Wenn Berge Feuer speien - Teil 2

Im ersten Teil hast du erfahren, dass das Magma aus dem Inneren der Erde durch Vulkan-Ausbrüche an die Erdoberfläche gelangen kann. Nun berichten wir dir, dass es friedliche "gutmütige" Vulkane und gefährliche Vulkane gibt.

Die meisten Vukane liegen auf dem Meeresgrund, tief unter der Wasseroberfläche. Manche von ihnen sind jedoch so groß, dass sie aus dem Meer herausragen. Feuer speiende Berge können nicht nur Leben vernichten, sondern auch Leben schaffen. Die Hawaii-Inseln sind zum Beispiel nichts anderes als die Spitzen riesiger Vulkane, die aus dem Meer ragen. Sie bieten Lebensraum für Menschen und für viele, zum Teil seltene Tierarten. Einige Vulkane sind längst erloschen, andere brechen regelmäßig aus, ohne dabei jedoch Angst und Schrecken zu verbreiten.

Die Berge der Hawaii-Inseln sind Schildvulkane. Aus dem riesigen Mauna Loa tritt regelmäßig besonders heiße Lava aus. Der Schlot ist nicht verstopft durch erkaltete Gesteinsbrocken, sodass die Lava einfach überschwappen und auslaufen kann. Da sie so heiß und dünnflüssig ist, fließt sie schnell am Hang hinab ins Meer. Nach dem Ausbruch hat sich dann eine neue Gesteinsschicht auf dem Vulkan gebildet.

Susanne Horn und ihre Kollegin Dorrit Jacob zeigen an einem Modell, wie ein solcher Vulkan ausbricht. Dafür füllen die beiden Wissenschaftlerinnen einen Esslöffel Zitronensäure und einen Esslöffel Speisenatron in die Magma-Kammer eines Vulkans aus Fimo. Anschließend schütten sie Essigwasser hinzu. Sofort beginnt es im Inneren des Vulkans zu brodeln. Das kommt daher, dass die Chemikalien miteinander reagieren und Kohlensäure-Bläschen bilden. Diese drücken das Wasser aus dem Krater und der Vulkan läuft über. Susanne Horn erklärt den Kinderuni-Teilnehmern, dass Jeder diesen Versuch zu Hause nachmachen kann.

Wenn Vulkane explodieren

Andere Vulkane brechen sehr viel heftiger aus. Bei ihnen ist der Schlot, der zur Erdoberfläche führt, durch Gesteinsbrocken und erkaltete Lava verstopft. Doch tief unter dem Vulkan sammelt sich immer weiter Magma in einer großen Kammer an. Durch die große Hitze entsteht im Gang immer neues Gas, das von unten auf den Pfropfen drückt. Wenn das Gas nicht über seitliche Nischen entweichen kann, wird der Druck irgendwann so stark, dass das Gestein mit einer gewaltigen Explosion weggesprengt wird.

Beim Ausbruch eines solchen "Schichtvulkans", der oft an seiner typischen Kegelform zu erkennen ist, wird neben Asche auch weniger heiße, dickflüssige Lava ausgespuckt. Sie erkaltet, bevor sie den ganzen Berghang hinab geflossen ist. Dadurch bilden sich hohe, zerklüftete Berghänge um den trichterartigen Krater des Vulkans. Die gewaltige Explosion kann aber auch den halben Berg mitreißen. Das geschah zum Beispiel beim Ausbruch des Mount St. Helens in den USA am 18. Mai 1980. Beim ersten Ausbruch des Vulkans nach 123 Jahren Ruhe rutschte der gesamte nördliche Berggipfel in Richtung Tal. Seitdem ist der Berg 400 Meter niedriger als zuvor. Die Sprengkraft, die bei dem Ausbruch des Mount St.-Helens freigesetzt wurde, soll 1300 Mal stärker gewesen sein als die einer Atombombe.

Um den Ausbruch eines explosiven Schichtvulkans zu demonstrieren, stellt Susanne Horn eine geschüttelte Sektflasche in das Modell eines steilen Vulkans. Auch in der Sektflasche kann das Gas nicht ins Freie, weil der Korken den Flaschenhals verstopft. Wird der Druck aber zu groß, wird der Korken aus der Flasche gesprengt. Die Nachwuchsstudenten klatschen begeistert und fordern eine Zugabe. Natürlich steht eine zweite Sektflasche bereit. Deren Korken wird von der Kohlensäure sogar bis zur Decke geschossen. In der Natur können Schichtvulkane Asche und Gestein über 20 Kilometer hoch in die Atmosphäre schleudern. Diesen Versuch sollten Nachwuchsforscher aber auf keinen Fall alleine zu Hause ausprobieren. Denn das Experiment ist ziemlich gefährlich. Es könnte sogar die Flasche platzen und Glasscherben mit durch die Luft geschleudert werden.

Blubbernde Geysire

In Vulkangebieten kann man aber häufig noch ein anderes Naturereignis bewundern. In manchen Regionen der Erde, wie etwa in Island oder im Yellowstone-Nationalpark in den USA, schießen alle paar Stunden riesige Wasserfontänen in die Luft. Man nennt sie Geysire. Susanne Horn erklärt, dass sie ähnlich entstehen wie Vulkane. Da wo der Erdboden durch Vulkanismus erwärmt wird kann das Wasser, welches in die Erde einsickert, aufgeheizt werden.

Das gesammelte Wasser in der Tiefe fängt also an zu kochen. Doch durch die schmalen Ritzen im Gestein des Erdmantels kann nicht der gesamte Wasserdampf entweichen. Außerdem fließt ständig neues, kaltes Wasser von oben nach. Wenn der Druck durch den heißen Wasserdampf von unten groß genug ist, wird das Wasser durch die schmale Ritze explosionsartig nach oben gedrückt. An der Erdoberfläche sprudelt dann kochend heißes Wasser meterhoch in den Himmel.

Kochendes Wasser schießt hinauf

In der Kinderuni Mainz hat Susanne Horn ein fast drei Meter hohes Geysir-Modell aufgebaut. Auch hier wird in einer tiefen Kammer Wasser zum Kochen gebracht. Eine zwei Meter lange Glasröhre führt zu einer oberen Schale. Mit der Zeit steigen die ersten Blasen auf - und schließlich schießt sprudelnd heißes Wasser durch die obere Öffnung. Die jungen Studenten sind beeindruckt.

Am Ende der Vorlesung stürmt der zwölfjährige Tom und viele seiner Mitstudenten nach vorne, um sich die spannenden Experimente noch einmal aus der Nähe anzusehen. "Die Kinderuni war echt super - vor allem die tollen Versuche", sagt Tom. Nun freut er sich auf die nächste Kinderuni-Vorlesung am 8. Juli.