Friedrich-Schiller-Universität Jena
Institut für Geographie
Hauptseminar: Geomorphodynamik und Geoökologie der Hochgebirge und
der polaren Zonen
WS 2000/2001

„Geoökologischer Wandel und Sukzession im Umfeld des
Mt. St. Helens (NW-Washington U.S.) nach dem Ausbruch von 1980“

Vorgelegt von
Sven Dörfer

INHALTSVERZEICHNIS I

ABBILDUNGS- und TABELLENVERZEICHNIS II

1. Einleitung 1

2. Ausbruch des Mt. St. Helens 1980 2
2.1. Vorgeschichte des Mt. St. Helens 2
2.2. Vorboten des Ausbruchs 3
2.3. 18. Mai 1980.. 4

3. Geoökologischer Wandel direkt nach dem Ausbruch des Mount St. Helens 9
3.1. Auswirkungen der Eruption auf die Gletscher 9
3.2. Auswirkungen der Murgänge 10
3.3. Auswirkungen der pyroklastischen Ströme 10
3.4. Auswirkungen des Bergrutsches 10
3.5. Direkte Auswirkungen der lateralen Explosion 12
3.6. Direkte Auswirkungen des Ascheausstoßes 12
3.7. Direkte Auswirkungen des Ausbruches auf ausgewählte umliegende Seen 13
3.7.1. Spirit Lake 14
3.7.2. St. Helens Lake 14
3.7.3. Fawn Lake und Venus Lake 15
3.7.4 Zusammenfassung 15
3.8. Direkte Auswirkungen auf den Menschen 17

4. Sukzession und geoökologischer Wandel im Umfeld des Mount St. Helens nach 1980 18
4.1. Pflanzen 18
4.1.1. Wiederbesiedlung der inneren Zone (direct-blast zone) 18
4.1.2. Wiederbesiedlung in der Äußeren Zone 19
4.1.3 Wiederbesiedlung der Fläche des Bergrutsches 20
4.1.4. Exkurs: Die Wiederbesiedlung von mit Tephra bedeckten Flächen 21
4.1.5. Wie sieht die zukünftige Vegetationsentwicklung aus? 22
4.2. Tiere 22
4.3. Spirit Lake 23
4.4. Shoestring-Gletscher 24

5. Schlussbetrachtung 25

6. Literaturverzeichnis 26

Abbildungsverzeichnis
Abb. 1: Schematische Karte der verschiedenen Zerstörungszonen und generalisierte Richtung der „Stromlinien“. 5
Abb. 2: Baumfallrichtung innerhalb der Zerstörungszonen. 6
Abb. 3: Verteilung der Asche über der USA. 7
Abb. 4: Gletscher am Mount St. Helens vor und nach dem 18. Mai 1980. 11
Abb. 5: Vom Ausbruch des Mount St. Helens betroffene Seen. 13
Abb. 6: Die Entwicklung des Shoestring-Gletschers. 24

Tabellenverzeichnis
Tabelle 1: Einige gemessene Zustandsgrößen im Verhältnis von vor dem 18. Mai und nach dem 18. Mai. 16

1. Einleitung

Der Mount St. Helens im Südwesten des Staates Washington liegt zirka 80 Kilometer nordöstlich von Portland und ist mit seinen knapp 40.000 Jahren einer der jüngsten und aktivsten Vulkane in der Cascade Range, dem Kaskadengebirge, welches sich von Kanada 1.100 Kilometer südwärts bis nach Kalifornien erstreckt. Die Cascade Range ist ein Teil des sogenannten „Feuerringes“1, in dem seit Ende des Pleistozäns vor rund 10.000 Jahren durchschnittlich in jedem Jahrhundert eine größere vulkanische Eruption erfolgte. Geologisch gesehen ist die Cascade Range eine sehr junge Gebirgsformation, die vor etwa 7 Millionen Jahren über jener Subduktionszone entstanden ist, wo sich die Juan-de-Fuca-Platte unaufhaltsam unter die höhergelegene Nordamerikanische Platte schiebt. Diese Plattenbewegung schob Berge auf und hat große Magmakammern unter der Erde geschaffen. Vor etwa 3 Millionen Jahren begann Magma durch Kanäle an die Oberfläche zu steigen und die heutige Cascade Range mit insgesamt 15 Vulkanen zu bilden (MULLINEAUX & CRANDELL 1981, PREUSSER 1985, TILLING et al. 1990, SCHMINCKE 1994). Die Gefahr, welche von den Vulkanen der Cascade Range ausgehen konnte, war schon den Ureinwohnern weitgehend bekannt; die dort ansässigen Indianer nannten beispielsweise den Mt. St. Helens „smoking mountain“. Seinen heutigen Namen erhielt der Vulkan jedoch 1792 von dem englischen Schiffskapitän und Entdecker George Vancouver, der ihn nach seinem Landsmann Alleyne Fitzherbert benannte, welcher zu dieser Zeit britischer Botschafter in Spanien war und den Titel Baron St. Helens trug (TILLING et al. 1990).

Die symmetrische Form des Vulkans sowie der sehr steile Gipfel erlauben eine Einordnung des Mt. St. Helens in die Klasse der Strato- oder Schichtvulkane, welche durch eine Mischung aus Eruptions- und Ergussvorgängen entstehen und explosiv und sehr zerstörerisch ausbrechen (TILLING et al. 1990, LESER 1997). In dieser Arbeit soll nun zunächst geschildert werden, wie es zum Ausbruch des Mt. St. Helens im Frühjahr 1980 kam, welche Auswirkungen die heftige Eruption auf die Umgebung hatte und schließlich wie sich in den darauffolgenden Jahrzehnten die Umgebung erholte bzw. veränderte, die Vegetation in den zerstörten Gebieten schrittweise zurückkehrte und letztlich in dem heutigen Zustand führte.

2. Ausbruch des Mt. St. Helens 1980

2.1. Vorgeschichte des Mt. St. Helens

Von der Entstehung des Vulkans vor 40,000 Jahren bis zum Jahre 1980 wurden insgesamt neun Hauptperioden der Vulkanaktivität festgestellt und sind heute weitgehend gesichert. So war der Mt. St. Helens innerhalb jeder dieser Zeiträume von zirka 5,000 Jahre bis weniger als 100 Jahre aktiv und diese Aktivitäten wurden jeweils unterbrochen von Ruhephasen, welche zwischen 15.000 bis unter 200 Jahre dauerten. In den zurückliegenden 4.000 Jahren war der Mt. St Helens mit weit größerer Regelmäßigkeit ausgebrochen als jeder andere Vulkan des nordamerikanischen Kontinents (ausgenommen Alaska) (MULLINEAUX & CRANDELL 1981, TILLING et al. 1990, MULLINEAUX 1996). Die letzte größere Aktivität des Vulkans begann im Jahre 1831 und zog sich über 26 Jahre bis 1857 hin. Dieser Phase ging schon um 1800 ein explosiver Ausbruch voran, bei dem der Mt. St. Helens sogar schon etwas Lava spie. Nach dieser Aktivitätsphase kam es zu einer Ruhephase von 123 Jahren, welche nur von kleineren Gasexplosionen in den Jahren 1898, 1903 und 1921 unterbrochen wurde. In der Öffentlichkeit verbreitete sich schnell die Ansicht, dass der Vulkan weitgehend erloschen sei, was dazu führte, dass die einzigartige Umgebung des Mt. St. Helens bald zu einem Erholungsgebiet wurde. Der Spirit Lake, der vor zirka 3.500 Jahren von einer großen Schlammflut geschaffen wurde und seit dieser Zeit als natürlicher Stausee am Nordhang des Mt. St. Helens besteht, wurde aufgrund seines klaren, frischen Wassers und der bewaldeten Hänge für Freizeitaktivitäten wie Angeln, Schwimmen, Camping, Bootfahren usw. erschlossen (MULLINEAUX & CRANDELL 1981, PREUSSER 1985, TILLING et al. 1990).

Die genaue wissenschaftliche Erforschung des Mt. St. Helens begann erst in den späten 50er Jahren des 20. Jahrhunderts. Hervorzuheben sind dabei besonders die Arbeiten der Geologen Crandell, Mullineaux und Rubin, die durch ihre systematischen, mehrere Jahre andauernden Studien zum Verhalten des Mt. St. Helens in den 70er Jahren zu dem Ergebnis kamen, dass die Öffentlichkeit auf künftige Eruptionen nur unzureichend vorbereitet ist, zumal ein Ausbruch höchstwahrscheinlich „...before the end of the century“ (CRANDELL et al. 1975, S. 441) erfolgen würde.

2.2. Vorboten des Ausbruchs

[....]

1 Der „Ring of Fire“ ist eine den Pazifik umgebende Zone, in der es zu häufigen, oft sehr zerstörerischen Erdbeben und Vulkanaktivitäten kommt (TILLING et al. 1990).