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Vulkane und Erdbeben

Lava kann etwa 1200 °C heiß werden, und eine Stufe auf der Magnitudenskala entspricht etwa der 32-fachen Energie. Du verfolgst geschmolzenes Gestein vom Erdmantel bis zur Oberfläche, ordnest Vulkane nach ihrer Form und Ausbrüche nach ihrer Größe, besuchst den Hotspot unter Hawaii und erfährst, wie man Erdbeben misst. Zum Schluss gibt es allgemeine Sicherheitshinweise.

Fortschritt

Über diesen Kurs

Lava kann etwa 1200 °C heiß werden, und eine Stufe auf der Magnitudenskala bedeutet etwa 32-mal mehr Energie. Der Kurs verfolgt das geschmolzene Gestein vom Mantel bis zur Oberfläche. Magma entsteht viele Dutzend Kilometer tief, ist leichter als das feste Gestein ringsum und wird durch Auftrieb und das darin gelöste Gas nach oben gedrückt. Oft hält es in einer Magmakammer wenige Kilometer unter dem Vulkan an, und findet es einen Ausweg, beginnt ein Ausbruch.

Die sechs Einheiten sind Magma und Lava, Vulkantypen, Ausbrüche und der VEI, Hotspots und Hawaii, Erdbeben und Magnitude sowie Sicherheit. Ab VEI 2 bedeutet jede Stufe des Explosivitätsindex zehnmal mehr ausgeworfenes Material, und zwischen VEI 1 und 2 ist der Sprung hundertfach. Der Mount St. Helens im Jahr 1980 zeigt, wie ein Ausbruch entsteht: Ein Erdbeben der Magnitude 4.2 am 20. März war das erste klare Zeichen, dass der Vulkan erwachte, und am 18. Mai löste ein Erdbeben unter der gewölbten Nordflanke einen riesigen Erdrutsch aus. Die Einheit zu den Hotspots macht aus Zahlen eine Geschwindigkeit. Kauai und Kilauea liegen etwa 528 km auseinander, und das älteste Gestein von Kauai ist etwa 5.5 Millionen Jahre alt, was für die Pazifische Platte rund 9.6 cm pro Jahr ergibt.

Magnitudenskalen sind logarithmisch. Jede ganze Zahl bedeutet eine Verzehnfachung der Amplitude und etwa 32-mal mehr Energie, genau 10 hoch 1.5, also 31.6, sodass ein Beben der Magnitude 7 etwa 1000-mal so viel Energie freisetzt wie eines der Magnitude 5. Die Einheit zur Sicherheit nutzt den Pinatubo: Weil Wissenschaftler den Ausbruch vorhersagten und Menschen rechtzeitig aus den Gefahrenzonen gebracht wurden, wurden mindestens 5000 Leben gerettet.

Bevor du anfängst

Vulkane und Erdbeben entstehen meist dort, wo Platten aufeinandertreffen, deshalb ist Plattentektonik ein nützlicher erster Schritt, besonders die Einheiten zu konvergenten Grenzen und dem Pazifischen Feuerring. Die Einheit zum Hawaii-Hotspot wird klarer, wenn du weißt, warum Hawaii so weit von jeder Plattengrenze entfernt liegt.

Wenn du fertig bist

Danach kannst du Vulkane in Schild-, Schicht- und Calderavulkane einteilen, einen Ausbruch auf der VEI-Skala von 0 bis 8 einordnen und erklären, wie die Hawaii-Kette über einem Hotspot wuchs. Du rechnest außerdem aus, dass eine Magnitudenstufe etwa die 32-fache Energie bedeutet, bringst die Schritte der Erdbebensicherheit in Reihenfolge und sagst, warum die erste Welle eines Tsunamis nicht die letzte ist.

  1. 1Magma und LavaAm Kilauea steckte ein Geologe ein Thermoelement in Lava, die 3 km vom Schlot entfernt austrat, und maß 1100 °C.
  2. 2VulkantypenVom Meeresboden aus gemessen ragen Mauna Kea und Mauna Loa auf Hawaii mehr als 9 km auf, doch ihre Hänge sind flacher als 10 Grad.
  3. 3Ausbrüche und der VEIBeim Ausbruch des Novarupta in Alaska 1912 trat etwa 30-mal so viel Magma aus wie 1980 am Mount St. Helens.
  4. 4Hotspots und HawaiiDie Hawaii-Inseln liegen mehr als 3200 km von der nächsten Plattengrenze entfernt. Trotzdem gehört Kilauea zu den aktivsten Vulkanen der Erde.
  5. 5Erdbeben und MagnitudeEin Erdbeben der Magnitude 7 lenkt die Seismografennadel 10-mal so stark aus wie eines der Magnitude 6, setzt aber etwa 32-mal so viel Energie frei.
  6. 6Sicher bleibenPyroklastische Ströme können bei über 400 °C schneller als 100 km pro Stunde fließen. Deshalb ist es nur sicher, das Gebiet vor ihrem Beginn zu verlassen.

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Quellen zu diesem Kurs (23)
  • USGS Volcano Hazards Program, About Volcanoes (usgs.gov/programs/VHP/about-volcanoes): magma and lava, cinder cones, composite volcanoes, shield volcanoes, lava domes, about 1,350 potentially active volcanoes
  • USGS VHP, Temperatures at the surface reflect temperatures below the ground (lava up to about 1,200 °C; Kilauea flow 1,100 °C)
  • USGS FAQ How much of the Earth is volcanic? (more than 80% of the surface)
  • British Geological Survey, Discovering Geology: Types of volcano (bgs.ac.uk/discovering-geology/earth-hazards/volcanoes/how-volcanoes-form/): slopes 30 to 35° and under 10°, Tambora caldera 6 km wide and 1.1 km deep
  • BGS Volcanic hazards (pyroclastic flows 100 to 600 °C, 110 km/h or faster)
  • USGS Yellowstone Volcano Observatory, The Volcanic Explosivity Index (usgs.gov/observatories/yvo/news/volcanic-explosivity-index-a-tool-comparing-sizes-explosive-volcanic) and VHP image description of the VEI (VEI 0 under 10,000 m³, VEI 8 over 1,000 km³, tenfold steps above VEI 2)
  • US National Park Service, Volcanic Explosivity Index (nps.gov/subjects/volcanoes/volcanic-explosivity-index.htm): Novarupta 1912 about 30 times Mount St. Helens, Huckleberry Ridge 2,450 km³
  • Smithsonian Global Volcanism Program eruption records (volcano.si.edu): VEI of Mount St. Helens 1980 (5)
  • Pinatubo 1991 (6)
  • Tambora 1815 (7)
  • USGS Fact Sheet 113-97, The cataclysmic 1991 eruption of Mount Pinatubo (pubs.usgs.gov/fs/1997/fs113-97/)
  • USGS This Dynamic Earth, Hotspots and The long trail of the Hawaiian hotspot (pubs.usgs.gov/gip/dynamic/hotspots.html, Hawaiian.html)
  • USGS Hawaiian Volcano Observatory, Evolution of Hawaiian volcanoes (usgs.gov/observatories/hvo/evolution-hawaiian-volcanoes) and Volcano Watch: Kamaʻehuakanaloa (2022)
  • USGS Earthquake Hazards Program, Earthquake magnitude, energy release and shaking intensity (usgs.gov/programs/earthquake-hazards/earthquake-magnitude-energy-release-and-shaking-intensity): tenfold amplitude and about 32 times energy per whole magnitude
  • USGS HVO Volcano Watch, What was that on the Richter scale? (about 31.6 times energy per unit, 1,000 times per two units)
  • USGS FAQ How are earthquakes measured? (moment magnitude)
  • USGS, Are you ready to ShakeOut? (usgs.gov/news/featured-story/are-you-ready-shakeout-october-19): Drop, Cover, and Hold On
  • NOAA National Weather Service, Tsunami safety during a tsunami (weather.gov/safety/tsunami-during)
  • USGS Pyroclastic flow hazards at Mount St. Helens (over 100 km/h, over 400 °C; at least 17 pyroclastic flows on 18 May 1980)
  • USGS Volcanic Ash Impacts, Mt St Helens 1980 emergency management (volcanoes.usgs.gov/volcanic_ash/mount_st_helens_emergency_management.html)
  • USGS Earthquake magnitude page, Northridge (3 to 11 miles deep) and Nisqually (30 to 36 miles deep)
  • General safety information only
  • follow local officials.

Abgerufen: 2026-10-17