Erde – Oberfläche

Ozeane

Ozeane (gesamt: 360.638.000 km2)
Name Fläche in km2 Anteil in % Ø Tiefe in m Maximale Tiefe in m
Pazifik 155.557.000 43,1 3.940 11.034
Atlantik 76.762.000 21,3 3.380 9.219
Indischer Ozean 68.556.000 19,0 3.600 8.047
Südpolarmeer 20.327.000 5,6   5.872
Nordpolarmeer 14.056.000 3,9   5.608
Nebenmeere, Seen, Gewässer 25.380.000 7,1    

Als Erdoberfläche wird die Gesamtheit aller Landmassen und Ozeane bezeichnet. Sie umfasst eine Fläche von rund 510 Millionen Quadratkilometern, wovon circa 361 Millionen Quadratkilometer – also etwa 70,9 Prozent – auf die Ozeane, Seen und Gewässer entfallen. Der flächenmäßig größte Ozean ist der Pazifik, gefolgt vom Atlantik. An dritter Stelle liegt der Indische Ozean und dahinter folgen das Südpolarmeer und das Nordpolarmeer auf den Plätzen 4 und 5. Die Nebenmeere, Seen und Gewässer sind zusammen etwas größer als das Südpolarmeer. 96,5 Prozent der Wasservorkommen bestehen aus Salzwasser, nur etwa 3,5 Prozent liegen als Süßwasser vor. Letzteres konzentriert sich vornehmlich in den Polargebieten in Form von Gletschern und Eisbergen. Die tiefste Stelle der gesamten Weltmeere liegt mit 11.034 Metern Tiefe im Marianengraben, einer Rinne im westlichen Pazifik.

Weltkarte mit den Kontinenten und Ozeanen (Courtesy of NASA)
Weltkarte mit den Kontinenten und Ozeanen (Courtesy of NASA)

 

Landmassen / Kontinente

Kontinente (gesamt: 149.428.500 km2)
Name Fläche in km2 Anteil in % Höchster Berg in m (Bei anderer Aufteilung der Kontinente können andere Berge die höchste Erhebung darstellen)
Asien 43.820.000 29,2 8.848
Afrika 30.370.000 20,3 5.895
Nordamerika 24.490.000 16,5 6.195
Südamerika 17.840.000 11,9 6.962
Antarktis 13.720.000 9,2 4.892
Europa 10.180.000 6,8 4.810
Australien 9.008.500 6,1 4.884

Nur etwa 29,1 Prozent der Erdoberfläche bestehen aus Landmassen. Die heute gängige Einteilung spricht von sieben Kontinenten, während es in älteren Einteilungen nur sechs Kontinente (Nord- und Südamerika wurden als ein Kontinent angesehen) gab, oder auch nur fünf, wenn die Antarktis nicht als kontinentale Landmasse gezählt wurde. Der flächenmäßig bei weitem größte Kontinent ist Asien mit einem Anteil von gut 29 Prozent der gesamten Landmasse. Danach folgen Afrika und Nordamerika mit schon deutlich kleineren Anteilen (20,3 bzw. 16,5 Prozent). Südamerika liegt auf dem vierten Platz vor der Antarktis, die etwas größer als Europa ist. Australien ist knapp hinter Europa der kleinste der sieben Kontinente.

 

Topologie und Topografie

Die Oberfläche der Erde ist so vielfältig und abwechslungsreich wie keine andere in unserem Sonnensystem. Es gibt ausgedehnte Ozeane, in denen die Hauptlandmassen (Kontinente) und einzelne Inseln und Inselgruppen liegen. Auf den Kontinenten selbst wechseln sich die verschiedensten Landschaftstypen ab: Von riesige Wüstengebiete in Äquatornähe über tropische und subtropische Regionen mit starker Vegetation oder schroffen Faltengebirgen bis hin zu Binnenseen und polaren Eisflächen ist nahezu jede Landschaft vorhanden.

Karte von Asien und benachbarten Staaten (Anklicken zum Vergrößern) (mapsof.net)
Karte von Asien und benachbarten Staaten (Anklicken zum Vergrößern) (mapsof.net)

Links: Diese Karte zeigt Asien, den größten Kontinent der Erde. Als Grenzen dienen der Indische Ozean im Süden, der Pazifik im Osten, das Nordpolarmeer im Norden und eine Reihe von natürlichen Formationen im Westen. Darunter fallen beispielsweise das Uralgebirge, das Kaspische Meer, der Kaukasus und ein Teil des Schwarzen Meeres.
Schon auf der kleinen Karte fällt der Zentralbereich des Kontinents besonders auf: Nordöstlich von Indien liegt das Hochland von Tibet – umgangssprachlich auch als das "Dach der Welt" bezeichnet. Der Name ist durchaus berechtigt: es ist die größte und höchste Hochebene der Erde und kann mit den höchsten Gipfeln aufwarten: Alle 14 Achttausender liegen im Himalaya-Gebirge oder dem daran angrenzenden Karakorum. Ansonsten kann Asien in sechs grobe Landschaftstypen eingeteilt werden. Die Regionen nördlich des Polarkreises sind von baumloser Tundra bestimmt, einer steppenartigen Landschaft, in der Moose, Flechten und ähnliche Pflanzen wachsen. In südlicheren Breiten schließen sich daran die borealen Wälder an, vor allem in Sibirien gibt es weitläufige Flächen, die von Nadelwäldern bewachsen sind. Noch weiter südlich liegen vermehrt Gras- und Steppenlandschaften vor, die von schroffen Gebirgen und Berglandschaften (unter anderem dem bereits erwähnten Himalaya), sowie Wüsten abgelöst werden. Die Gebiete südlich der Wüsten und Berglandschaften liegen schon im Bereich der Tropen, dementsprechend werden sie von tropischen Regenwäldern dominiert, an denen aber intensiver Raubbau begangen wird. Schließlich gibt es noch tropische Regionen, wo die saisonal auftretenden Monsune besonders großen Einfluss haben.

 

Karte von Afrika und benachbarten Staaten (Anklicken zum Vergrößern) (mapsof.net)
Karte von Afrika und benachbarten Staaten (Anklicken zum Vergrößern) (mapsof.net)

Links: Afrika ist der zweitgrößte Kontinent. Im Westen wird er vom Atlantik begrenzt, im Südosten und Osten vom Indischen Ozean. Die nordöstliche Grenze bildet das Rote Meer, während das Mittelmeer Afrika im Norden begrenzt. Mit Ausnahme des Sinai besitzt Afrika keine direkte Landverbindung zur europäischen oder asiatischen Landmasse. Obwohl man mit Afrika meistens Wüsten und trockenes Ödland verbindet, ist der Großteil der zentralafrikanischen und westafrikanischen Regionen von tropischen Regenwäldern bedeckt. Erwähnenswert ist hier besonders das Kongobecken, welches nach dem Amazonasbecken die zweitgrößte zusammenhängende Regenwaldlandschaft bildet. Die von Afrika bekannten Wüsten befinden sich nördlich und südlich der Regenwälder. Weite Savannen dienen als Übergangszonen: Die Sahara nimmt praktisch den gesamten Raum Nordafrikas ein. Lediglich die Umgebung des Nils sticht aus der steinigen Geröllwüste heraus. Die oft in Reportagen gezeigten Sanddünen und sandigen Ebenen machen nur etwa ein Fünftel der Fläche der Sahara aus. Südlich der tropischen Regenwälder liegen die Wüste Namib und die Kalahari, eine Trockensavanne. Der Südosten des Kontinents wird durch mehrere wasserreiche Ströme geprägt und unterliegt zudem einem stärkeren Einfluss durch den Monsun, was diesen Teil des Kontinents fruchtbarer macht, im Vergleich zu den riesigen Savannen- und Wüstengebieten. Vor der südöstlichen Küste Afrikas liegt Madagaskar, die viertgrößte Insel der Erde.

 

Karte von Nordamerika und benachbarten Staaten (Anklicken zum Vergrößern) (mapsof.net)
Karte von Nordamerika und benachbarten Staaten (Anklicken zum Vergrößern) (mapsof.net)

Links: Nordamerika und Südamerika werden als eigenständige Kontinente geführt. Ersterer ist nach den beiden oben genannten der drittgrößte Kontinent. Seine Grenzen sind der Pazifik im Westen, die Karibik im Süden, der Atlantik im Osten und das Nordpolarmeer im Norden. Grönland als größte Insel der Erde gehört zwar politisch zu Dänemark, wird jedoch zur nordamerikanischen Landmasse gezählt. Der nördliche Teil des Kontinents (Kanada und Alaska) wird von borealen Wäldern dominiert. Im Norden Kanadas und des US-amerikanischen Bundesstaates herrscht dagegen überwiegend Permafrostboden ohne Bäume vor (Tundra). Ganz im Norden liegt das eisbedeckte Grönland. Im Westen des Kontinents fällt eine besonders ausgeprägte Gebirgskette auf, die sich von Alaska über den gesamten westlichen Teil der USA bis hinunter nach Mexiko zieht. Zu den Nordamerikanischen Kordilleren gehören zum Beispiel die Alaskakette und die Rocky Mountains. Im Nordwesten sind die Großen Seen erwähnenswert, welche von zurückgebliebenem Schmelzwasser der letzten Eiszeit gebildet wurden. Der Lake Superior ist flächenmäßig der zweitgrößte See der Erde. Östlich der Großen Seen beginnen die Appalachen, ein weiterer ausgedehnter Gebirgszug Nordamerikas. Sie ziehen sich in Richtung Südwesten bis in den Norden des US-Bundesstaates Alabama. Zwischen den beiden Gebirgsketten liegt die Großlandschaft der Great Plains, eine landwirtschaftlich sehr intensiv genutzte Region, die daher den Beinamen "Kornkammer der USA" trägt.

 

Karte von Südamerika und benachbarten Staaten (Anklicken zum Vergrößern) (mapsof.net)
Karte von Südamerika und benachbarten Staaten (Anklicken zum Vergrößern) (mapsof.net)

Links: Südamerika als viertgrößter Kontinent wird im Westen vom Pazifik begrenzt. Die östliche Grenze ist der Atlantik und im Norden die Karibik, beziehungsweise die mittelamerikanischen Staaten, die geographisch schon zu Nordamerika gezählt werden. Im Groben können drei Typen von Großlandschaften unterschieden werden: Hochgebirge, Berglandschaften und Flussebenen. Das Hochgebirge – die Anden – liegt im Westen und ist Teil der Südamerikanischen Kordilleren, welche sich von Norden nach Süden durch den gesamten Kontinent ziehen. Die drei auffälligsten Berglandschaften liegen gut verteilt auf dem Festland. Im Norden liegt das Bergland von Guayana, das von den zwei Stromebenen des Orinoco und des Amazonas eingegrenzt wird. Das Brasilianische Bergland umfasst große Gebiete im Osten und Südosten Südamerikas. Das Ostpatagonische Bergland liegt ganz im Süden des Kontinents, östlich der Anden. Der dritte Typ Großlandschaft sind Flussebenen, auch von ihnen gibt es drei, die besonders hervorgehoben werden sollten: An erster Stelle natürlich das Amazonasbecken und der gleichnamige Strom. Das Amazonasbecken und die angrenzenden Gebiete stellen den größten zusammenhängenden Regenwald der Erde dar. Der Amazonas selbst ist der wasserreichste Strom und zählt mit einer Länge 6.448 Kilometern zu den längsten Flüssen der Welt. Nördlich des Amazonas liegt das Orinocobecken. Im Süden des Kontinents befindet sich ein weitläufiges System mehrerer großer Flüsse, darunter der Río Paraguay und der Río Paraná. Alle Flussebenen sind bekannt für ihre vielfältige Tier- und Pflanzenwelt, die auch sehr viele bedrohte Arten einschließt.

 

Karte von der Antarktis (Anklicken zum Vergrößern) (mapsof.net)
Karte von der Antarktis (Anklicken zum Vergrößern) (mapsof.net)

Links: Als Antarktis wird die gesamte Südpolarregion bezeichnet. Die teilweise unter kilometerdickem Eis liegende Landfläche trägt jedoch den Namen Antarktika, was im allgemeinen Sprachgebrauch aber nur selten benutzt wird. Die Antarktis wird grob in einen westlichen und in einen deutlich größeren Ostteil gegliedert. Als Grenze dient das Transantarktische Gebirge, dessen höchster Gipfel, der Mount Vinson, 4.892 Meter misst. Im Norden und Süden des kleineren Westteils gibt es ausgedehnte Schelfeisflächen, die den eigentlichen Küstenverlauf überdecken. Im östlichen Teil der Antarktis werden wesentlich niedrigere Temperaturen erreicht, weil sich der Einfluss des Meeres hier nicht so stark auswirkt. Die Randzonen der Landmasse werden von Gletschern dominiert, die sich langsam in Richtung der verschiedenen Küsten bewegen. Gelegentlich brechen gigantische Stücke von den Gletschern und Schelfeisgebieten ab, welche dann als die charakteristischen Eisberge lange Wegstrecken zurücklegen können. Im Extremfall können sie einige hundert Kilometer lang werden.

 

Karte von Europa und benachbarten Staaten (Anklicken zum Vergrößern) (mapsof.net)
Karte von Europa und benachbarten Staaten (Anklicken zum Vergrößern) (mapsof.net)

Links: Europa ist genau genommen kein eigenständiger Kontinent, sondern bildet gemeinsam mit Asien den Kontinent Eurasien. Historisch und kulturell werden Asien und Europa aber als separate Kontinente angesehen. Die westliche Grenze Europas ist der Atlantik, im Süden trennt das Mittelmeer Europa von Afrika. Die östliche Grenzlinie ist umstritten und hängt davon ab, wie man die innereurasische Grenze definiert. Der gängigste Grenzverlauf ist aber der vom Uralgebirges über den Fluss Ural und das Kaspische Meer bis zu einem Teil des Schwarzen Meeres. Nach Norden wird Europa von verschiedenen Nebenmeeren des Nordpolarmeeres abgegrenzt, beispielsweise von der Beringsee. Europa besitzt einige abwechslungsreiche Großlandschaften: Große Gebirgsmassive sind etwa das Skandinavische Gebirge, das Zentralmassiv in Frankreich, die länderübergreifenden Alpen in Mitteleuropa, die Karpaten in Südosteuropa, sowie der Kaukasus und der Ural in Osteuropa. Zwischen den Gebirgszügen liegen teilweise weite Ebenen, zum Beispiel die osteuropäische Ebene. Daneben gibt es auch einige Seenlandschaften wie die Mecklenburger Seenplatte. Besonders in Finnland finden sich einige Tausend Seen verschiedenster Größe. Der Großteil Europas unterliegt einem gemäßigten Klima, wobei der arktische Einfluss in Richtung Norden langsam Überhand gewinnt. Im Mittelmeerraum dagegen herrscht mediterranes Klima mit heißen Sommern und milden Wintern.

 

Karte von Australien und benachbarten Staaten (Anklicken zum Vergrößern) (mapsof.net)
Karte von Australien und benachbarten Staaten (Anklicken zum Vergrößern) (mapsof.net)

Links: Der kleinste Kontinent, Australien, besteht aus der gleichnamigen Landmasse (dem Staat Australien), sowie den Inseln Neuguinea und Tasmanien. Zählt man auch noch die verschiedenen Inselgruppen im Pazifik hinzu, ergibt sich daraus der Kontinent Ozeanien. Als Grenzen wurden der Indische Ozean im Westen und der Pazifik im Osten festgelegt. Die australische Landmasse wird größtenteils von Wüsten und relativ niederschlagsarmen Gebieten dominiert, die wegen ihrer dünnen Besiedlung und den riesigen Entfernungen als "Outback" bezeichnet werden. Entsprechend den klimatischen Bedingungen gibt es hauptsächlich im Südosten und im Südwesten Australiens mehrere Ballungszentren, in deren Umgebung auch Landwirtschaft möglich ist. Die Landmasse ist allgemein recht flach, lediglich an der Ostküste und im Westen gibt es einige Bergketten, die jedoch nicht besonders hoch sind.

 

Plattentektonik

Plattentektonik ist der Oberbegriff für sämtliche dynamischen Prozesse, die die Bewegung der Kontinentalplatten betreffen. Diese Vorgänge finden in der Lithosphäre statt, die aus der Erdkruste und der obersten Schicht des darunter liegenden Erdmantels besteht. Die Erdkruste ist nicht starr, sondern "schwimmt" gewissermaßen mit dem zähplastischen Erdmantel auf dem flüssigen äußeren Erdkern. Die gesamte Erdkruste lässt sich in sieben Hauptplatten einteilen, die als Kontinentalplatten bezeichnet werden. Hinzu kommen einige wesentlich kleinere Platten.

Kontinentalplatten (Courtesy of United States Geological Survey)
Kontinentalplatten (Courtesy of United States Geological Survey)

Oben: Auf dieser Abbildung sind die einzelnen Kontinentalplatten zu sehen

Kontinentalplatten:

  • Pazifische Platte
  • Nordamerikanische Platte
  • Südamerikanische Platte
  • Eurasische Platte
  • Afrikanische Platte
  • Australische Platte
  • Antarktische Platte

 

Kleinere Platten:

  • Juan-de-Fuca-Platte
  • Cocosplatte
  • Nazca-Platte
  • Karibische Platte
  • Afrikanische Platte
  • Scotiaplatte
  • Arabische Platte
  • Indische Platte
  • Phillipinische Platte

Nach der gängigen Theorie bewegen sich die einzelnen Platten auf unterschiedlichen Konvektionsströmungen des Erdmantels. Dadurch treiben sie sehr langsam – mit wenigen Zentimetern pro Jahr – aufeinander zu oder voneinander weg. In den Regionen, wo sich zwei (oder mehrere) Platten voneinander entfernen oder aufeinander treffen, kommt es häufig zu tektonischen Aktivitäten. Dazu zählen beispielsweise Erdbeben, Vulkanausbrüche und andere geologische Vorgänge. Man unterscheidet zwischen divergierenden Platten und konvergierenden Platten. Divergierende Platten entfernen sich voneinander und bilden in ihren Grenzzonen die mittelozeanischen Rücken.

 

Lage der mittelozeanischen Rücken (Courtesy of USGS)
Lage der mittelozeanischen Rücken – Anklicken zum Vergrößern (Courtesy of USGS)

Mittelozeanische Rücken:

  • Südostindischer Rücken
  • Pazifisch-Antarktischer Rücken
  • Juan de Fuca Rücken
  • Ostpazifische Erhebung
  • Mittelatlantischer Rücken
  • Südwestindischer Rücken
  • Zentralindischer Rücken

Die Mittelozeanischen Rücken haben insgesamt eine Länge von etwa 70.000 Kilometern, was sie zum längsten zusammenhängenden Gebirgssystem des Planeten macht. Der Mächtigste von ihnen ist der Mittelatlantische Rücken.

Plattentektonische Prozesse (USGS)
Plattentektonische Prozesse (USGS)

Oben: Diese Abbildung verdeutlicht die Prozesse, die in den Grenzzonen zweier benachbarter Platten ablaufen. In den zentralen Gräben der mittelozeanischen Rücken drängt ständig Lava an die Oberfläche, die recht schnell erkaltet und neue Erdkruste bildet. Die Höhe der unterseeischen Gebirge beziehungsweise die Tiefe der Gräben hängt von der Geschwindigkeit ab, mit der die Platten auseinander driften. Die Mittelozeanischen Rücken werden in unregelmäßigen Abständen von so genannten Transform-Störungen unterbrochen. Hier gibt es zusätzlich zur entgegengesetzten Bewegung noch eine regional begrenzte gegenläufige Bewegung der Platten. Der zentrale Graben wird gegenüber dem bisherigen Verlauf leicht versetzt (siehe Grafik).

Ein Teil der San-Andreas-Verwerfung (Courtesy of US NOAA)
Ein Teil der San-Andreas-Verwerfung (Courtesy of US NOAA)

Links: Erwähnenswert ist in diesem Zusammenhang auch die Region um den San-Andreas-Graben. Diese Verwerfung ist über 1.100 Kilometer lang, wobei der nördliche Teil in der Umgebung von San Francisco am bekanntesten ist. Ursache der Verwerfung ist die gegenläufige Bewegung der Pazifischen Platte und der Nordamerikanischen Platte. Kalifornien liegt praktisch auf beiden Kontinentalplatten, San Francisco liegt auf der Nordamerikanischen Platte, während sich Los Angeles auf der Pazifischen Platte befindet. Im Großraum dieser Formation treten sehr häufig Erdbeben verschiedener Stärke auf. Die meisten von ihnen sind nicht schwer und richten kaum Schäden an, aber im Extremfall können sie katastrophale Auswirkungen haben, wie etwa bei dem großen Erdbeben von San Francisco im Jahre 1906. Das Beben hatte eine Stärke zwischen 7,8 und 8,3 auf der Richterskala und kostete über 3.000 Menschen das Leben. Die meisten Gebäude wurden durch das Beben selbst, oder durch nachfolgende Feuer vollständig zerstört oder schwer beschädigt. Aktuell mehren sich die Anzeichen, dass der Region um die San-Andreas-Verwerfung ein schweres Superbeben bevorstehen könnte, dessen Ausmaß kaum abzusehen wäre. Exakt vorhersagen lässt sich solch ein Ereignis allerdings nicht. Es könnte morgen passieren oder erst in 50 Jahren. Weil ein solches Superbeben verheerende Auswirkungen haben würde, arbeiten die Seismologen fieberhaft daran, die bisherigen Erdbeben-Vorwarnsysteme zu verbessern.

Konvergierende Platten treiben aufeinander zu, wobei es im Verlauf von Jahrmillionen zu zwei unterschiedlichen Vorgängen in der Grenzzone kommt: Zum einen kann sich die dichtere der beiden Platten unter die weniger dichte Platte schieben, was man als Subduktion bezeichnet. Andererseits kann sich die Erdkruste im Grenzbereich der beiden Platten auftürmen, wodurch schließlich ein Faltengebirge entsteht. Auf diese Weise sind etwa die Alpen, die Anden, die Rocky Mountains, oder der Himalaya entstanden.

 

Richtung und Größe kontinentaler Driftbewegungen (Courtesy of NASA / JPL)
Richtung und Größe kontinentaler Driftbewegungen (Courtesy of NASA / JPL)

Oben: Dieses Schema zeigt die Richtungen und die relativen Geschwindigkeiten der verschiedenen Platten. Man erkennt beispielsweise, dass sich die verhältnismäßig kleine Indische Platte in nordöstliche Richtung bewegt. Dort, wo sie auf die Eurasische Kontinentalplatte trifft, türmt sich der Himalaya auf. Liegt die Kollisionszone unter dem Meeresspiegel können sich im Laufe der Zeit unter starker vulkanischer Aktivität ganze Inselgruppen aus dem Meer erheben. So sind unter anderem die japanischen Inseln und auch einige andere Inselgruppen entstanden. Die scheinbar wirren Buchstabenkombinationen in der Abbildung stellen Messpunkte für das GPS-Positionssystem dar, womit die Kontinentalverschiebungen sehr genau beobachtet werden können. Die Auswertung wurde im Jet Propulsion Laboratory der NASA vorgenommen.

 

Vulkanismus

Der Pazifische Feuerring (Courtesy of USGS)
Der "Pazifische Feuerring" (Courtesy of USGS)

Oben: Die vulkanischen Aktivitäten auf der Erde haben oftmals (aber nicht ausschließlich) eine tektonische Ursache. So gibt es die stärkste Aktivität im Bereich von Subduktionszonen, wo sich eine Platte unter eine andere schiebt, sowie in der Umgebung der Mittelozeanischen Rücken. Die nebenstehende Abbildung demonstriert den Verlauf des sogenannten "Pazifischen Feuerrings". Er fällt größtenteils mit den Grenzen der Pazifischen Kontinentalplatte zusammen. An den Grenzzonen wird die Platte unter die betreffende andere Platte gedrückt, was tektonische und vulkanische Aktivitäten auslöst. In der direkten Umgebung des etwa 40.000 Kilometer langen Feuerrings befinden sich mehr als zwei Drittel aller aktiven Vulkane der Erde. Insgesamt umfasst er über 450 aktive Vulkane unterschiedlicher Größe und Gefährlichkeit. Außerdem finden in seiner Nähe fast 90 Prozent aller Erdbeben auf dem Planeten statt (Auf dieser Internetseite des USGS können Ort und Stärke der kürzlich erfolgten Erdbeben eingesehen werden: http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/map/).

Der Feuerring zieht sich entlang der Westküste von der Südspitze Südamerikas über Mittelamerika bis nach Nordamerika. Die oben genannte San-Andreas-Verwerfung in Kalifornien ist auch ein Teil von ihm. Von dort führt der Feuerring weiter nach Alaska, wo er in einen leichten Bogen in Richtung Westen übergeht und an der ostsibirischen Halbinsel Kamtschatka ankommt. Dort schlägt er dann eine grob südwestliche Richtung ein und führt über die japanischen Inseln und die Phillippinen bis nördlich von Australien, wo er sich in zwei Richtungen aufspaltet: Über Indonesien in westliche Richtung und in östliche Richtung über Neuguinea mit einem südwärts gerichteten Knick nach Neuseeland.

Es gibt mehrere Vulkantypen, die sich in ihrem Aufbau und Eruptionsverhalten unterscheiden:

– Schichtvulkane
Aufbau eines Schichtvulkans (Courtesy of USGS)
Aufbau eines Schichtvulkans (Courtesy of USGS)

Links: Wenn man an einen Vulkan denkt, sieht man wahrscheinlich das bekannteste Erscheinungsbild vor Augen: Einen spitz zulaufenden Kegel mit relativ steil abfallenden Flanken und einem Krater anstelle eines Gipfels. Dieser Vulkantyp wird als Schichtvulkan oder Stratovulkan bezeichnet. Die Ursache für sein kegelförmiges Aussehen liegt in der chemischen Zusammensetzung des Magmas, von dem er gespeist wird. Das Magma und die Lava von Schildvulkanen sind sehr zähflüssig, weswegen sie nicht weit fließen können. Durch nachfolgende Eruptionen werden alte Lavaschichten von neuen Schichten überdeckt, was den Vulkan langsam in die Höhe wachsen und den charakteristischen Vulkankegel entstehen lässt.

 

Der Mount St. Helens vor dem Ausbruch (USGS)
Der Mount St. Helens vor dem Ausbruch (USGS)
Ausbruch des Mount St. Helens (USGS)
Ausbruch des Mount St. Helens (USGS)
Mount St. Helens nach dem Ausbruch (Courtesy of US Forest Service)
Mount St. Helens nach dem Ausbruch (Courtesy of US Forest Service)

Die Eruptionen von Schichtvulkanen sind im Allgemeinen sehr explosiv. Das hochsteigende Magma baut einen immer größer werdenden Druck auf, bis dieser sich schlagartig in einem oder mehreren Ausbrüchen entlädt. Als Beispiel für einen Schichtvulkan und dessen Ausbruch dienen die obigen drei Fotos des Mount St. Helens. Auf dem Foto oben links ist der schneebedeckte Gipfel vor dem Ausbruch zu sehen. Die Aufnahme darunter zeigt den Mount St. Helens 27 Jahre nach dem Ausbruch. Bei der heftigen Eruption am 18. Mai 1980 geriet zunächst die gesamte Nordflanke des Berges ins Rutschen, anschließend schleuderte die Explosion einen Kubikkilometer Gestein in die Luft. Pyroklastische Ströme und herabregnende Asche verwüsteten ein Gebiet von 500 Quadratkilometern und 57 Menschen kamen ums Leben.

Oben: In diesem englischsprachigen Bericht werden Originalvideosequenzen vom Ausbruch des Mount St. Helens aus verschiedenen Blickwinkeln gezeigt. Außerdem kommen Wissenschaftler des U.S. Geological Survey zu Wort, die erklären, wie genau der Ausbruch ablief und welche Konsequenzen für Natur und Mensch er hatte. Die unglaubliche Gewalt und Energie der Explosion und der pyroklastischen Ströme, die in Richtung Tal rasen, wirkt in bewegten Bildern natürlich viel beeindruckender als auf Fotos. Der Mount St. Helens liegt im Bundesstaat Washington im Nordwesten der USA und gehört zum oben beschriebenen Pazifischen Feuerring. Nach 1980 wurden in unregelmäßigen Abständen Erdbeben und der Austritt von vulkanischen Gasen registriert. Ein Ausbruch wie 1980 ist aber in naher Zukunft eher unwahrscheinlich.

 

– Schildvulkane
Aufbau eines Schildvulkans (Courtesy of USGS)
Aufbau eines Schildvulkans (Courtesy of USGS)

Links: Schildvulkane bestehen im Prinzip auch aus übereinander liegenden Lavaschichten. Allerdings sind das Magma und die Lava hier wesentlich dünnflüssiger als das bei einem Schichtvulkan der Fall ist. Dadurch können sich die Lavaströme mit Geschwindigkeiten bis zu 60 Kilometern pro Stunde fortbewegen und lange Strecken zurücklegen, bis sie erstarren. Wegen dieser Eigenschaft besitzen Schildvulkane meist ein relativ flaches Profil: Sie sind zwar sehr breit, aber im Verhältnis zu ihrer Breite nicht besonders hoch. Ihre flachen Flanken sehen aus einiger Entfernung aus wie der Schild eines Kriegers, daher rührt die Bezeichnung Schildvulkan für diesen Typ. Der Großteil der Schildvulkane liegt über Hot Spots, wie beispielsweise Hawaii oder Island.

Der Schildvulkan Mauna Loa auf Hawaii (Courtesy of USGS)
Der Schildvulkan Mauna Loa auf Hawaii (Courtesy of USGS)

Links: Der Mauna Loa auf Hawaii gilt als größter Vulkan auf der Erde. Sein Basisdurchmesser beträgt über 200 Kilometer, während er 4.170 Meter hoch ist. Seine flachen Flanken mit geringen Böschungswinkeln sind gut zu erkennen. Bei seinen Ausbrüchen wurden schon Lavaströme von mehr als 30 Kilometern Länge beobachtet. Er und die anderen Vulkane der hawaiianischen Inselgruppe gehören jedoch nicht zum Pazifischen Feuerring, sondern sind über einem Hot Spot entstanden. 

Der Schildvulkan Mauna Kea auf Hawaii (Courtesy of D.W. Peterson / USGS)
Der Schildvulkan Mauna Kea auf Hawaii (Courtesy of D.W. Peterson / USGS)

Links: Der Mauna Kea (im Hintergrund) ist ebenfalls ein Schildvulkan. Er liegt etwa 40 Kilometer nördlich des Mauna Loa, gilt aber als erloschen. Sein letzter Ausbruch fand vor 4.000 bis 6.000 Jahren statt. Dieses Bild wurde während einer Eruptionsphase des Mauna Loa im Jahr 1975 aufgenommen. Die relativ dünnflüssige, rotglühende Lava trat aus einigen Rissen in seiner Flanke aus und floss in mehrere Richtungen die flachen Hänge hinunter. Einer der Lavaströme bewegte sich auf seinem Weg über fünf Kilometer in Richtung Mauna Kea. Gemessen von seiner Basis am Meeresboden ist der Mauna Kea mit mehr als neun Kilometern Höhe sogar höher als der Mount Everest.

 

– Supervulkane
Aufbau eines Supervulkans (Courtesy of USGS)
Aufbau eines Supervulkans (Courtesy of USGS)

Oben: Supervulkane heben sich in vielerlei Hinsicht von "normalen" Schicht- oder Schildvulkanen ab. Der Mauna Loa ist auch nur deshalb der größte Vulkan, weil Supervulkane gewissermaßen "außer Konkurrenz" stehen. Sie erzeugen keine Kegel oder Krater sondern so genannte Calderen, die nach einer Eruption einfallen und in vielen Fällen einen riesigen See bilden. Die Skizze zeigt den Querschnitt durch einen Supervulkan am Beispiel der Yellowstone Caldera. Der Supervulkan liegt im gleichnamigen Yellowstone-Nationalpark im Nordwesten der USA (eigentlich umgekehrt: Der Park liegt größtenteils in dem Supervulkan).

Der Yellowstone-Supervulkan liegt (wie Hawaii oder Island) über einem Hot Spot, also einem stationären Punkt unterhalb der Erdkruste, an dem heißes Magma aus dem Erdmantel hochsteigt und sich in knapp unter der Oberfläche liegenden Gesteinsschichten in einer Magmakammer ansammelt. Dadurch baut sich ein immenser Druck auf, der sich plötzlich entlädt, wenn sich Risse in der Erdkruste bilden. Dabei kommt es zu einer extrem starken Eruption, bei der nahezu die gesamte Magmakammer explodiert. Die Abmessungen der Yellowstone-Magmakammer sind gewaltig: Sie ist etwa 60 Kilometer lang, 40 Kilometer breit und 10 Kilometer dick. Bei einem Ausbruch können einige Tausend Kubikkilometer Gestein und Asche in die Atmosphäre geschleudert werden (Zum Vergleich: bei dem Ausbruch des Mount St. Helens 1980 war es nur ein Kubikkilometer).

Der Ausbruch eines Supervulkans hätte in jedem Fall globale Folgen, etwa das Absinken der Temperatur durch weniger Sonneneinstrahlung aufgrund von Aschepartikeln und Aerosolen in der Atmosphäre. Das Ausmaß der Verwüstungen kann allerdings nur geschätzt beziehungsweise simuliert werden, weil es in der gesamten Aufzeichnung der Menschheitsgeschichte keine Hinweise auf einen solches Ereignis gibt. Der letzte Ausbruch eines Supervulkans ereignete sich vor rund 26.500 Jahren in Neuseeland.

Ausbrüche des Yellowstone Supervulkans - Anklicken zum Vergrößern (Bild:©2000 by Smith & Siegel)
Ausbrüche des Yellowstone Supervulkans (Bild:©2000 by Smith & Siegel)

Oben: Der Hot Spot unter dem Yellowstone-Supervulkan ist zwar stationär, aber die Nordamerikanische Platte bewegt sich langsam in südwestliche Richtung über ihn hinweg. Dadurch reihen sich die durch nachfolgende Ausbrüche entstandenen Calderen praktisch wie an einer Perlenkette hintereinander auf. Der früheste Ausbruch liegt etwa 17 Millionen Jahre zurück. Ihm folgten mehrere Eruptionen im Abstand von jeweils ein bis fünf Millionen Jahren. Die letzten drei Ausbrüche waren die Huckleberry-Ridge-Eruption vor rund 2,1 Millionen Jahren, die Mesa-Falls-Eruption vor ungefähr 1,3 Millionen Jahren und die Lava-Creek-Eruption vor circa 640.000 Jahren. Davon war die Huckleberry-Ridge-Eruption die heftigste: 2.500 Kubikkilometer Asche und Gestein wurden ausgestoßen und die entstandene Caldera hat eine Fläche von 80 mal 50 Kilometern. Der Yellowstone-Supervulkan ist seit vielen Jahren Gegenstand intensiver geologischer Analysen.

Ascheablagerungen von den letzten drei großen Yellowstone-Eruptionen (Courtesy of USGS)
Ascheablagerungen von den letzten drei großen Yellowstone-Eruptionen (Courtesy of USGS)

Links: Diese Grafik veranschaulicht eindrucksvoll das Ausmaß eines Ausbruchs des Yellowstone-Supervulkans. Sie zeigt die Fläche, in der sich noch Ascheablagerungen der entsprechenden Eruption nachweisen ließen. Als Vergleichswert dient die Ausbreitungsfläche der Asche von Mount St. Helens (oben links), einem "normalen" Vulkan. Sogar die kleinste von ihnen, die Mesa-Falls-Eruption, hat eine wesentlich größere Fläche mit Asche bedeckt. Im Fall der Lava-Creek-Eruption konnte sogar noch am Golf von Mexiko charakteristische Ascheablagerungen nachgewiesen werden. Solch ein katastrophaler Ausbruch würde einen Großteil der Vereinigten Staaten direkt durch pyroklastische Ströme und massiven Ascheregen in Mitleidenschaft ziehen.