Der (Hawaii)-Vulkanismus im Lichte neuerer geowissenschaftlicher Forschungsergebnisse


Examensarbeit, 2001

182 Seiten, Note: 1,0


Leseprobe

INHALTSVERZEICHNIS

ABBILDUNGSVERZEICHNIS

VORWORT

1 ZUR GESCHICHTE DER VULKANOLOGIE
1.1 MYTHOLOGISCHE VORSTELLUNGEN
1.2 PHILOSOPHISCHE VORSTELLUNGEN
1.3 VULKANOGRAPHIE
1.4 ENTDECKUNGSREISEN
1.5 WISSENSCHAFTLICHE ERKLÄRUNGSVERSUCHE DER NEUZEIT
1.6 MODERNE VULKANFORSCHUNG

2 DIE HAWAII-INSELKETTE
2.1 DER HAWAIIAN RIDGE
2.1.1 DIE SÜDÖSTLICHEN INSELN (HAUPTINSELN)
2.1.1.1 BIG ISLAND
2.1.1.2 MAUI
2.1.1.3 LANAI
2.1.1.4 MOLOKAI
2.1.1.5 OAHU
2.1.1.6 KAUAI
2.1.1.7 NIHAU
2.1.1.8 KAHOOLAWE
2.1.2 DIE NORDWESTLICHEN INSELN (LEEWARD-INSELN)
2.2 DER HAWAII EMPEROR SEAMOUNT CHAIN
2.3 SEAMOUNTS
2.4 BEVÖLKERUNG
2.5 WIRTSCHAFT
2.6 KLIMA
2.7 LANDSCHAFTSBILD

3 DIE ENTSTEHUNG DER HAWAII-INSELKETTE
3.1 FRÜHE VORSTELUNGEN
3.2 IRRETATION DURCH DIE NICHTEINORDNUNG IN DAS PLATTENTEKTONISCHE KONZEPT
3.3 HOT-SPOTS UND MANTEL PLUMES
3.3.1 DIE HOT-SPOT THEORIE
3.3.2 MANTEL PLUMES ALS POTENTIELLE HOT-SPOT URSACHE
3.4 WEITERE HOT-SPOTS
3.5 WEITERE VULKANKETTEN
3.6 DISKUSSION ZUR ORTSFESTEN LAGE DER HOT-SPOTS / MANTEL PLUMES

4 KENNZEICHEN DES HAWAIIANISCHEN VULKANISMUS
4.1 DER HAWAIIANISCHE ERUPTIONSTYP
4.2 EFFUSIVE TÄTIGKEIT
4.3 SPEZIFISCHE BESCHAFFENHEIT DES MATERIALS
4.4 SCHILDVULKANBAUTEN
4.5 REGIONALE SCHWELLE

5 AKTIVER VULKANISMUS AUF DEN HAWAII­INSELN
5.1 VULKANISMUS AUF BIG ISLAND
5.1.1 DER MAUNA LOA
5.1.1.1 DATEN UND FAKTEN ZUM MAUNA LOA
5.1.1.2 CALDERA UND RIFTZONEN DES MAUNA LOA
5.1.1.3 AKTIVITÄT DES MAUNA LOA
5.1.2 DER KILAUEA
5.1.2.1 DATEN UND FAKTEN ZUM KILAUEA
5.1.2.2 CALDERA UND RIFTZONEN DES KILAUEA
5.1.2.3 DIE LAVASEEN DES KILAUEA
5.1.2.4 AKTIVITÄT DES KILAUEA
5.1.2.5 VERGLEICH DER AKTIVITÄT DES KILAUEA ZUM MAUNA LOA
5.1.3 DER MAUNA KEA
5.1.3.1 DATEN UND FAKTEN ZUM MAUNA KEA
5.1.3.2 CALDERA UND RIFTZONEN DES MAUNA KEA
5.1.3.3 AKTIVITÄT DES MAUNA KEA
5.1.4 DER HUALALAI
5.1.5 DER KOHALA
5.1.6 DER MAHUKONA
5.1.7 DER LOIHI
5.1.7.1 DATEN UND FAKTEN ZUM LOIHI
5.1.7.2 CALDERA UND RIFTZONEN DES LOIHI
5.1.7.3 AKTIVITÄT DES LOIHI
5.1.7.4 DAS HUGO PROJEKT AM LOIHI
5.2 VULKANISMUS AUF MAUI
5.2.1 DER WEST MAUI VULKAN
5.2.2 DER EAST MAUI VULKAN
5.2.2.1 DATEN UND FAKTEN ZUM EAST MAUI VULKAN
5.2.2.2 CALDERA UND RIFTZONEN DES EAST MAUI VULKAN
5.2.2.3 AKTIVITÄT DES EAST MAUI VULKAN

6 LAVA ERWEITERT DAS LAND
6.1 LAVA STRÖMT IN DEN OZEAN
6.2 LAVAFRAGMENTE STÜRZEN HERUNTER
6.3 AUFBAU EINES LOCKEREN LAVADELTAS
6.4 ENTWICKLUNG EINES LAVA-TUNNEL-SYSTEMS
6.5 ZUSAMMENBRUCH EINES LAVA-DELTAS

7 EVOLUTION DER HAWAII VULKANE
7.1. PRE-SCHILD-STADIUM (INITIALSTADIUM)
7.2. SCHILD-BILDUNGS-PHASE
7.2.1 SUBMARINE SCHILD-BILDUNGS-PHASE
7.2.2 SEALEVEL-PHASE
7.2.3 SCHILD-BILDUNGS-PHASE
7.3 ERDRUTSCH-PHASE
7.4 POST-SCHILD-PHASE
7.5 EROSIONS-PHASE
7.6 PHASE DES ERNEUERTEN VULKANISMUS
7.7 ATOLL-PHASE
7.8 SPÄTES-SEAMOUNT-STADIUM

8 FLANKENRUTSCHUNGEN AN DEN HAWAII VULKANEN

9 ÜBERWACHUNG DER HAWAIIANISCHEN VULKANE
9.1 DAS GEFÄHRDUNGPOTENTIAL HAWAIIANISCHER VULKANE
9.2 AKTIVE SCHUTZMASSNAHMEN - MENSCHENHAND GEGEN NATURGEWALT
9.3 ARBEITSMETHODEN DES HVO ZUR VORHERSAGE

10 AUSBLICK

11 LITERATURANGABEN

12 ANHANG

ABBILDUNGSVERZEICHNIS

Abbildung 1: Herkunftsgebiet der Ureinwohner Hawaiis

Abbildung 2: Darstellung der Position der von Südosten nach Nordwesten verlaufenden Hauptinseln Hawaiis

Abbildung 3: Isolierte Lage Hawaiis

Abbildung 4: Darstellung des Hawaiian Ridge und des Emperor Seamount Chain in ihrer Position

Abbildung 5: Darstellung der Northwestern und Southeastern Islands in ihrer Position zueinander

Abbildung 6: Darstellung der acht Hauptinseln von Hawaii

Abbildung 7: Darstellung der ehemaligen Insel Maui Nui

Abbildung 8: Veranschaulichung der Meereshöhen um die Hauptinseln Hawaiis

Abbildung 9: Photographie der sichelförmigen Insel Molokini

Abbildung 10: Darstellung von Nihoa Island

Abbildung 11 : Photographie von Necker Island

Abbildung 12: Darstellung von Necker Island

Abbildung 13: Darstellung von Laysan Island

Abbildung 14: Darstellung von Lisianski Island

Abbildung 15: Darstellung vom Pearls and Hermes Atoll

Abbildung 16: Photographie des Midway Atoll

Abbildung 17: Darstellung vom Midway Atoll

Abbildung 18: Darstellung vom Kure Atoll

Abbildung 19: Darlegung des Umschwenkens der Pazifischen Platte

Abbildung 20: Abgrenzung des Hawaii Emperor Seamount Chain

Abbildung 21: Stelle häufiger Opfergaben am Halemaumau Krater

Abbildung 22: Vergleich des Querschnitts eines hawaiianischen Vulkans zu anderen Vulkanen

Abbildung 23: Photographie von Tuzo Wilson

Abbildung 24: Aufbau des ortskonstanten Magmaherds

Abbildung 25: Darstellung des Querschnitts eines Hawaii Vulkans mitsamt seinem Materialaufstieg

Abbildung 26: Bildung eines Hot-Spot Vulkans

Abbildung 27: Bildung mehrerer Hot-Spot Vulkane

Abbildung 28: Linearer Anstieg von Alter (in Millionen Jahren) und Distanz (in km) der Hawaii Vulkane zum Kilauea Vulkan

Abbildung 29: Bildung einer vulkanischen Inselkette

Abbildung 30: 3-dimensionales Abbild des Materialaufstiegs durch den ortskonstanten Hot-Spot und der daraus resultierenden Entstehung der Hawaii Inselkette

Abbildung 31 : Schematische Modellvorstellung der Entstehung der Hawaii­Inselkette durch den ortskonstanten Hot-Spot

Abbildung 32: Modellvorstellung von Morgans Mantel Plume Theorie

Abbildung 33: Erdquerschnitt mitsamt der Darstellung der D“-Schicht

Abbildung 34: Darstellung der vermuteten Mantel Plume-Struktur

Abbildung 35: Übersicht über die Lage der Hot-Spot Gebiete

Abbildung 36: Ausführlichere Darstellung der Übersicht weiterer Hot-Spot Gebiete

Abbildung 37: Größere Insel- und Seamountketten im Pazifik, die durch einen Hot-Spot entstanden sind

Abbildung 38: Darstellung einer Lavafontäne des Kilauea

Abbildung 39: Darlegung der chemischen Zusammensetzung von effusiv und explosiv austretender Lava am Beispiel des Materials von den Hawaii Vulkanen und dem Mount St. Helens

Abbildung 40: Photographie eines Aa-Lavastroms

Abbildung 41: Photographie eines Pahoehoe Lavastroms

Abbildung 42: Skizze der Entstehung eines Aa-Lavastroms

Abbildung 43: Photographie eines Aa-Lavastroms, der das Meer betritt

Abbildung 44: Photographie des Mauna Loa Schildvulkan

Abbildung 45: Farblich unterscheidende Darstellung des Aktivitätsgrades der Vulkane von Big Island und Maui

Abbildung 46: Auflistung der sieben Vulkane Big Islands

Abbildung 47: Darstellung des Verlaufs der Riftzonen und der Position der Calderen bei den sieben Vulkanen Big Islands

Abbildung 48: Photographie der schneebedeckten Mokuaweoweo Caldera

Abbildung 49: Bedeckungsbereiche der Lavaflüsse des Mauna Loa von den Ausbrüchen zwischen 1843 und 1984

Abbildung 50: 3-D-Querschnitt unter dem Gipfel der Kilauea Caldera mitsamt der Darstellung des Materialaufstiegs, des Magmareservoirs, sowie den Riftzonen, Kratern und dem HVO

Abbildung 51: Photographie des Halemaumau Kraters

Abbildung 52: Darstellung der Riftzonen von Mauna Loa und Kilauea in Position zueinander, sowie die Skizzierung deren Gipfelcalderen

Abbildung 53: Gipfelquerschnitt eines Vulkans mit potentiellen Lavaaustrittspunkten

Abbildung 54: Gipfelquerschnitt eines Vulkans mitsamt zwei Optionen der Magmabewegung und der daraus resultierenden Schwankung des Gipfelgebietes

Abbildung 55: Darstellung des Kilauea Gebietes mit den beiden Riftzonen und der Caldera, sowie verschiedenen Kratern, in denen einst Lavaseen entstanden sind

Abbildung 56: Ausschnitt aus der Kupaihana Lavasee Tätigkeit

Abbildung 57: Photographie des Puu Oo Lavasee

Abbildung 58: Ausschnitt aus der aktuelleren Eruptionsstatistik des Kilauea

Abbildung 59: Photographie des Puu Oo Kegel mit einer Lavafontäne

Abbildung 60: Bedeckungsgebiete durch Lavaflüsse des Kupaianaha, sowie des Puu Oo Ausbruchs

Abbildung 61 : Schematische Darstellung des zeitlichen Ablaufs der Zerstörung der Stadt Kalapana durch bedeckende Lavaflüsse

Abbildung 62: Photografische Dokumentation der Zerstörung der Stadt Kalapana, 3. April 1990

Abbildung 63: Photografische Dokumentation der Zerstörung der Stadt Kalapana, 31. Mai 1990

Abbildung 64: Photografische Dokumentation der Zerstörung der Stadt Kalapana, 3. Juni 1990

Abbildung 65: Photographische Dokumentation der Zerstörung einer religiösen Stätte

Abbildung 66: Photographische Dokumentation der Zerstörung von Hab und Gut

Abbildung 67: Ausbruchsflußfelder am Kilauea seit Beginn der Eruption 1983 durch Eruptionen des Puu Oo, Kupaoanaha und Napu

Abbildung 68: Photographie des Mauna Kea

Abbildung 69: Photographie des Hualalai

Abbildung 70: Photographie des Kohala

Abbildung 71: Felsschluchtenschnitt auf der Flanke von Kohala

Abbildung 72: Position und Höhe des Seamount Mahukona

Abbildung 73: Position des Loihi auf Big Island

Abbildung 74: Relief und Höhe des Loihi

Abbildung 75: Digitale Aufnahme des Loihi

Abbildung 76: Darstellung der drei Einsturzgruben in der Caldera des Loihi

Abbildung 77: Zusammenfassende Darstellung Loihis wichtigster Charakteristika

Abbildung 78: Aufzeichnung der starken Erdbeben unter dem Loihi von 1996

Abbildung 79: Kilauea Lava fließt ins Meer

Abbildung 80: Lava ergießt sich über eine Klippe

Abbildung 81: Lava ergießt sich über den Strand

Abbildung 82: Dampfexplosion Teil 1

Abbildung 83: Dampfexplosion Teil 2

Abbildung 84: Dampfexplosion Teil 3

Abbildung 85: Skizzierung der Anhäufung von Lavafragmenten an einem submarinen Abhang

Abbildung 86: Skizzierung der Bildung von instabilem neuen Land

Abbildung 87: Photografische Darstellung von ins Meer eintretender Kilauea Lava, die durch einen Lavatunnel fließt

Abbildung 88: Skizzierende Darstellung des Abrutschens der Vorderkante eines Lavadeltas mitsamt begleitender Dampfexplosion

Abbildung 89: Schematische Darstellung der Gefahr einer visuellen Täuschung bei hawaiianischen Küstenlinien

Abbildung 90: Abgesunkene Lavabank

Abbildung 91: Entwicklungsphasen der hawaiianischen Vulkane

Abbildung 92: Pre-Schild-Stadium

Abbildung 93: Pillow-Lava

Abbildung 94: Submarine-Schild-Bildungs-Phase

Abbildung 95: Sealevel-Phase

Abbildung 96: Schild-Bildungs-Phase

Abbildung 97: Erdrutsch-Phase

Abbildung 98: Post-Schild-Phase

Abbildung 99: Photographie von Lavakegeln des Mauna Kea

Abbildung 100: Erosions-Phase

Abbildung 101: Ostflanke des Kohala

Abbildung 102: Wainea Canyon auf Kauai

Abbildung 103: Phase des erneuerten Vulkanismus

Abbildung 104: Asche- und Schlackekegel im Haleakala Krater

Abbildung 105: Kalaupapa Halbinsel

Abbildung 106: Atoll-Phase

Abbildung 107: Spätes Seamount Stadium

Abbildung 108: Verbreitung von Flanken- und Hangrutschungen, Schuttlawinen und nichtvulkanischen Sedimenten

Abbildung 109: Hawaii Volcano Observatory

Abbildung 110: Überwachungsregionen des HVO auf Big Island

Abbildung 111: Darstellung der neun ermittelten Gefährdungszonen auf Big Island

Abbildung 112: Bodenriß in der Stadt Kapoho

Abbildung 113: Ausdehnung und Abschwellung des Vulkandaches um die Gipfelcaldera

Abbildung 114: Laserentfernungsmessung

Abbildung 115: Position des Tiltmeters im „Normalzustand“

Abbildung 116: Geneigte Position des Tiltmeters nach Magmaansammlung im Reservoir

Abbildung 117: Position des Tiltmeters nach Entleerung des Reservoirs

Abbildung 118: Subduktion der Hawaii Seamounts im Kurilengraben

VORWORT

Vulkane gebären und Vulkane zerstören. So gestalten sie seit Milliarden von Jahren unseren Planeten. Über 80 % der Erdoberfläche, sowohl unter, als auch über dem Meeresspiegel, sind vulkanischen Ursprungs. Vulkanische Gasemissionen bildeten den Ur-Ozean und die Ur-Atmosphäre und ermöglichten ein Leben auf der Erde.

Gleichfalls entstammen die Hawaii-Inseln vulkanischem Ursprung. Zahlreiche Ausbrüche schufen diese, die nachfolgend durch die Kräfte der Erosion zu imposanten Landschaften umgeformt wurden. Die Untersuchung ihres Vulkanismus ist ein „Lieblingskind“ vulkanologischer Forschung aus aller Welt geworden.

Mit dem Kilauea, einer der aktivsten Vulkane der Welt, und dem Mauna Loa, einer der größten Vulkane auf diesem Planeten, liegen außergewöhnliche Verhältnisse vor. Das effusive Ausbruchsverhalten der Hawaii Vulkane schafft ideale Bedingungen für Forschungen hinsichtlich der Ursachen, Erscheinungen und Auswirkungen der regen Vulkantätigkeit.

Demzufolge zählen die Vulkane Hawaiis heutzutage zu den am besten untersuchten Vulkanen unseres Planeten. Die neueren geowissenschaftlichen Erkenntnisse aus den Untersuchungen zu ihrem Vulkanismus sollen im Fokus dieser Arbeit stehen.

1 ZUR GESCHICHTE DER VULKANOLOGIE

Einen hervorbrechenden Vulkan1 anzusehen ist eine denkwürdige Erfahrung, die während der Geschichte der Menschheit Furcht, Aberglauben, Anbetung, Neugier und Faszination erweckt hat (Tilling / Heliker / Wright 1997, URL: http://pubs.usgs.gov/gip/hawaii/page04.html).

Fragen nach dem Feuer aus der Erde sind uralt und werden seit Jahrtausenden gestellt. „Die Geschichte der Vulkanologie (...) ist die Geschichte der Versuche, das Wesen dieser rätselhaften Naturkraft zu ergründen“ (Rittmann 1981, S. 1). In der Vergangenheit wurde bereits früh versucht, Erklärungen für die vulkanischen Erscheinungen zu finden. Jedoch basierten die ersten Erklärungsversuche auf mythologischen Vorstellungen.

1.1 MYTHOLOGISCHE VORSTELLUNGEN

„Primitive Völker sahen in den Vulkanen den Sitz von Dämonen, bösen Geistern oder strafenden Göttern, deren Zorn nach Aussage der Medizinmänner durch Opfer, Buße und Gebet beschwichtigt werden muß“ (Rittmann 1981, S. 1).

Gleichermaßen beschäftigten sich die Menschen der Antike mit dem Vulkanismus und schrieben ihm ebenso eine mythologische Ursache zu. „Nach der griechischen Mythologie liegen unter den mediterranen Vulkanen die von den olympischen Göttern besiegten Titanen in Fesseln.

Wenn diese aufrührerischen Riesen sich zu befreien versuchen, speien sie aus ihren glühenden Rachen unter Gebrüll Feuer und Rauch gen Himmel und lassen die Erde erzittern" (Rittmann 1981, S. 1).

„In ähnlicher Weise kann man über die vulkanisch aktive Insel Vulcano lesen, daß sie die Werkstatt des Hephaistos sei, wo die Zyklopen und der Gott des Feuers die Waffen der Götter schmieden und die Blitze des Zeus entstehen" (Hug-Fleck 1988, S. 15f).

„Nordische Sagen erzählen vom Feuergott Loki, der auf Geheiß Wotans auf Thule einen Feuerkreis um die Walküre entflammt" (Rittmann 1981, S. 1).

Ähnliche Sagen findet man bei vielen Völkern, die Gebiete mit aktiven Vulkanen bewohnten.

„Im christlichen Kulturkreis wurden die Vulkane zu Pforten der Hölle. Bei ihren Ausbrüchen hörte man das Brüllen der Dämonen und das Wehgeschrei der Verdammten. Um den Zorn Gottes zu beschwichtigen, trägt man in katholischen Ländern auch heute noch Reliquien und Statuen von Heiligen der Lava entgegen, um deren Strom zum Stillstand zu bringen..." (Rittmann 1981, S. 1).

1.2 PHILOSOPHISCHE VORSTELLUNGEN

Aristoteles (389 bis 322 v. Chr.) schrieb dem Vulkanismus eine rationalere Ursache zu und nahm an, daß der Wind, der die Wellen des Meeres gegen die Küste treibt, Luft in die Höhlen, Spalten und Klüfte des Gesteins preßt. „Auf diesem Weg gelangt Luft und damit auch Sauerstoff in das Innere der Vulkane. Durch diesen Sauerstoff sind die Voraussetzungen für das Feuer im Vulkan geschaffen" (Hug-Fleck 1988, S. 15). Brennbare Stoffe, wie Schwefel und Pech, können verbrennen, woraus Aschen und Schlacken entstehen, die aus dem Schlot ausgeworfen werden und sich zu einem Kegel anhäufen (Hug- Fleck 1988, S. 15).

Platon (427 bis 347 v. Chr.) kam, aus heutiger Sicht der modernen Vulkanologie, zu einer bemerkenswerten Anschauung. Er meinte, daß im Innern der Erde ein "Feuerfluß“ vorhanden sei. Die darin eingeschlossene Luft suche einen Weg, sich zu befreien, und finde ihn in den Vulkanen. „Konkretisiert man "Feuerfluß" mit dem Begriff Magma2 und "Luft" mit den im Magma eingeschlossenen Gasen, so zeigt sich rasch, daß Platon dem Kern der Ursache schon erstaunlich nahe gekommen ist“ (Hug-Fleck 1988, S. 16).

1.3 VULKANOGRAPHIE

„Beschreibungen von Vulkanen und ihren Ausbrüchen wurden (...) im frühen Altertum verfaßt“ (Rittmann 1981, S. 2). Die älteste Schilderung eines Ausbruchs des Ätna erfolgte durch PINDAR (5. Jh. v. Chr.). Ausgezeichnete Beschreibungen wurden durch den Geographen STRABO (58 v. Chr. - 25 n. Chr.) überliefert. Plinius beschrieb den Vesuv-Ausbruch (79 nach Chr.) ausführlich.

Im Mittelalter wurde die Vulkanologie nur unwesentlich bereichert. Lediglich Albertus Magnus (1207-1280) führte einen bemerkenswerten Versuch durch, wobei er die Bedeutung von Magma und Wasser bzw. Wasserdampf bei Vulkanausbrüchen herausstellen konnte (Hug-Fleck 1988, S. 17).

1.4 ENTDECKUNGSREISEN

„Bis zur Zeit der großen Entdeckungsreisen (14. bis 16. Jahrhundert) wurde auf dem Gebiet der Vulkanologie nichts Neues geleistet“ (Hug- Fleck 1988, S. 18). Erst reisende Naturforscher brachten neue Erkenntnisse und lieferten Meldungen von anderen Erscheinungs­formen des Vulkanismus, welcher sich nicht auf die "alte Welt" beschränkt, sondern global in Erscheinung tritt (Hug-Fleck 1988, S. 18). „Mit diesen Informationen erhielt das Problem des Vulkanismus seinen festen Platz in der modernen Naturwissenschaft" (Hug-Fleck 1988, S. 18). Neue Versuche, die Ursache des Vulkanismus zu ergründen, wurden jedoch nicht unternommen.

1.5 WISSENSCHAFTLICHE ERKLÄRUNGSVERSUCHE DER NEUZEIT

„Seit dem 17. Jahrhundert beschäftigen sich Philosophen und Naturforscher in rationeller Weise mit dem Problem der vulkanischen Tätigkeit" (Rittmann 1981, S. 2). Auf ihre mannigfachen Erklärungs­versuche soll hier nicht näher eingegangen werden. „Faßt man die fundiertesten Überlegungen dieser Zeit zusammen, dann ergeben sich zwei unterschiedliche Denkrichtungen" (Hug-Fleck 1988, S. 18f).

Die Anhänger der "kalten Hypothese" gingen davon aus, „...daß die Erde aus festem Gestein besteht und eine noch unbekannte Wärmequelle die Gesteine zum Schmelzen bringt. Diese Hypothese stützt sich darauf, daß die Erde ihre Entstehung kalter kosmischer Materie verdankt. Um die Frage nach der notwendigen Energiequelle zu klären, wurden alle bekannten chemisch-physikalischen Vorgänge herangezogen, die diese Wärme liefern könnten" (Hug-Fleck 1988, S. 18f).

Die Befürworter der "heißen Hypothese" waren der Meinung, daß die Erde aus heißer Solarmaterie stammt, die sich im Laufe der Jahrmillionen abkühlte und mit einer Erstarrungskruste überzog, wobei das Erdinnere immer noch glutflüssig geblieben ist (Hug-Fleck 1988, S. 19).

1.6 MODERNE VULKANFORSCHUNG

In modernen Zeiten haben vulkanische Phänomene heftiges wissenschaftliches Interesse angezogen, weil sie den Schlüssel zu den Verständnisprozessen beschaffen, die mehr als 80 Prozent der Erdoberfläche geschaffen und geformt haben (Tilling / Heliker / Wright 1997, URL: http://pubs.usgs.gov/gip/hawaii/page04.html).

Dem schottischen Geologen James Hutton gelang der Durchbruch zur modernen Geologie, dessen komplexe Theorie nur in Auszügen dargestellt werden soll. Er war der Auffassung, Gesteine können absinken und durch herrschenden Druck und Temperatur aufgeschmolzen werden. Dabei vermischen sie sich mit dem glutflüssigen Erdinnern, wobei diese Schmelze empordringt, sobald sich ihr dies durch Spalten des darüberliegenden Gesteins biete (Hug-Fleck 1988, S. 19f). Sie müsse nicht in der Erdkruste stecken bleiben, sondern könne durch Vulkane die Erdoberfläche erreichen (Hug-Fleck 1988, S. 20f).

Der renommierte Vulkanologe Alfred Rittmann bekräftigte dies bereits 1936 mit der folgenden, von Hug-Fleck zitierten Aussage: „Es kann keine selbständige Theorie des Vulkanismus geben, ebensowenig eine solche der Gebirgsbildung, sondern nur eine gemeinsame geologische Theorie, einen Erklärungsversuch, der das gesamte irdische Geschehen erfaßt, von dem der Vulkanismus nur ein Teil ist, der nicht aus dem organischen Zusammenhang mit den anderen Teilen herausgerissen werden darf" (Rittmann 1936, zitiert von Hug-Fleck 1988, S. 21).

Im folgenden hat Alfred Wegener mit seiner bekannten Drifttheorie, welche in modifizierter Form heute als Hauptursache für den Vulkanismus angesehen wird, die moderne Geowissenschaft wie kein anderer geprägt und entscheidend die weitere Entwicklung der Vulkanologie beeinflußt.

Mit dem Aufkommen der Computertechnik stellten sich in der Vulkanforschung immer vollkommenere Meßgeräte, Labor-Apparaturen und Computer zur Verfügung, mit denen in kürzester Zeit eine Fülle von Daten gesammelt und rechnerisch ausgewertet werden konnten. Diese Geräte und Methoden machten hochspezialisierte Fachleute notwendig und der klassische, allein arbeitende Vulkanologe wurde durch Teams ersetzt (Rittmann 1981, S. 3).

In den letzten Jahrzehnten ist so die Vulkanologie zum Arbeitsgebiet einer großen Zahl von Wissenszweigen geworden. Solchermaßen entwickelten sich mit der theoretischen, der empirischen, der analytischen und der experimentellen Vulkanologie neue Forschungsrichtungen, die seither in Deutschland vorwiegend in Bayreuth, Kiel und Würzburg praktiziert werden. Mit deren Aufkommen beschäftigte man sich in der Vulkanforschung nun weniger mit dem Verhalten der Vulkane mitsamt ihrem Aufbau und den chemischen Vorgängen, die bis dato eingehend untersucht wurden. Vielmehr rückten die Vorgänge im Erdinneren in den Fokus der Forschung, um mit diesen Informationen eine möglichst genaue Vorhersage von Ausbrüchen zu erreichen. Die Rheologie der Lavaströme und die Herkunft und die Entwicklung der verschiedenen Magmen gelangten in den Brennpunkt heutiger vulkanologischer Forschung. Auch der angewandten Vulkanologie kam große Bedeutung zu, worin man sich heute intensiv mit verschiedenen Erzlagerstätten, vulkanischen Böden und vulkanischen Rohmaterialien beschäftigt. Die Raumforschung ist heute bemüht, einen Vergleich des irdischen mit dem lunaren Vulkanismus herzustellen, um die Erklärung der festgestellten Unterschiede zu erreichen (Rittmann 1981, S. 4). Auch die Erschließung der geothermischen Energiequellen ist heute ein bedeutendes Untersuchungsgebiet. Weltweit werden zur Zeit eine

Vielzahl von geothermischen Projekten erforscht, bzw. seit vielen Jahren mit Erfolg betrieben.

Nach diesem kurzen Umriß der Geschichte der Vulkanologie will sich die vorliegende Arbeit nun mit dem Vulkanismus von Hawaii beschäftigen und sich vorwiegend auf diesen beschränken. Diesbezüglich sollen nachfolgend die Inseln der Hawaii-Kette in einem Überblick dargestellt werden.

2 DIE HAWAII-INSELKETTE

Erdgeschichtlich sind die Hawaii-Inseln erst recht spät, im mittleren Tertiär, entstanden und gehören zu den jüngsten Landmassen, die auf der Erde existieren. In ihrem Ursprung sind die hawaiianischen Inseln vulkanisch.

Die Hawaii-Inseln Kette wurde etwa um das 6. Jahrhundert von Polynesiern entdeckt und besiedelt. Man vermutet heute, daß die ersten Siedler aus dem in der Abbildung 1 dargestellten Einzugsgebiet kamen.

Abbildung 1: Herkunftsgebiet der Ureinwohner Hawaiis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: Georg 1996, S. 32

Etwa tausend Jahre kulturelle Isolation folgten, bevor die Hawaii-Inseln von Nichtpolynesiern besucht wurden (Tilling / Heliker / Wright 1997, URL: http://pubs.usgs.gov/gip/hawaii/page05.html). Im Rahmen dessen gelangte im Jahre 1778 der englische Seefahrer James Cook zu der Inselkette und verlieh ihr den Namen Sandwich-Inseln (Rast 1987, S.77). 1959 wurde Hawaii der 50. Staat der Vereinigten Staaten.

Die Inselgruppe Hawaii verläuft in einer von Südosten nach Nordwesten verlaufenden Linie, wie der folgenden Abbildung der acht Hauptinseln entnommen werden kann.

Abbildung 2: Darstellung der Position der von Südosten nach Mordwesten verlaufenden Hauptinseln Hawaiis

Auf die Vermutungen zu dem Zustandekommen dieser Formation wird später ausführlich eingegangen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Ihre Lage inmitten des Pazifischen Ozeans macht sie zu der am stärksten isolierten Inselgruppe der Welt.

Abbildung 3: Isolierte Lage Hawaiis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Das nächstgelegene Festland ist 2.800 Meilen von der Inselgruppe entfernt. Die nächste Großstadt, San Francisco, befindet sich in einer Distanz von 4800 km (Jacobs 1987, S. 174).

Allerdings besteht die Hawaii-Inselkette nicht nur, wie in Abbildung 2 dargestellt, aus den acht Hauptinseln. Zu ihr zählen eine Vielzahl weiterer Inseln, so daß die vulkanische Kette Hawaiis in den Hawaiian Ridge und den Emperor Seamount Chain unterteilt wird.

Abbildung 4: Darstellung des Hawaiian Ridge und des Emperor Seamount Chain in ihrer Position

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: Tilling/ Heliker / Wright 1997,

URL: http://pubs.usgs.gov/publications/text/Hawaiian.html

2.1 DER HAWAIIAN RIDGE

Der Hawaiian Ridge dehnt sich im nördlichen Pazifik von Südosten nach Nordwesten über den nördlichen Wendekreis aus. Von Big Island erstreckt er sich 3493 km nordwestlich zu dem Daikakuji-Seamount und umfaßt die acht Hauptinseln und zahlreiche kleinere Inseln und Seamounts, deren Anzahl in der Literatur erheblich schwankt. Doch

wiederholt wurden 132 Inseln, Korallenriffe und Sandbänke erwähnt (Golling 2000, URL: http://www.bernd-golling.de/hawaii/hawaii.htm).

Der Hawaiian Ridge läßt sich in zwei Inselgruppen unterteilen:

- Die Hauptinseln im Südosten
- Die Hawaii-Inseln im Nordwesten

Abbildung 5: Darstellung der Northwestern und Southeastern Islands in ihrer Position zueinander

Quelle: Hawaii Volcano Observatory 2000, URL: http://wwwhvo.wr.usgs.gov/volcanoes/

Während die acht großen Hauptinseln sich in tropischen Breiten befinden, liegen die nordwestlichen Hawaii-Inseln zum größten Teil nördlich des Wendekreises.

2.1.1 DIE SÜDÖSTLICHEN INSELN (HAUPTINSELN)

Die acht Hauptinseln befinden sich im Südosten der Hawaii Kette und haben eine Fläche von 16.540 Quadratkilometern.

Abbildung 6: Darstellung der acht Hauptinseln von Hawaii

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: Golling 2000, URL: http://www.bernd-qollinq.de/hawaii/hawaii.htm

Sie setzen sich aus den bewohnten Inseln Big Island, Maui, Lanai, Molokai, Oahu, Kauai, Niihau, sowie der unbewohnten Insel Kahoolawe zusammen (Golling 2000, URL: http://www.bemd- golling.de/hawaii/hawaii.htm). Letztere ist aufgrund ihrer Größe in der zugehörigen Abbildung 6 auch nicht mit Namen tituliert.

2.1.1.1 BIG ISLAND

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: Quack 1997/98, S. 203

Die Insel Hawaii (siehe Anhang A), die sich am südöstlichen Rand des Archipels befindet, ist durch den 48 km breiten Alenuihaha Channel von der Nachbarinsel Maui getrennt (Quack 1997/98, S. 203). Sie trägt den gleichen Namen wie der gesamte Bundesstaat, was eine Unterscheidung manchmal schwierig macht. Deswegen wird diese Insel im vorliegenden Dokument mit ihrem Beinamen '"Big Island" bezeichnet, welcher angesichts einer Landmasse von 10.448 km2 berechtigt erscheint.

Big Island ist die größte, südlichste und jüngste Hauptinsel des gesamten Archipels. Sie ist mehr als doppelt so groß, wie alle Hauptinseln zusammen. Der submarine Sockel steigert ihr Ausmaß wesentlich, welcher allerdings heute noch wenig erforscht ist.

Big Island ist eher ländlich geprägt und dünn besiedelt.

Geologisch ist die Insel Big Island mit ca. 0,5 Millionen Jahren die jüngste des Archipels. Sie ist nahezu die einzige der Hawaii-Inseln, deren vulkanische Genese noch nicht abgeschlossen ist. Damit ist auch die Topographie von der jungen geologischen Geschichte Big Islands bestimmt. Die Erosionskräfte hatten bisher nicht genügend Zeit, die Vulkanberge abzuschleifen, oder tiefe Canyons in die Hänge einzuschneiden (Quack 1997/98, S. 203). Das Landschaftsbild wird vor allem im Süden, Südwesten und Südosten durch erstarrte, breite Lavaströme bestimmt, die nur spärlich von Vegetation überwuchert sind, wenngleich im geologisch älteren Norden die Gebirge mehr verwittert sind und auch tiefere Täler mit dichter Vegetation anzufinden sind (Quack 1997/98, S. 203f).

Die Hauptstadt Hilo liegt in einer Bucht an der Ostküste der Insel und ist auf alten Lavaströmen des Mauna Loa erbaut. Sie ist das wirtschaftliche und politische Zentrum der Insel. Wegen der etwa 40 km Entfernung von dem Hauptkrater des Mauna Loa, konnten mehrmals in der Ausbruchsgeschichte Lavaströme den Stadtrand, bzw. heutiges besiedeltes Gebiet erreichen. Auch der Südosten der Stadt liegt im Einflußbereich von Lavaströmen des Kilauea.

2.1.1.2 MAUI

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: Quack 1997/98, S. 302

Maui (siehe Anhang B) als zweitgrößte der Hawaii-Inseln, liegt zwischen Big Island im Südosten, und den kleineren Eilanden Kahoolawe, Lanai und Molokai im Westen. Maui hat einen besonderen Bezug zu den drei letztgenannten kleineren Inseln, denn sie bildeten3

Abbildung 7: Darstellung der ehemaligen Insel Maui Nui

Quelle: Volcano World Team,

URL: http://volcano.und.nodak.edu/vwdocs/vwlessons/evolution/part14.html

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Der Umfang dieser ehemaligen Inseln ist anhand eines seichten überschwemmten Podestes heute noch recht gut zu erkennen, wie man der folgenden Karte (Abbildung 8) leicht entnehmen kann.

Abbildung 8: Veranschaulichung der Meereshöhen um die Hauptinseln Hawaiis

Quelle: Hawaii Volcano Observatory 2000,

URL: http://wwwhvo.wr.usgs.gov/volcanoes/haleakala/mauinui.html

Maui Nui besaß ähnliche Größe wie das heutige Big Island (Hawaii Volcano Observatory 2000, URL: http://wwwhvo.wr.usgs.gov/volcanoes/haleakala/mauinui.html).

Topographisch wird Maui von den beiden Schildvulkanen East Maui (3.055 m) und dem West Maui (Puu Kukui) (1.764 m) geprägt.

Zuerst hatte sich als Inselberg der ältere West Maui gebildet, „...den später die Lavamassen seines jüngeren Kollegen erreichten, womit aus zwei getrennten Inseln eine zusammenhängende Landmasse wurde. An der Schnittstelle der beiden Inselteile erstreckt sich das flache Central Valley, dessen verwitterte Lavaböden gute Voraussetzung für die landwirtschaftliche Nutzung schufen" (Quack 1997/98, S. 302).

Landschaftlich tragen die beiden Inselhälften ein unterschiedliches Gepräge, denn der ältere Westteil war länger der Erosion ausgesetzt und ist deshalb nicht nur niedriger, sondern auch zerfurchter als der Ostteil. Der Großteil des Westens ist unzugänglich und von dichter Vegetation überzogen (Quack 1997/98, S. 304).

Südwestlich vom Maui befindet sich das Inselchen Molokini, ein alter Vulkankrater, der sich wie eine Sichel aus dem Meer erhebt.

Abbildung 9: Photographie der sichelförmigen Insel Molokini

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: Ohlhoff 1996, S. 189

2.1.1.3 LANAI

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: Quack 1997/98, S. 385

Mit einer Fläche von 361 km2 ist Lanai (siehe Anhang C) beinahe die kleinste Insel; nur Nihau und Kahoolawe sind noch kleiner.

Doch die umliegenden Inseln sind nicht weit entfernt, so daß man fast von allen Küsten Land sieht: „...im Südosten die Insel Kahoolawe, die durch den 29 km breiten Kealaikahiki Channel von Lanai getrennt ist, im Osten und Nordosten Maui, das an der engsten Stelle des Auau Channels nur 14 km entfernt ist, und im Norden und Nordwesten Molokai, das der ebenfalls 14 km breite Kalohi Channel von Lanai trennt“ (Quack 1997/98, S. 385f).

Topographisch ist die Insel von einem ehemaligen Schildvulkan, dem Mount Lanaihale, mit einer Höhe von 1.027m (über dem Meeresspiegel) geprägt. Die Caldera, das sogenannte Palawai Basin, bildet als etwa 500m hohes, vorwiegend landwirtschaftlich genutztes Plateau das Zentrum der Insel. Da die Nachbarinseln allesamt höher als Lanai sind, fällt auf Lanai recht wenig Niederschlag (750 mm). (Quack 1997/98, S. 386).

Das Landschaftsbild ist durch ausgedehnte Ananasplantagen und aufgeforstete Norfolk-Kiefem geprägt (Quack 1997/98, S. 386). Denn Lanai wurde 1922 von der Dole Fruit Company erworben, die hier bis in die 80er Jahre die weltgrößte Ananasplantage betrieb. 1991 wechselte der Besitz an die Castel & Cook Corporation. Heute ist die Insel Anlaufstelle für Exklusivtouristen (Hawaii-Online 1999, URL:http://www.hawaiionline.de/aloha/ekomomai?id=9cf56265fe65876 d.5210a0e3&page=guide inseln lanai).

2.1.1.4 MOLOKAI

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: Quack 1997/98, S. 402

„Südlich ist die Insel durch den Kalohi Channel vom 14 km entfernten Lanai getrennt, im Südosten durch den Pailolo Channel vom ebenfalls 14 km entfernten Maui. Nach Westen hin beträgt der Abstand zur Nachbarinsel Oahu immerhin 47 km..." (Quack 1997/98, S. 403).

Landschaftlich ist Molokai (siehe Anhang D) interessant, da es völlig unterschiedliche Naturräume aufweist. Im Norden befinden sich steil aus dem Meer herausragende, bis über 1.000 m abfallende Klippen. Der Süden ist weitgehend eben. Der Osten zeigt wegen der dort höheren Niederschläge grüne Täler und dichte Vegetation, während der Westen sehr viel trockener ist und streckenweise das Gepräge einer Wüsten- oder Steppenlandschaft trägt (Quack 1997/98, S. 402).

Entstanden ist Molokai vor 5,6 Millionen Jahren. „Geologisch ist Molokai wie Maui oder Oahu aus zwei Schildvulkanen aufgebaut, deren Lavamassen sich später vereinigten und die Gesamtinsel bildeten" (Quack 1997/98, S. 402). Im Westen befindet sich der ältere Vulkan Puu Nana, der infolge von einer langen Erosionstätigkeit nur noch 421 m über den Meeresspiegel hervortritt. Im Osten befindet sich der jüngere Vulkan Mount Kamakou, der 1.513 m über dem Meeresspiegel hinausragt (Quack 1997/98, S. 402).

Später wurde noch ein dritter, sehr niedriger Schildvulkan im Norden gebildet, der die Halbinsel Kalaupapa (siehe Abbildung 105) an Molokai anlagerte (Quack 1997/98, S. 402f).

Mitte des 19. Jahrhunderts war Molokai bekannt und berüchtigt wegen der sich dort befindlichen Leprastation.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: Quack 1997/98, S. 434

Oahu (siehe Anhang E), ungefähr 240 Kilometer nordwestlich der Hauptinsel Big Island gelegen, erhob sich vor ungefähr dreieinhalb Millionen Jahren aus der See (Miller 1986, S. 136).

„Mit einer Fläche von 1.574 km2 ist Oahu zwar nur die drittgrößte Insel des Archipels, dafür aber dessen wirtschaftliches, politisches und kulturelles Zentrum" (Quack 1997/98, S. 434). Die Insel ist die mit Abstand am dichtesten besiedelte, denn mit 845.000 Einwohner leben dort etwa 75% der Gesamtbevölkerung Hawaiis (Quack 1997/98, S. 434). Viele davon wohnen in der Metropole Honolulu. Auch der Tourismus ist hier am stärksten ausgeprägt (Hawaii-Online 1999,URL:http://www.hawaiionline.de/aloha/ekomomai?id=9cf56265fe6 5876d.5210a0e3&page=guide inseln oahu).

„Topographisch wird Oahu, das zwischen Kauai im Westen und Molokai im Osten liegt, von den Gebirgszügen der Koolau Range (1227 m) und Waianae Mountains geprägt..." (Quack 1997/98, S. 434). Denn auch die Insel Oahu besteht aus zwei Schildvulkanen, dem Koolau Volcano und dem Waianae Volcano, die vor vielen Millionen Jahren entstanden und durch stetige Lavaförderung zur heutigen Insel zusammengewachsen sind. Dort, wo sich die Lavaströme trafen, breitet sich nun die zentrale Hochebene aus (Quack 1997/98, S. 56). Die Hochebene, das Leilehua- bzw. Schofield Plateau, ist heute Zentrum der Landwirtschaft, insbesondere des Ananas-Anbaus.

Der Waianae, als westlicher der beiden Vulkane, ist der ältere von den zwei Vulkanen und wurde daher auch eingehend von der Erosion verändert. Sein Schild bildete sich vor etwa 3,8 - 2,95 Millionen Jahren. Seine Caldera befindet sich heute in der Nähe des Zentrums des Waianae-Bereichs. Seine Riftzonen dehnen sich zum Nordwesten und zum Südosten aus.

Der Koolau produzierte sich zwischen 2,7 und 1,8 Millionen Jahren vor heute an der Ostseite der Insel. Durch einen riesigen Rutsch wurde einst ein Großteil vom Koolau-Vulkan entfernt. Seine Caldera befindet sich südlich von der Kaneohe-Bucht auf der Nordseite der Insel. Seine Riftzone neigt sich nach Nordwesten (nähere Erläuterungen zu Calderen und Riftzonen sind den Fußnoten 9 und 10 zu entnehmen).

Oahu weist einige nicht sehr hohe, aber steile und markante Tuffkegel und Aschekegel auf, die in der letzten vulkanischen Phase Oahus vor etwa 150.000 Jahren entstanden sind. Dazu zählen der berühmte Diamond Head und der Punchbowl-Krater, aber auch die Inselberge Chinaman's Hat und Rabbit Island (Quack 1997/98, S. 435). Sie sind Kennzeichen des erneuerten Vulkanismus, der in Kapitel 7.6 noch näher dargestellt wird.

2.1.1.6 KAUAI

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: Quack 1997/98, S. 544

Kauai (siehe Anhang F) liegt am nordwestlichen Ende der bewohnten Hawaii-Inseln und ist von der größeren Nachbarinsel Oahu 115 km weit entfernt (Quack 1997/98, S. 544).

Kauai, als viertgrößte Insel des Archipels, ist nahezu kreisrund und entstand als älteste der bewohnten Hawaii-Inseln vor rund 5 Millionen Jahren. Die Bildung geschah nur durch einen einzigen Vulkan. Die breiten Strände, die eindrucksvollen Kliffs und Schluchten von Kauai zeigen deutlich, daß die Insel bereits starker Erosion ausgesetzt war (Miller 1986, S. 136). Sie hat Canyons und eine zersägte Steilküste (Quack 1997/98, S. 544).

„Kauai ist als nordwestlicher Vorposten am stärksten den Passatwinden ausgesetzt, deren Wolken in der Gipfelregion des 1.569 m hohen Mt. Waialeale abregnen und die dortige meteorologische Station mit durchschnittlich etwa 12.000 mm Regen im Jahr als "feuchtesten Ort der Welt" ausweisen“ (Quack 1997/98, S. 544).

Neben dem Abfluß in zahlreiche Flüsse werden die Wassermassen im 80 km2 großen Sumpfgebiet (Alakai Swamp) aufgefangen, das große Teile des Inselinneren unzugänglich macht (Quack 1997/98, S. 544).

Die nordwestliche Randlage macht Kauai aber nicht nur zum „Regenfänger“, sondern auch zum „Windbrecher“ für Wirbelstürme (Quack 1997/98, S. 544).

2.1.1.7 NIHAU

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: Quack 1997/98, S. 595

Nihau (siehe Anhang G), als kleinste der bewohnten Hawaii-Inseln, ist südwestlich von Kauai gelegen und seit 1863 im Privatbesitz der Großfamilie Robinson, welche isoliert von der Außenwelt lebt, um ein traditionelles Leben zu führen. Daher stammt auch der Beiname „The Forbidden Island". Seit 1989 kann man zwar die Insel betreten, jedoch keinen Kontakt aufnehmen.

Das flache und erodierte Eiland ist äußerst karg und trocken. Der erloschene Vulkan Niihau ist ca. 4,9 Millionen Jahre alt. Er besitzt heute keine Gipfelcaldera mehr, da diese während eines großen Rutsches entfernt wurde.

„Nördlich ist Niihau der Vulkankrater Lehua Island vorgelagert, der sich ähnlich wie das Inselchen Molokini bei Maui, wie eine Sichel aus dem Meer erhebt" (Quack 1997/98, S. 596).

2.1.1.8 KAHOOLAWE

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: Juvik / Juvik 1998, S. 16

Die kleinste der Hauptinseln ist die karge und unbewohnte Insel Kahoolawe (siehe Anhang H), die sich südwestlich von Maui befindet und als militärisches Übungsgebiet benutzt wird.

Kahoolawe ist ein einzelner erloschener Schildvulkan, der aus einer nahezu aufgefüllten Caldera und einer nach Südwesten gerichteten Riftzone besteht. Die Lavadurchflüsse, die den Hauptschild produzierten, sind 1-2-Millionen Jahre alt.

2.1.2 DIE NORDWESTLICHEN INSELN (LEEWARD-INSELN)

Weiter nach Nordwesten schließen sich immer kleiner werdende und niedrigere Inseln, Bänke und Riffe an. Als „Nordwestliche Inseln" oder „Leeward-Inseln" (siehe Abbildung 5) bezeichnet man jene Kette von über 130 Inseln, Atollen, Riffen und Sandbänken, die sich von Niihau aus über fast 2.000 km bis zur Datumsgrenze hinzieht (Quack 1997/98, S. 605).

Die nordwestlichen Hawaii-Inseln haben insgesamt eine Fläche von etwa 7 Quadratkilometern. Auch sie gehen auf „...einst mächtige Schildvulkane zurück, die im Lauf der Zeit jedoch von der Erosion abgetragen wurden. Ihr Gebirgsstock befindet sich (zumeist) mittlerweile unter Meeresspiegelniveau, während die sichtbaren lnselteile von Korallenriffen gebildet werden, die dem Sockel aufsitzen" (Quack 1997/98, S. 56).

Nihoa stellt den Anfang der nordwestlichen Hawaii-Inseln dar. Nihoa ist

11,5 km lang und 400 m breit und weist eine Höhe von 277 m auf (Quack 1997/98, S. 607).

Abbildung 10: Darstellung von Nihoa Island

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: Juvik/Juvik 1998, S. 24

„Fast genau auf dem Nördlichen Wendekreis ( ...) befindet sich Necker Island, das mit einer Länge von rund 1 km und einer Höhe von 84 m noch ein deutliches Profil aufweist (Quack 1997/98, S. 607).

Abbildung 11: Photographie von Necker Island

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: Juvik/Juvik 1998, S. 23

Abbildung 12: Darstellung von Necker Island

Quelle: Juvik/Juvik 1998, S. 24

Schließlich folgen die French Frigate Shoals, die 58 m hohen Gardner Pinnacles und das 11 m hohe Laysan Island. Letztere soll in der folgenden Abbildung 13 veranschaulicht werden.

Abbildung 13: Darstellung von Laysan Island

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: Juvik/Juvik 1998, S. 24

Die nächste erwähnenswerte Insel ist Lisianski Island, die sich an ihrer höchsten Stelle 6 m über den Meeresspiegel erhebt (Quack 1997/98, S. 605f).

Abbildung 14: Darstellung von Lisianski Island

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: Juvik/Juvik 1998, S. 23

Weiter nordwestlich „...folgen das Pearl and Hermes Atoll mit mehreren Inselchen, die ebenfalls kaum über die Wasseroberfläche hinausragen. Bedeckt werden sie von einer z.T. knietiefen Guano­Schicht (...) von See- und Zugvögeln. Sie stellen den nordwestlichen Anfang einer Vielzahl von Eilanden dar (...)" (Quack 1997/98, S. 605).

Abbildung 15: Darstellung vom Pearls and Hermes Atoll

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: Juvik/Juvik 1998, S. 24

Die fünf Midway Inseln im äußersten Nordwesten gehören mit ca. 25 Millionen Jahren zu den ältesten Inseln in der Kette (Miller 1986, S. 136).

„...Midway ist ganz abgetragen und unter den Meeresspiegel abgesunken; daß es noch als Insel besteht, verdankt es nur dem stetigen Wachstum der Korallen auf seiner Oberfläche" (Miller 1986, S. 136).

Die Midway-Inseln gehören nicht zum US-Bundesstaat Hawaii, sondern unterstehen der US-Marine, die dort einen Flotten- und Flugstützpunkt unterhält.

Abbildung 16: Photographie des Midway Atoll

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: Juvik/Juvik 1998, S. 23

Abbildung 17: Darstellung vom Midway Atoll

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: Juvik/Juvik 1998, S. 24

Auch das Kure Atoll ragt nur wenige Meter über die Meeresoberfläche hinaus und besteht nahezu gänzlich aus Korallenkalk, der auf dem versunkenen vulkanischen Gebirgsstock aufliegt.

Jenseits des Kure Atolls „...setzt sich die Hawaii-Kette in einer Reihe von Tiefseebergen (Seamounts) noch 10 Kilometer weit fort" (Decker/Decker 1998, S. 112).

Die Nordwestlichen Inseln stehen mit Ausnahme der Midway-Inseln unter Naturschutz.

„Die Ergebnisse von Ausgrabungen auf den Nordwestlichen Hawaii­Inseln lassen Rückschlüsse zu, daß auch ein Teil jener Inseln früher bewohnt war" (Golling 2000, URL: http://www.bemd- golling.de/hawaii/hawaii.htm).

2.2 DER HAWAII EMPEROR SEAMOUNT CHAIN

„Ungefähr 3500 Kilometer nordwestlich von Hawaii (Big Island), wo die versunkenen Vulkanstümpfe etwa 40 Millionen Jahre alt sind, schlägt die bis dahin gerade (verlaufende) Inselkette plötzlich eine andere Richtung ein - womit sie eine frühere, vor 40 Millionen Jahren geänderte Bewegungsrichtung der Pazifischen Platte anzeigt“ (Miller 1986, S. 136).

Abbildung 19: Darlegung des Umschwenkens der Pazifischen Platte

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: Bauer 1994, S. 26

Diese Zeitangabe ist in der Literatur nicht einheitlich erwähnt. Beispielsweise datieren Decker und Decker sowie das USGS3 (1998, S. 112 / 1999, URL: http://pubs.usgs.gov/publications/text/Hawaiian.html) das Umschwenken der Pazifischen Platte auf etwa 43 Millionen Jahre.

Der aus mehr als 80 Vulkanen bestehende Hawaii Emperor Seamount Chain erstreckt sich 2327 km von Daikakuji Seamount zum Meiji Seamount.

Abbildung 20: Abgrenzung des Hawaii Emperor Seamount Chain

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: Mattox, URL: http://volcano.und.nodak.edu

Wo die Kette an der Verbindungsstelle des Aleuten- und des Kurilengrabens vor der ostsibirischen Küste mit dem Meiji Seamount endet, sind die Vulkankuppen mehr als 70 Millionen Jahre alt (Miller 1986, S. 136).

2.3 SEAMOUNTS

Wie die Abbildung 4 zeigt, sind im Gebiet Hawaiis nicht nur die bisher benannten Inseln und Korallenbänke auszumachen.

Sowohl um den Hawaiian Ridge, als auch um den Hawaii Emperor Seamount Chain, sind sehr viele Seamounts4 vorzufinden. Wie die Erforschung der Tiefsee der letzten Jahrzehnte gezeigt hat, handelt es sich bei zahlreichen dieser Seamounts um den selben Vulkan-Typus wie bei den Inseln des Hawaiian Ridge und es Emperor Seamount Chain. Dieser Vulkanismus wird später (in Kapitel 3) noch ausführlich besprochen. Man nimmt an, daß einige dieser Seamounts wegen der zu geringen Eruptionsraten niemals die Wasseroberfläche erreichen können oder konnten. Wenn dieses jedoch geschah, wurden sie durch Isostastie und Erosion wieder unter den Meeresspiegel gebracht.

2.4 BEVÖLKERUNG

„Die knapp 1,2 Millionen Bewohner Hawaiis setzen sich aus 50 ethnischen Gruppen zusammen. Die Hawaiianer polynesischer Abstammung sind mit 10% Anteil an der Gesamtbevölkerung nur die viertgrößte ethnische Gruppe; vor ihnen rangieren Weiße (33%), Japaner (25%) und Filipinos (12%)" (Hawaii-Online 1999, URL: http://www.hawaii-online.de/aloha/ekomomai?id=9cf56265fe65876d. 5210a0e3&page=guide hawaii bev). Entsprechend vielfältig sind Hawaiis Religionen.

[...]


1 „Eine geologische Struktur, die den Ort markiert, an dem durch Wärmetransport aus dem Innern eines Körpers aufsteigendes krustenbildendes Material an die freie Oberfläche durchgebrochen ist oder durchbricht, heißt Vulkan“ (Schmidt 1994, URL: http://home.t-online.de/home/dr.peter.schmidt/disst2.htm).

2 „Als Magma bezeichnet man eine Silikatschrnelze, die leichtflüchtige Bestandteile und meist auch bereits ausgeschiedene Kristalle enthält“ (Rittmann 1981, S.7).

3 Das Absinken von Maui Nui erfolgte aus dem komplexen Wechselspiel von verminderter vulkanischer Aktivität und Wachstum und der kontinuierlichen Senkung des Inselkomg7plexes, der abseits von dem Hot-Spot bewegt wurde. Ein ähnliches Schicksal erwartet Big Island. Denn ohne den Nutzen von der raschen vulkanischen Konstruktion wird die Senkung dominieren; das Meer wird langsam auf die Flanken der getrennten Vulkane eingreifen, dann die Sättel überschwemmen, und sie abtrennen, um schließlich kleinere Inseln zu schaffen (HVO 1998, URL: http://wwwhvo.wr.usgs.gov/volcanoes/haleakala/mauinui.html).

3 USGS: U.S. Geological Survey

4 Seamounts sind die häufigsten Vulkane auf der Erde überhaupt. „Allein im Pazifik gibt es vermutlich über 1 Million Seamounts. Ihre genaue Erforschung steht noch in den Anfängen" (Schmincke 2000, S. 65).

Ende der Leseprobe aus 182 Seiten

Details

Titel
Der (Hawaii)-Vulkanismus im Lichte neuerer geowissenschaftlicher Forschungsergebnisse
Hochschule
Universität Duisburg-Essen  (Geographisches Institut)
Note
1,0
Autor
Jahr
2001
Seiten
182
Katalognummer
V14165
ISBN (eBook)
9783638196376
Dateigröße
4845 KB
Sprache
Deutsch
Schlagworte
Lichte, Forschungsergebnisse
Arbeit zitieren
Ariane Struck (Autor), 2001, Der (Hawaii)-Vulkanismus im Lichte neuerer geowissenschaftlicher Forschungsergebnisse, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/14165

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