen romanischen Kirche San Bernardo mit ihren wertvollen Fresken aus dem 14. und 15. Jahrhundert. Heute wirkt sie einsam, früher war sie fester Bestandteil des Alltagslebens der Siedlung Curzútt.

1. Von Curzùtt (Monte Carasso) Rundwanderung zur Hängebrücke. 2. Wanderung von Monte Carasso Endstation Mornera nach Capanna Albagno, Alpe Arami, Bedretto zurück nach Bellinzona

1. Von Curzùtt (Monte Carasso) Rundwanderung zur Hängebrücke. 2. Wanderung von Monte Carasso Endstation Mornera nach Capanna Albagno, Alpe Arami, Bedretto zurück nach Bellinzona

2 Rundwanderungen vom Monte Carasso aus.

2 Rundwanderungen vom Monte Carasso aus.

Geologie

Auch in Punkto Geologie ist das Bellinzonese eine interessante Sache. Vom Monte Carasso geniesst man einen uneingeschränkten Ausblick auf die Südalpen und auf die Magadino-Ebene, wo man den Verlauf der Insubrischen Linie weiss. Es ist eine scharfe Trennlinie zwischen der schwach metamorphen afrikanischen Kruste der Südalpen und der stark metamorphen europäischen Kruste der Alpen. Diese strukturelle Trennlinie, bzw. tektonische Störzone ist besonders im Tessin “gut sichtbar”, nämlich durch das steile Abfallen der Gesteinsschichten am nördlichen Rand der Magadino-Ebene, während die Gesteinsschichten der Berge im Süden flach einfallen.

Penninische Decken Tessin, Insubrische Linie und Südalpen

Penninische Decken Tessin, Insubrische Linie und Südalpen

Die Rundwanderung am Monte Carasso liegt in den Tessiner Gneisen. Es sind stark metamorphe Gesteinspakete der Penninischen Wurzelzone, d. h. Material des europäischen Kontinentalrandes. Wandert man von Mornera der Endstation der Seilbahn Monte Carasso Richtung Norden kann man bei Alpe Arami im Bedretto Tal Aufschlüsse von Eklogiten und Peridotiten, eingebettet in Gneisschichten, finden.

Granat Eklogit © Public Domain

<Granat Eklogit © Public Domain

Diese Gesteine stellen Hochdruckmetamorphe Ultramafitite aus der Tethys dar. Es sind Zeugen einer sehr komplizierten Entstehungsgeschichte sowohl petrologisch wie tektonisch. Man nimmt für die Entstehung dieser Gesteine Tiefen von mehr als 400 km an.

Eine zweitägige Geologie-Wanderung ist von Bellinzona aus möglich:
→ Mit der Seilbahn Monte Carasso zur Endstation Mornera (1346 m)
→ Wandern zur Capanna Albagno (1867 m) mit Übernachtung. Sehr schöne Aufsicht auch auf die Insubrische Linie!
→ Am nächsten Tag ca. 3 km bis zur Alpe Arami mit den Eklogit-Peridotit-Aufschlüssen. Weiter talwärts nach Bedretto und mit dem Bergtaxi zurück zum Bahnhof Bellinzona.

Viel Vergnügen!

Curzútt und die tibetische Brücke “Carasc”
Ponte tibetano “Carasc”
Ticino Ausflüge

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Aug29

100 Jahre sind es her, seit Toni Hagen in Luzern das Licht der Welt erblickte. Im fernen Nepal kennt ihn jeder, in seiner Heimat muss er in Erinnerung gerufen werden. Toni Hagen, der Ingenieur-Geologe, wurde ein bedeutender, aber nonkonformer Entwicklungshelfer, der zu Lebzeiten im eigenen Land verkannt war und erst nach seinem Tod rehabilitiert wurde.

Von Beruf war er Wissenschaftler, von Berufung Vordenker einer modernen Entwicklungshilfe. Sein Einsatz für die Menschlichkeit war immens.

Toni Hagen: 17.8.1917 – 18.4.2003, © Toni Hagen Stiftung

Toni Hagen: 17.8.1917 – 18.4.2003, © Toni Hagen Stiftung

Geologe Toni Hagen mit Träger, im Hintergrund der Kanchenzönga, © Archiv Katrin Hagen

Geologe Toni Hagen mit Träger, im Hintergrund der Kanchenzönga, © Archiv Katrin Hagen

Der Geologe mit seinen Gehilfen beim Sammeln von Gesteinsproben, © Archiv Katrin Hagen

Der Geologe mit seinen Gehilfen beim Sammeln von Gesteinsproben, © Archiv Katrin Hagen

Der Geologe im Feldlabor umringt von interessierten Einheimischen, © Archiv Katrin Hagen

Der Geologe im Feldlabor umringt von interessierten Einheimischen, © Archiv Katrin Hagen

Toni Hagen zusammen mit Tibetern, © Archiv Katrin Hagen

Toni Hagen zusammen mit Tibetern, © Archiv Katrin Hagen

Schlüsselerlebnis

Auf selbstgebastelten Skiern lernte Toni Hagen in Begleitung seines Vaters die Berge kennen und lieben. 10-jährig war er, als 1927 ein Vortrag eines holländischen Forschers über den Himalaya seine Weiche stellte. Zur Lektüre wurden die Publikationen von Albert Heim und die spannenden Expeditionsberichte Sven Hedins, des Entdeckers des Transhimalaya.
Als Ingenieur-Geologe verliess er die ETH 1941, um 1945 Forschungsassistent am Geodätischen Institut und 1950 Mitglied des Entwicklungshilfeprojekts in Nepal zu werden.

14 000 Kilometer Fussmarsch!

1950 ging sein Traum in Erfüllung: Unter dem Patronat der ETH reiste er nach Nepal, in das abgeschottete Hindu-Königreich am Himalaya. Es war ein Pilottest für Entwicklungshilfe in aussereuropäischen Gefilden. Sein Interesse an der fremden Kultur war so gross, dass er Nepali lernte. Nach Ablauf der Mission für die Eidgenossenschaft blieb er zuerst im Auftrag des Königs von Nepal als Geologe. Seine geologische Feldforschung im «Land ohne Strassen» liessen ihn 14 000 Kilometer zu Fuss bewältigen, was ihn 40 Paar Schuhe kostete. Anschliessend als Uno-Beauftragter für Planungsgrundlagen von Strassen, Kraftwerkbau und allgemeine Entwicklungspläne erschienen zahlreiche Publikationen über Land und Leute, darunter die ersten zwei offiziellen UNO-Reports über Nepal, der Bildband “Nepal, Königreich am Himalaya” sowie der Report “Wege und Irrwege der Entwicklungshilfe”.

Vom Geologen zum Entwicklungshelfer

Nachdem China 1959 Tibet annektiert hatte und als Folge des tibetischen Aufstands der Flüchtlingsstrom nach Indien und Nepal einsetzte, wird aus dem geologischen Pilotexperiment ein lebenslanges Engagement für die Menschlichkeit. 1960/61 als IKRK Chefdelegierter für die Flüchtlinge wird er schlagartig vor neue Herausforderungen gestellt, die er nicht nach offiziellem Schema, sondern als praxisbezogener Realist und eigenständig urteilender Denker anging.
Sein Credo: Flüchtlinge nicht entwürdigend als Almosenempfänger in Müssigganglager stecken, sondern ihnen raschmöglichst bezahlte Arbeit verschaffen und so ihr Selbstwertgefühl stärken.
Und so setzte er sich dafür ein, dass die entwurzelten Tibeter in Nepal eine neue Heimat fanden. Und wie er das tat: Er suchte den Dalai Lama im Exil auf, nahm eine an dessen Volk gerichtete Botschaft auf Tonband auf und spielte sie den durch die Vertreibung Verängstigten vor. So konnte er ihr Zutrauen gewinnen und die Flüchtlingsstöme kanalisieren. Den König überzeugte er, den Heimatlosen Siedlungsraum zu geben.
Um sie auf eigene Füsse zu stellen, initiierte er eine Teppichindustrie, die auf über 200 000 Arbeitsplätze anwuchs und zu einem Wirtschaftsfaktor Nepals wurde. Auch die von ihm initiierte Käseherstellung aus Yak-Milch wurde erfolgreich umgesetzt.
Seine Idee für Fussgänger-Hängebrücken im Land der hohen Berge und tiefen Täler wurde sogar zu einem der erfolgreichsten Entwicklungsprojekte der Schweiz schlechthin.

Filme:
1950’s History Of Nepal film by Toni Hagen
Der Ring des Buddhas

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Aug22

95 % der weltweit vorkommenden Vulkane sind an aktive Plattenränder wie Subduktions-Rift- und ozeanische Spreizungszonen gebunden, die restlichen 5 % an Mantel-Plumes oder Manteldiapire bzw. Hotspots.

Ein Manteldiapir ist ein Gebiet im tieferen Erdmantel, von wo aus Wärme und Material in die Erdkruste aufsteigt und der Hotspot ist die Entsprechung an der Oberfläche.

 

Schema eines Manteldiapirs © Ingo Wölbern, eigenes Werk, gemeinfrei

Schema eines Manteldiapirs © Ingo Wölbern, eigenes Werk, gemeinfrei

Die Vorstellung eines Mantelplumes entstand in den 1960er Jahren und zielte darauf ab den Intraplattenvulkanismus, der unabhängig von Plattengrenzen auftritt, zu erklären.

Die meisten aktiven Intraplattenvulkane sind in ozeanischen Gebieten zu beobachten mit dem Hawaii-Archipel als bekanntestes Beispiel. Übrigens sind es basaltische Schildvulkane, siehe Beitrag Schicht- oder Schildvulkan?

Mit zunehmender Entfernung vom heute aktiven Vulkan werden die Inseln älter.

Karte der Hawaii-Emperor-Kette: Die älteren Abschnitte sind vollständig unterseeische. Diese Kette führte zur Diapir/Hotspot These© I. Wölbern - eigenes Werk, gemeinfrei

Karte der Hawaii-Emperor-Kette: Die älteren Abschnitte sind vollständig unterseeische. Diese Kette führte zur Diapir/Hotspot These© I. Wölbern – eigenes Werk, gemeinfrei

Aus dieser Beobachtung leitete man 1963 einen Zusammenhang zwischen Vulkanismus und Plattendrift ab. Der aktive Vulkan, der mit der Lithosphärenplatte wegdriftet, gerät so aus dem Umfeld der ortsfesten Magmaquelle und ein neuer Vulkan entsteht.

Hotspot © CC BY-SA 3.0

Hotspot © CC BY-SA 3.0

Das Modell wurde weiter verfeinert und die Hotspots brachte man in Zusammenhang mit aufsteigenden Plumes. Sie sind das Resultat von Konvektionsvorgängen im unteren Mantel. Mit dieser Annahme konnte auch erklärt werden, dass Hotspot Basalte eine etwas andere chemische Zusammensetzung zeigen als jene Mittelozeanischer Rücken.

Den Ablauf kann man sich folgendermassen vorstellen: Ein Plume durchquert den plastischen Erdmantel und trifft auf die festere Lithosphäre, die wie eine Trennschicht für das aufsteigende Material wirkt. So breitet sich darunter das Material pilzförmig in alle Richtungen aus und gibt Wärme ab, so dass Teile des Mantelgesteins zu schmelzen beginnen. Und je weiter der Plume aufsteigt, desto mehr Material geht infolge des abnehmenden Drucks in Schmelze. Die Druckentlastung bewirkt, dass sich das Magma durch bestehende Klüfte und Gesteinsporen bis in die Erdkruste bewegt, wo es sich in einer Magmakammer sammelt. Der Druck in der Magmakammer wird so aufgebaut bis  die Schmelze schliesslich die Erdoberfläche erreicht. Dies wird als basaltischer Vulkanismus wahrgenommen.

Geht man davon aus, dass Hotspots über lange geologische Zeiträume ortsfest sind, können Bewegungen rekonstruiert werden, die weiter in der Vergangenheit liegen.

Weitere bekannte Beispiele für Hotspot-Vulkanismus sind z. B. die Eifel in Deutschland, die Galápagos-Inseln, der Yellowstone-Nationalpark in Wyoming, der Dekkan Trapp in Indien, der Sibirische Trapp in Russland, Die Insel der Glückseligen und weitere.

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Aug15

Der Begriff “Supervulkan” ist eine Wortneuschöpfung, die einst von den Medien für die Beschreibung der Yellowstone-Caldera geschaffen wurde. Der US-Geological Survey schuf daraufhin eine Definition für Supervulkan-Eruptionen in Abhängigkeit des Vulkanexplosivitätsindexes, dem VEI. Je nach Forschergruppe wird die Grenze Vulkan-Supervulkan bei einem VEI 7-8 oder >8 gesetzt, bei einer Fördermenge von über 1000 km3 Auswurf vulkanischer Asche und Tephra. Diese Definition berücksichtigt nur explosive Ausbrüche und lassen die gigantischen, effusiven Flutbasaltprovinzen unbeachtet.

Was sind Supervulkane?

In der Regel hinterlässt eine Supervulkan-Eruption eine Caldera oder einen Krater mit einem Durchmesser von mindestens 20 Kilometern. Die Tephra-Ablagerungen erreichen in Vulkannähe oft Mächtigkeiten von mehreren 100 Metern.
Das jüngste Beispiel einer Supervulkan-Eruption ist der Ausbruch des Taupo auf Neuseeland vor etwa 26’500 Jahren bei einem VEI von 8 und einer Fördermenge von 1200 km3 Tephra. Entstanden ist der Supervulkan selbst vor etwa 300’000 Jahren und gehört zu den gefährlichsten der Welt.

Panorama des Taupo Kratersees, Nord Insel, Neuseeland © Nydhogg, gemeinfrei

Panorama des Taupo Kratersees, Nord Insel, Neuseeland © Nydhogg, gemeinfrei

Ein weiterer Supervulkan-Ausbrauch fand vor 75’000 Jahren auf Sumatra statt. Der Toba förderte 2’100 km3 Tephra und hinterliess eine 100 x 30 km grosse Caldera: Es ist der grösste Kratersee der Erde. Man vermutet, dass das vulkanische Material bis zu 80 Kilometer hoch in die Atmosphäre geschleudert wurde. Die Asche bedeckte eine Fläche von vier Millionen Quadratkilometern und gelangte bis nach Indien. Wie man sich vorstellen kann, kam es zu einer Veränderung des Erdklimas über einen längeren Zeitraum.

Falschfarben-Satellitenaufnahme des Tobasees, der eine 100 x 30 km grosse Caldera eines Supervulkans darstellt © NASA Landsat - NASA

Falschfarben-Satellitenaufnahme des Tobasees, der eine 100 x 30 km grosse Caldera eines Supervulkans darstellt © NASA Landsat – NASA

Weiter zurück liegt der Ausbruch des Yellowstone Vulkans vor 640’000 Jahren, welcher 1000 km3 Tephra förderte. Der Vulkankomplex selbst ist 17 Millionen Jahre alt und liegt über einem Hot Spot – einer Zone, in der aus einer Tiefe von 45 bis 20 km heisses Material aus dem Erdmantel in die Erdkruste aufsteigt. Das Material der Magmakammer könnte den Grand Canyon elfmal füllen. Schwefelseen und nicht Krater weisen auf den Supervulkan unter dem Yellowstone-Park hin. Auch dieses Gebiet steht immer wieder in den Schlagzeilen, weil es Anzeichen für wiederkehrende Aktivitäten gibt; auch er gehört auf die Liste der gefährlichsten Supervulkane.

Auswirkungen von Supervulkan-Eruptionen sind global, da Asche, Tephra und Gase bis in die Stratosphäre gelangen. Wie sich dies auswirken könnte, wird in der Grafik gezeigt. Die an Vulkanen austretenden Gase sind normalerweise ein Gemisch aus Wasserdampf (H2O), Kohlendioxid (CO2), Schwefeldioxid (SO2), Schwefelwasserstoff (H2S), Salzsäure (HCl) und Fluorwasserstoff (HF). Die Menge und Zusammensetzung der Gase hängt stark von der Gesteinsschmelze ab. Basische bzw. basaltische Schmelzen sind CO2-dominiert, während saure bzw. rhyolithische Magmen Wasserdampf-dominierte Gase hervorbringen.

Der Ausstoss von Asche, Tephra und Gasen grosser Vulkane und die Wechselwirkung in der Atmosphäre © Max-Planck-Institu

Der Ausstoss von Asche, Tephra und Gasen grosser Vulkane und die Wechselwirkung in der Atmosphäre © Max-Planck-Institut

So kommt es zur Verdunkelung der Atmosphäre (global dimming) und die Sonneneinstrahlung wird reduziert (vulkanischer Winter). Bekannte Ausbrüche mit verheerenden Folgen wie der Vesuv (VEI 4), Mount St. Helens (VEI 5) und Krakatau (VEI 6) nehmen sich im Vergleich zum Ausbruch eines “Supervulkans” bescheiden aus. Aber auch sie nehmen klimarelevanten Einfluss auf die Erde.

Was sind Flutbasalte?

Flutbasalte, Plateaubasalte oder Trapps reihen sich in die Kategorie der Magmatischen Grossprovinz (Large Igneous Province, LIP) ein. Aus kilometerlangen Spalten fliesst dünnflüssige, meistens basaltische Lava. Eine solche Grossprovinz kann gut aus 1 Million km3 Magma auf einer Flächen von mehreren Millionen km2 bestehen, das sich intrusiv oder extrusiv in geologisch kurzen Zeiträumen ausbreitet. Neben den Ozeanböden stellen die kontinentalen Flutbasalte die flächenmässig grössten Lavamassen der Erde dar, es sind etwa 45%.

Sibirischer Flutbasalt, Taymyr Peninsula © Paul Wignall; Nature

Sibirischer Flutbasalt, Taymyr Peninsula © Paul Wignall; Nature

Das grösste vulkanische Ereignis der Erde ist der sibirischen Trapp in Russland mit einer Fläche von heute 2’000’000 km² und  7’000’000 km² bei seiner Entstehung vor 250 Mio. J. Das ist grösser als die Fläche Europas. Bekannt sind auch der Dekkan-Trap in Indien von 500’000 km² vor 65 Mio. J. und das Columbia River Plateau in den US Bundesstaaten Oregon, Washington und Idaho mit 160’0000 km² vor 11 – 5 Mio. J..

Als Quelle des Sibirischen Trapps wird ein Mantelplume oder Hotspot vermutet. Die wissenschaftliche Debatte darüber hält jedoch noch an. Auch für den Dekkan-Trapp wird ein Mantelplume vermutet, nämlich der, der zur Zeit den Réunion-Hotspot speist.

Siehe Beiträge:
→ Das Magma: Woher kommt es und wie entsteht es?
Der Aufbau der Erde

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Aug08

Von den 1500 aktiven Vulkanen der Erde sind etwa die Hälfte Schichtvulkane.

Schicht- oder Stratovulkane

Zu erkennen sind sie an ihrer konischen, steilen Kegelform mit einem oder mehreren Kratern. Stratovulkane werfen grosse Mengen an pyroklastischem Material aus: Bis 60 t schwere Bomben können es sein, oder nur kleine glühende Lapilli, Asche oder Tuffe. Wie der Name schon sagt, besteht ein Schichtvulkan aus verschiedenen Lagen von Lava und Asche, beziehungsweise Pyroklastika, was auf ihr grosses Explosionspotential hinweist. Das Magma ist reich an Kieselsäure mit SiO2 > 52 % und deshalb sehr zähflüssig. Solche Laven bewegen sich nur langsam und lagern sich in der Nähe des Kegels ab. Auf diese Weise wird der Vulkankegel aufgeschichtet und nach jeder Eruption erhöht. Nur feine Bestandteile wie Asche und Staub werden über weite Flächen verteilt.

Ein typischer Schichtvulkan: Fuji vom Shōji-See aus betrachtet, © 名古屋太郎, CC BY-SA 3.0

Ein typischer Schichtvulkan: Fuji vom Shōji-See aus betrachtet, © 名古屋太郎, CC BY-SA 3.0

Bekannte Stratovulkane sind der Fuji, der Hausberg Japans, der Mount Mayon auf den Philippinen, der Llaima in Chile, der Merapi in Indonesien, der Vesuv, der Ätna und die Vulkane der Liparischen Inseln, Mount St. Helens und viele andere.

Die restliche Hälfte teilen sich Schildvulkane (ca. 12 %), Maare und Caldera-Vulkane, kleine und kegelförmige Schlacke- und Aschekegel-Vulkane und Lavadome aus zählflüssiger und langsamer, aber schnell erstarrender Lava .

Schildvulkane

Schildvulkane zeigen eine breitflächige Ausdehnung bei flacher Hangneigung. Das Magma ist denn auch viel basischer als beim Stratovulkan mit SiO2 < 50 % und damit auch dünnflüssiger. Eine solche Lava kann weite

Der Skjaldbreiður im Þingvellir, Island: ein typischer Schildvulkan, © Reykholt, CC BY-SA 3.0

Der Skjaldbreiður im Þingvellir, Island: ein typischer Schildvulkan, © Reykholt, CC BY-SA 3.0

Strecken zurücklegen und grosse Gebiete bedecken. Bei den Schildvulkanen gibt es einen zentralen Förderschlot. Bekannte Beispiele sind der Mauna Loa auf Hawaii, der sich 4 km über dem Meeresspiegel erhebt, von seiner Basis auf dem Meeresboden aus gemessen sind es allerdings 10 km. Es ist somit der grösste Schildvulkan der Erde. Weiter Beispiele sind der Vulkan Piton de la Fournaise auf La Réunion, die isländischen Vulkane und die Riftvulkane im Ostafrikanischen Graben. Der grösste und höchste Berg des Sonnensystems ist der Olympus Mons auf dem Mars.

Schlackenkegel

Schlackenkegel sind ein einfacher Vulkan Typus. Sie bestehen aus Partikeln und Tropfen erstarrter Lava, die aus einem einzelnen Schlot ausgeworfen wurden. Wenn gasbeladene Lava kräftig in die Luft geschleudert wird, zerbricht sie in kleine Fragmente, die sich verfestigen und als Schlacke um den Schlot herum zu Boden fallen und einen Kegel bilden. Die meisten Schlackenkegel besitzen einen Krater auf ihrem Gipfel und erheben sich nur selten mehr als dreihundert Meter über ihre Umgebung.

Der Schlackenkegel Paricutín in Mexiko, © gemeinfrei

Der Schlackenkegel Paricutín in Mexiko, © gemeinfrei

Ein Beispiel findet sich in der Nähe des mexikanischen Dorfes Parícutin. Im Jahre 1943 kam es zu einer explosiven Eruption, die mit entweichenden Gasen aus geschmolzener Lava  anfing. Es bildete sich Schlacke, die um die Schlotöffnung liegenblieb und sich zu einem Kegel mit einer Höhe von etwa 400 Metern anhäuften. Die letzte explosive Eruption hinterliess einen trichterförmigen Krater. Nachdem die Gase freigesetzt waren, strömte das geschmolzene Gestein still auf die umgebende Kegeloberfläche und bewegte sich in Form von Lavaflüssen hangabwärts. Die Reihenfolge – Eruption, Entstehen von Kegel und Krater, Lavafluss – beschreibt recht gut die Entstehung eines Schlackenkegels.

Lavadome

Sie entstehen aus relativ kleinen, knolligen Lavamassen, die zu zähflüssig sind, um über weite Strecken zu fliessen und so stapelt sich die Lava über und um den Schlot. Ein solcher Dom wächst durch Ausdehnung von innen.

Der neue Dom im Krater des Mount St. Helens, © gemeinfrei

Der neue Dom im Krater des Mount St. Helens, © gemeinfrei

So wie er wächst, kühlt seine Oberfläche ab und härtet aus, zersplittert dann und befördert einzelne Fragmente über die Flanke. Manche Dome bilden zerklüftete Beulen oder Rücken über der Schloten, andere bilden kurze, steile Lavaflüsse sogenannte “Coulees”. Vulkanische Dome treten in der Regel innerhalb der Krater oder an den Flanken von grossen Schichtvulkanen auf. Ein zerstörerisches Beispiel ist der Mont Pelée auf Martinique. 1902 ging es los mit dem Anwachsen eines Doms am Schichtvulkan, Mont Pelée. Die Küstenstadt St. Pierre, etwa sechs Kilometer hangabwärts im Süden wurde vernichtet und fast 30’000 Einwohner wurden von einem weissglühendem Aschefluss mit enormer Geschwindigkeit und den damit verbundenen heissen Gasen und vulkanischem Staub getötet.

In der unteren Grafik werden die Eruptionseigenschaften in Bezug zu den Vulkantypen aufgezeigt.

Vulkantypen und Eruptionseigenschaften, © CC-BY-SA 4.0

Vulkantypen und Eruptionseigenschaften, © CC-BY-SA 4.0

Zur Frage der geografischen Verteilung der Vulkane und der Beziehung der Vulkane zur Tektonik verweise ich auf die Beiträge: Das Magma, woher kommt es und wie entsteht es?Der Aufbau der Erde, Die sieben SchwesternTomatensauce und Lavabrei.

Und hier noch eine kleine Fragerunde: Welcher Vulkantyp hat Pompeji zerstört?

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Die Lösung

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