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.
Inhaltsverzeichnis
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 HAWAII-INSELN
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
Zielsetzung & Themen
Das Hauptziel dieser Arbeit ist es, die vulkanologischen Ursachen, Erscheinungsformen und Auswirkungen des Vulkanismus auf Hawaii zu untersuchen. Die Forschungsfrage konzentriert sich darauf, wie der aktive Vulkanismus auf Hawaii im Kontext geowissenschaftlicher Erkenntnisse und der Plattentektonik zu erklären ist.
- Ursachen und Entstehungsgeschichte der Hawaii-Inselkette (Hot-Spot-Theorie).
- Typische Eigenschaften des hawaiianischen Vulkanismus (Effusivität, Lavatypen).
- Detaillierte Analyse der aktiven Vulkane auf Big Island und Maui.
- Überwachungsmethoden des HVO zur Vorhersage von Vulkanausbrüchen.
- Prozesse der Landgewinnung und geologische Entwicklungsstadien der Inseln.
Auszug aus dem Buch
3.3.1 DIE HOT-SPOT THEORIE
Die Hot-Spot Theorie von T. J. Wilson (1963) besagt, daß die Lithosphäre über einen im Mantel verankerten Schmelzbereich wandert, dem sogenannten Hot-Spot (Riegraf 2000, URL: http://www.uni-muenster.de/minearlogiemuseum/vulkane/vulkan-5.htm). Hot-Spots sind Stellen „...unter denen Magma wegen einer thermischen Anomalie direkt aus dem tieferen Erdmantel aufquillt. Ihre Quellen sind in diesen großen Tiefen fixiert“ (Seibold 1995, S. 165). Sie sind Orte hoher Magmaproduktion. Auch auf Hawaii liegt unterhalb der Erdkruste ein besonders aktiver Magmaherd im Erdmantel.
Wilson war der Ansicht, daß Hot-Spots im Gegensatz zu den Platten stabil sind. Durch die Plattenwanderung wird über dem Hot-Spot die Erdkruste fortlaufend verschoben. Untersuchungen der damaligen Zeit deuteten auf eine langlebige und weitgehend raumfeste Position im Erdkörper hin.
Diese Stabilität erscheint zunächst einmal paradox, weil der Erdmantel ja ständig durch Konvektionsströme durchmischt wird. Die stationäre Position ist aber möglich, wenn „...die Quellen des Hot Spots unterhalb des Tiefenbereichs liegen, in dem Konvektion mit Horizontalbewegungen stattfindet. Damit wird der obere Erdmantel ausgeschlossen. Erst die höhere Viskosität des Materials im unteren Erdmantel schränkt die Beweglichkeit eines Plume so weit ein, daß seine über einen langen Zeitraum fixierte Position verständlich wird“ (Schick 1997, S. 108).
Aus dem tieferen Erdmantel dringt von der dort fest verankerten Wärmequelle ein gewaltiger säulenartiger Aufstieg des Wärme- und Materialstroms nach oben, denn Basaltmagma hat wegen geringer Dichte zum umgebenden Gestein Überdruck, der es zum Aufsteigen befähigt.
Zusammenfassung der Kapitel
1 ZUR GESCHICHTE DER VULKANOLOGIE: Dieser Abschnitt beleuchtet die historische Entwicklung der Vulkanologie von mythologischen Erklärungen bis hin zu modernen wissenschaftlichen Theorien.
2 DIE HAWAII-INSELKETTE: Hier wird ein Überblick über die geographische Lage, die Bevölkerung und das Klima der hawaiianischen Inseln gegeben.
3 DIE ENTSTEHUNG DER HAWAII-INSELKETTE: Dieses Kapitel widmet sich der Entstehungsgeschichte, insbesondere der Hot-Spot-Theorie und den Mantel Plumes.
4 KENNZEICHEN DES HAWAIIANISCHEN VULKANISMUS: Hier werden die spezifischen Merkmale des Vulkanismus auf Hawaii, wie etwa der Eruptionstyp und die Beschaffenheit des Magmas, erläutert.
5 AKTIVER VULKANISMUS AUF DEN HAWAII-INSELN: Eine detaillierte Analyse der noch aktiven Vulkane auf Big Island und Maui bildet den Kern dieses Kapitels.
6 LAVA ERWEITERT DAS LAND: Hier wird der Prozess der aktiven Landgewinnung durch Lavaströme ins Meer und die Bildung von Lavadeltas beschrieben.
7 EVOLUTION DER HAWAII VULKANE: Dieses Kapitel erläutert die verschiedenen Lebensstadien eines hawaiianischen Vulkans, vom submarinen Wachstum bis hin zur Erosion und Subduktion.
8 FLANKENRUTSCHUNGEN AN DEN HAWAII VULKANEN: Hier werden die Ursachen und die Gefahren von Instabilitäten und Erdrutschen an den Vulkanflanken untersucht.
9 ÜBERWACHUNG DER HAWAIIANISCHEN VULKANE: Dieser Abschnitt beschreibt die Methoden und Instrumente, die zur Überwachung und Vorhersage von Vulkanausbrüchen eingesetzt werden.
10 AUSBLICK: Das letzte Kapitel blickt auf die zukünftige geologische Entwicklung von Big Island sowie technologische Fortschritte in der Vulkanforschung.
Schlüsselwörter
Vulkanologie, Hawaii, Hot-Spot, Mantel Plumes, Plattentektonik, Kilauea, Mauna Loa, Lavaströme, Schildvulkan, Eruption, Magma, Erdbeben, Geochemie, Seismik, Landgewinnung
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit behandelt den Vulkanismus auf Hawaii, von dessen historischen Erklärungsansätzen bis hin zu modernen geowissenschaftlichen Erkenntnissen über Entstehung, Aktivität und Überwachung.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Zentrale Themen sind die Hot-Spot-Theorie, der Aufbau hawaiianischer Schildvulkane, die Analyse der aktiven Eruptionsphasen und die Methoden zur Vorhersage von Ausbrüchen.
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Ziel ist es, die spezifischen Mechanismen des hawaiianischen Vulkanismus zu erklären und darzulegen, wie sich dieser im Kontext der globalen Geodynamik und der Plattenbewegung einordnen lässt.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Die Arbeit stützt sich auf eine umfassende Analyse geowissenschaftlicher Fachliteratur sowie die Auswertung von Daten vulkanologischer Beobachtungsstellen wie dem HVO (Hawaii Volcano Observatory).
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil befasst sich mit der Entstehung der Inselkette, der detaillierten Beschreibung der Vulkane auf Big Island und Maui, der Dynamik der Lavaströme und den technischen Überwachungsmethoden.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die wichtigsten Begriffe umfassen Vulkanismus, Hot-Spot, Mantel Plumes, Kilauea, Mauna Loa, Schildvulkan und seismische Überwachung.
Was besagt die Hot-Spot-Theorie nach Wilson?
Sie besagt, dass die Erdkruste über einen raumfesten, thermischen Hot-Spot im Erdmantel hinwegwandert, wodurch eine lineare Kette von Vulkanen mit unterschiedlichem Alter entsteht.
Warum ist die Überwachung der hawaiianischen Vulkane so wichtig?
Obwohl Vulkanausbrüche auf Hawaii selten Menschenleben fordern, ermöglichen die Überwachungsdaten (z. B. GPS, Tiltmeter) das Erkennen von Magmabewegungen und helfen, Sachschäden durch vorhersehbare Lavaströme zu minimieren.
- Quote paper
- Ariane Struck (Author), 2001, Der (Hawaii)-Vulkanismus im Lichte neuerer geowissenschaftlicher Forschungsergebnisse, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/14165
