Wo gibt es überall Vulkane?

Unsere Erde ist im Vergleich zu anderen Planeten im Sonnensystem ein vergleichsweise junger Planet. In seinem Inneren herrschen Temperaturen von ca. 6700° C, also mit einem großen Unterschied zu denen an der Erdoberfläche. Dies führt zu Konvektions-Bewegungen, d.h. heißes Material steigt in Richtung Erdoberfläche auf und kälteres Material sinkt ab, wie das Wasser in einem Kochtopf. Man nennt diese Fließbewegungen im Erdmantel „Mantelkonvektion„. Die Bewegungen führen dazu, dass unsere starre, relativ dünne Erdkruste in mehrere Erdplatten zerbrochen ist, die sich relativ zueinander bewegen. Die Plattengrenzen sind der Ort, wo die meisten Vulkane zu finden sind (denn hier kann heißes, partiell aufgeschmolzenes Magma die Erdoberfläche in Form von Vulkanausbrüchen erreichen). An diesen Plattengrenzen können zwei Platten 1) aufeinander zu, 2) voneinander weg oder 3) aneinander vorbei wandern:

1) Zwei Erdplatten bewegen sich aufeinander zu – konvergierende Platten. In diesem Fall gibt es 2 unterschiedliche Szenarien, da es kontinentale und ozeanische Krustenplatten gibt. Die Dichte der ozeanischen Platte ist größer, die Platte ist also „schwerer“.

• Kontinentale gegen kontinentale Platte: In diesem Fall bilden sich Gebirge, wie z.B. die Alpen oder der Himalaya. Zu Beginn dieser Gebirgsbildung kommt es zu Vulkanismus.
• Kontinentale gegen ozeanische Platte: In diesem Fall taucht die schwerere, ozeanische Platte unter die kontinentale ab (diesen Vorgang nennt man Subduktion). Dies manifestiert sich in einem Tiefseegraben parallel zur Plattengrenze. Die abtauchende (subduzierte) ozeanische Platte bringt Meeressedimente in die Tiefe. Durch den zunehmenden Druck und Mineralumwandlungen wird Wasser freigesetzt, das in die darüber liegende kontinentale Platte aufsteigt und dort zur Magmenbildung beiträgt (Wasser senkt den Schmelzpunkt des Gesteins herab). Aus diesem Grund bildet sich parallel zur Plattengrenze ein mehrere km-breiter Gürtel von meist explosiven Vulkanen, z.B. die Vulkane der Anden oder in Indonesien oder ein sog. vulkanischer Inselbogen (z.B. pazifischer „Ring of Fire“).

2) Zwei Erdplatten bewegen sich voneinander weg – divergierende Platten: An diesen Stellen kann von unten viel heißes Material aufsteigen und in die entstehende Lücke eindringen. Durch das Auseinader-Driften („Sea Floor Spreading„) der Erdplatten entsteht ein neuer Ozean mit einem submarinen vulkanischen Bergrücken an der „Schweißnaht“ – die Mittelozeanischen Rücken. Alle diese submarinen Vulkane bilden ein weltumspannendes Netz von ca. 60.000 km Länge. Die meisten Vulkan der Erde entstehen an divergierenden Krustenplatten – sie sind die aktivsten der Welt! Die meisten davon sehen wir jedoch nie, sie liegen unter dem Meeresspiegel in den Ozeanen unseres Planeten.
Einzig auf Island tritt der Mittelatlantische Rücken über die Wasseroberfläche. Hier ist der kontinentale Grabenbruch also für uns sichtbar, die Platten driften mit rund 2 cm pro Jahr auseinander: 

Da das Volumen der Erde konstant ist, halten sich Subduktion (das Absinken von ozeanischer Kruste) und Ozeanbodenbildung (die Bildung neuer Kruste entlang der Mittelozeanischen Rücken) die Waage.

3) Bewegen sich zwei Platten aneinander vorbei – transgredierende Platten – so kommt es im Gegensatz zu den oben beschriebenen Szenarien nicht zwangsläufig zu Vulkanismus, es kann aber sein… hier liegen oft gefährliche Erdbebenzonen. Bestes Beispiel ist die San-Andreas-Verwerfung in Kalifornien.

Daneben gibt es noch ein weiteres Szenario:

4) Im Erdmantel gibt es Bereiche, in denen sehr viel heißes Material aufsteigt und die Erdkruste aufschmilzt. Diese heißen „Flecken“ werden Hot Spot genannt. Da Stein ein schlechter Wärmeleiter ist, kann der Überschuss an Wärme also auch mitten innerhalb der Erdplatten zu Vulkanen führen, den „Hot-spot-Vulkanen“: vergleichbar wie ein Schweißbrenner brennen sich die Vulkane durch die Erdkruste. Da sich die Erdkruste über dem Mantel driftet, entstehen oft Ketten aus Vulkaninseln. Beispiele für Hot-Spot-Vulkanismus sind die Hawaiianischen Inseln, die Kanaren, die Azoren oder La Réunion.

Wie so oft in der Natur, lassen sich nicht alle Vulkane in eine eindeutige Schublade schieben. Island z.B. existiert wegen einer Kombination von Mittelozeanischem Rücken und Hot Spot. Die Äolischen Inseln wegen einer Kombination von Extensionstektonik (also Platten voneinander weg) und Subduktion (Inselbogenvulkanismus). Diese Liste ist lange fortsetzbar…

Was ist ein „aktiver“ Vulkan?

Diese Frage kann man unterschiedlich beantworten. Die gängigste und von den meisten Wissenschaftlern vertretene Definition ist die: ein Vulkan gilt als „aktiv“ wenn er in den letzten 10.000 Jahren ausgebrochen ist. Nach dieser Definition gibt es auf der Erde rund 1500 aktive Vulkane.

» Kapitel 2 – Unterschiedliche Eruptionsformen