Island Die Heimat der Isländer ist eine heiße Magma-Säule

Seit der Aschewolke nach dem Ausbruch des Grimsvötn blicken wieder alle Augen auf ein kleines Land: Island. Bernhard Mackowiak erklärt die Geologie der Vulkaninsel.

Vor einem Jahr sorgte die Asche des Eyjafjöll-Vulkans auf Island für ein tagelanges Chaos im Flugverkehr über Europa.

"Island – Insel aus Feuer und Eis" – diese prosaische Charakterisierung scheint für manchen wegen ihrer häufigen Verwendung etwas abgegriffen zu klingen, trifft aber immer noch die Verhältnisse auf dieser Insel knapp südlich des nördlichen Polarkreises sehr genau.

"An Island ist die geologisch einzigartige Situation gegeben: Ein Hotspot, möglicherweise sehr tief wurzelnd, trifft mit einem mittelozeanischen Rücken zusammen", erklärt Thomas Walter, Leiter der Arbeitsgruppe Vulkanologie am Deutschen Geoforschungszentrum in Potsdam. "Dabei wird die Erdkruste soweit aufgewölbt, dass das geologische Geschehen über den Meeresspiegel angehoben und für uns sichtbar wird. Wir erfahren dies derzeit wieder durch Vulkanismus und Erdbeben".

Und Vulkane sowie Gletscher bedecken einen Großteil dieser rund 103.000 Quadratkilometer großen Felseninsel im Atlantik, prägen ihre Landschaft und verändern sie laufend. Dass das manchmal auf dramatische und spektakuläre Weise geschieht, dafür sorgen vor allem die seit dem Ende der letzten Eiszeit aktiven rund 200 Vulkane, von denen allein 30 während der vergangenen 1000 Jahre ihr glühendes Inneres herausgeschleudert haben. Dazu kommt, dass viele Vulkane vergletscherte Gipfel haben, was dann einem Ausbruch eine zusätzliche Wucht verleiht.

Plattentektonik

Die Theorie von der Plattentektonik wurde erstmals in den 1960er Jahren formuliert. Danach besteht die Kruste der Erde aus einem guten Dutzend großer sowie verschiedener kleinerer Platten.

Diese Lithosphärenplatten können sowohl die Kontinente als auch die Meeresböden umfassen, das heißt Kontinent und Meeresboden können auf einer Platte liegen. Sie treiben auf dem zähplastischen Untergrund des Erdmantels wie Knäckebrotscheiben auf einem Brei. Dadurch hat sich das Antlitz der Erde in den vergangenen Millionen Jahren ihrer Geschichte mehrmals verändert und wird es auch in Zukunft tun.

Plattengrenzen

Mit ihren Platten und deren Grenzen gleicht die Erde einem Tennisball mit seinen Nähten.

Die Geowissenschaften unterscheiden drei solcher "Nähte":

1) Die konstruktiven Plattengrenzen, an denen die Bewegung der beiden Platten auseinandergeht. Die entstandene Lücke wird durch neu gebildetes Lithosphärenmaterial mit ozeanischer Kruste geschlossen. Eine solche Grenze sind die Mittelozeanischen Rücken.

2) Die destruktiven Plattengrenzen werden als "Subduktionszonen" bezeichnet. Hier taucht eine Plattengrenze unter der anderen hinab in den Erdmantel und beginnt aufzuschmelzen. Das ist an der pazifischen Küste Südamerikas beispielsweise der Fall. Das Ergebnis sind Vulkanismus, Erdbeben aber auch die Auffaltung von Gebirgen.

3) Die konservativen Plattengrenzen sind jene, bei denen weder Kruste beziehungsweise Lithosphäre gebildet noch vernichtet wird. Die Platten gleiten vielmehr aneinander vorbei, so zum Beispiel bei der San-Andreas-Verwerfung in Kalifornien. Dabei können sie sich jedoch verhaken und gewaltige Spannungen aufbauen. Diese können sich in einem großen Erdbeben plötzlich entladen, wie es 1906 in San Francisco geschah.

Mittelozeanischer Rücken

Mit diesem Begriff wird eine rund 60.000 km lange weltumspannende Gebirgskette unterhalb der Meeresoberfläche bezeichnet. Sie ist 500 bis 1000 km breit und erhebt sich in der Mitte der Ozeane mit Gipfelhöhen zwischen 3000 und bis zu 9000 Metern. Am bekanntesten ist der Mittelatlantische Rücken. Den Gebirgskamm des submarinen Bergmassivs durchziehen 30 km breite und 2 km tiefe Risse. Hier tritt glutflüssiges Erdinneres an die Oberfläche und lagert sich zu beiden Seiten der Zentralspalte an, so dass sich der Meeresboden verbreitert und die Lithosphärenplatten auseinanderschiebt. Der Mittelatlantische Rücken ragt bei den Azoren und Island über den Meeresspiegel. Doch während die Azoren nur Gipfel sind, sitzt Island direkt auf dem Gebirgskamm und führt damit dieses Bergmassiv mit seiner Trennspalte über der Meeresoberfläche fort.

Alfred Wegener

Als "Vater der Plattentektonik" wird der Meteorologe Alfred Wegener (1880-1930) gesehen. Er stellte 1912 die Theorie auf, nach der alle Kontinente in der Vergangenheit in einem Großkontinent vereinigt waren. Mit der Zeit trennte dieser sich durch die Rotation der Erde, welche zu einer Art Polflucht führte und die Platten auseinanderdriften lässt. So sollten die heutigen Kontinente entstanden sein. Da dieser Mechanismus wissenschaftlich nicht zu untermauern war, wurde die Wegnersche Kontinentalverschiebungstheorie lange Zeit abgelehnt. Erst in den 1960er Jahren konnten genügend Beweise zusammengetragen werden, die Wegeners Annahme einer Kontinentalwanderung bestätigten. Zum Beispiel durch die magnetische Vermessung des Meeresbodens an den lange bekannten untermeerischen Rückensystemen. Sie wurde dann mit dem entdeckten Seafloor-Spreading zur Theorie der Plattentektonik erweitert.

Die Partikel aus dem nach dem Eyjafjöll-Gletscher benannten Vulkan brachten im Jahr 2010 auch den europäischen Luftverkehr für Wochen zum Erliegen. Diese Zwangspause führte zu nicht unerheblichen finanziellen Einbußen und schließlich Verlusten auf den verschiedenen Wirtschaftssektoren, vor denen man sich auch jetzt wieder nach dem Ausbruch des Grimsvötn fürchtete. "Grimsvötn ist der aktivste Vulkan Islands", sagt Walter. "Er ist weitgehend unter dem dicken Eispanzer des Vatna-Gletschers verdeckt, sodass Strukturen oder auch ältere Eruptionsabläufe nur teilweise bekannt sind", sagt der Forscher.

Doch die Wissenschaftler wissen auch, dass noch weit heftigere Eruptionen möglich sind, als jetzt im Mai am Grimsvötn beobachtet: Vor 228 Jahren wurden bei einer Eruption an der Laki-Spalte schätzungsweise rund 15 Kubikkilometer Lava und Tephra gefördert. "In der Folge starben etwa 20 Prozent der damaligen Bevölkerung Islands", sagt der Vulkanologe Walter.

Es scheint, als möchte die Natur in Erinnerung rufen, dass es auch in Europa äußerst großflächige, vulkanisch aktive Gebiete gibt und nicht nur in den südamerikanischen Anden. Ihre Vulkane gehören zum berühmten Feuerring des Pazifiks. Sie werden durch das Abtauchen der ozeanischen Platte unter die kontinentale (Subduktion) und deren Aufschmelzen erzeugt – neben Erdbeben, Auseinanderbrechen des Ozeanbodens, Kontinentalverschiebung und Gebirgsbildung ein Phänomen der Plattentektonik.

Das Hauptverbreitungsgebiet der aktiven Vulkane auf Island ist die nur wenige Dutzend Kilometer breite Mitte der Insel. Sie bildet die neovulkanische Zone, die sich im Süden in zwei Äste aufteilt und im Norden aus einem Streifen besteht. Ursache ist auch hier die Plattentektonik, aber nicht wie in den Anden das Abtauchen an einer Subduktionszone, sondern das Entstehen neuen Krustenmaterials an einer Spreizungszone am Ozeanboden. Es formt nicht nur zu beiden Seiten des Grabens (Rift) ein untermeerisches Gebirge, Mittelozeanischer Rücken genannt, sondern reißt den Meeresboden auseinander und füllt diesen Riss durch Magma auf. Da der Ozeanboden zusammen mit dem Kontinent Teil einer Krustenplatte ist, werden auch angrenzende Platten auseinandergedrückt.

Übersicht zu diesem Artikel

Seite 1 Die Heimat der Isländer ist eine heiße Magma-Säule
Seite 2 Geboren aus dem Ozean

Leser-Kommentare

Kommentarseite 1 / 1

- Thomas Kaba
- 31.05.2011 um 22:00 Uhr
1. Kleine Korrektur
"Der größte Gletscher-Vulkan Islands ist der Vatnajökull mit einer 8.100 Quadratkilometer großen vereisten Oberfläche."

Der Vatnajökull ist nach meinem Wissensstand kein Gletschervulkan, sondern zunächsteinmal nur ein riesiger Eisschild, der beinahe 10 % der Landesfläche Islands bedeckt. Dass unterhalb dieses Eisschildes subglaziale Vulkane liegen, wie etwa der Grimsvötn, ist unerheblich für die Bezeichnung des Vatnajökull, womit nur der Gletscher an sich gemeint ist, nicht aber die unter ihm liegenden Vulkane.

Ansonsten ein sehr informativer Artikel.

Kommentar als bedenklich melden