Der (Hawaii-) Vulkanismus im Lichte neuerer geowissenschaftlicher Forschungsergebnisse
©2001
Examensarbeit
185 Seiten
Zusammenfassung
Inhaltsangabe:Einleitung:
Vulkane gebären und Vulkane zerstören. So gestalten sie seit Milliarden von Jahren unseren Planeten. Über 80 % der Erdoberfläche, sowohl unter, als auch über dem Meeresspiegel, sind vulkanischen Ursprungs. Vulkanische Gasemissionen bildeten den Ur-Ozean und die Ur-Atmosphäre und ermöglichten ein Leben auf der Erde.
Gleichfalls entstammen die Hawaii-Inseln vulkanischem Ursprung. Zahlreiche Ausbrüche schufen diese, die nachfolgend durch die Kräfte der Erosion zu imposanten Landschaften umgeformt wurden. Die Untersuchung ihres Vulkanismus ist ein Lieblingskind vulkanologischer Forschung aus aller Welt geworden. Mit dem Kilauea, einer der aktivsten Vulkane der Welt, und dem Mauna Loa, einer der größten Vulkane auf diesem Planeten, liegen außergewöhnliche Verhältnisse vor. Das effusive Ausbruchsverhalten der Hawaii Vulkane schafft ideale Bedingungen für Forschungen hinsichtlich der Ursachen, Erscheinungen und Auswirkungen der regen
Vulkantätigkeit. Demzufolge zählen die Vulkane Hawaiis heutzutage zu den am besten untersuchten Vulkanen unseres Planeten. Die neueren geowissenschaftlichen Erkenntnisse aus den Untersuchungen zu ihrem Vulkanismus sollen im Fokus dieser Arbeit stehen.
Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis:
ABBILDUNGSVERZEICHNIS4
VORWORT9
1.ZURGESCHICHTE DER VULKANOLOGIE10
1.1MYTHOLOGISCHE VORSTELLUNGEN10
1.2PHILOSOPHISCHE VORSTELLUNGEN11
1.3VULKANOGRAPHIE12
1.4ENTDECKUNGSREISEN12
1.5WISSENSCHAFTLICHE ERKLÄRUNGSVERSUCHE DER NEUZEIT13
1.6MODERNE VULKANFORSCHUNG14
2.DIE HAWAII-INSELKETTE17
2.1DER HAWAIIAN RIDGE19
2.1.1DIE SÜDÖSTLICHEN INSELN (HAUPTINSELN)20
2.1.1.1BIG ISLAND21
2.1.1.2MAUI23
2.1.1.3LANAI26
2.1.1.4MOLOKAI27
2.1.1.5OAHU28
2.1.1.6KAUAI30
2.1.1.7NIHAU31
2.1.1.8KAHOOLAWE31
2.1.2DIE NORDWESTLICHEN INSELN (LEEWARD-INSELN)32
2.2DER HAWAII EMPEROR SEAMOUNT CHAIN36
2.3SEAMOUNTS38
2.4BEVÖLKERUNG38
2.5WIRTSCHAFT39
2.6KLIMA39
2.7LANDSCHAFTSBILD40
3.DIE ENTSTEHUNG DER HAWAII-INSELKETTE41
3.1FRÜHE VORSTELUNGEN41
3.2IRRETATION DURCH DIE NICHTEINORDNUNG IN DAS PLATTENTEKTONISCHE KONZEPT43
3.3HOT-SPOTS UND MANTEL PLUMES46
3.3.1DIE HOT-SPOT THEORIE48
3.3.2MANTEL PLUMES ALS POTENTIELLE HOT-SPOT URSACHE54
3.4WEITERE HOT-SPOTS60
3.5WEITERE VULKANKETTEN62
3.6DISKUSSION ZUR ORTSFESTEN LAGE DER HOT-SPOTS / MANTEL PLUMES64
4.KENNZEICHEN DES HAWAIIANISCHEN VULKANISMUS67
4.1DER HAWAIIANISCHE ERUPTIONSTYP67
4.2EFFUSIVE TÄTIGKEIT69
4.3SPEZIFISCHE BESCHAFFENHEIT DES […]
Vulkane gebären und Vulkane zerstören. So gestalten sie seit Milliarden von Jahren unseren Planeten. Über 80 % der Erdoberfläche, sowohl unter, als auch über dem Meeresspiegel, sind vulkanischen Ursprungs. Vulkanische Gasemissionen bildeten den Ur-Ozean und die Ur-Atmosphäre und ermöglichten ein Leben auf der Erde.
Gleichfalls entstammen die Hawaii-Inseln vulkanischem Ursprung. Zahlreiche Ausbrüche schufen diese, die nachfolgend durch die Kräfte der Erosion zu imposanten Landschaften umgeformt wurden. Die Untersuchung ihres Vulkanismus ist ein Lieblingskind vulkanologischer Forschung aus aller Welt geworden. Mit dem Kilauea, einer der aktivsten Vulkane der Welt, und dem Mauna Loa, einer der größten Vulkane auf diesem Planeten, liegen außergewöhnliche Verhältnisse vor. Das effusive Ausbruchsverhalten der Hawaii Vulkane schafft ideale Bedingungen für Forschungen hinsichtlich der Ursachen, Erscheinungen und Auswirkungen der regen
Vulkantätigkeit. Demzufolge zählen die Vulkane Hawaiis heutzutage zu den am besten untersuchten Vulkanen unseres Planeten. Die neueren geowissenschaftlichen Erkenntnisse aus den Untersuchungen zu ihrem Vulkanismus sollen im Fokus dieser Arbeit stehen.
Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis:
ABBILDUNGSVERZEICHNIS4
VORWORT9
1.ZURGESCHICHTE DER VULKANOLOGIE10
1.1MYTHOLOGISCHE VORSTELLUNGEN10
1.2PHILOSOPHISCHE VORSTELLUNGEN11
1.3VULKANOGRAPHIE12
1.4ENTDECKUNGSREISEN12
1.5WISSENSCHAFTLICHE ERKLÄRUNGSVERSUCHE DER NEUZEIT13
1.6MODERNE VULKANFORSCHUNG14
2.DIE HAWAII-INSELKETTE17
2.1DER HAWAIIAN RIDGE19
2.1.1DIE SÜDÖSTLICHEN INSELN (HAUPTINSELN)20
2.1.1.1BIG ISLAND21
2.1.1.2MAUI23
2.1.1.3LANAI26
2.1.1.4MOLOKAI27
2.1.1.5OAHU28
2.1.1.6KAUAI30
2.1.1.7NIHAU31
2.1.1.8KAHOOLAWE31
2.1.2DIE NORDWESTLICHEN INSELN (LEEWARD-INSELN)32
2.2DER HAWAII EMPEROR SEAMOUNT CHAIN36
2.3SEAMOUNTS38
2.4BEVÖLKERUNG38
2.5WIRTSCHAFT39
2.6KLIMA39
2.7LANDSCHAFTSBILD40
3.DIE ENTSTEHUNG DER HAWAII-INSELKETTE41
3.1FRÜHE VORSTELUNGEN41
3.2IRRETATION DURCH DIE NICHTEINORDNUNG IN DAS PLATTENTEKTONISCHE KONZEPT43
3.3HOT-SPOTS UND MANTEL PLUMES46
3.3.1DIE HOT-SPOT THEORIE48
3.3.2MANTEL PLUMES ALS POTENTIELLE HOT-SPOT URSACHE54
3.4WEITERE HOT-SPOTS60
3.5WEITERE VULKANKETTEN62
3.6DISKUSSION ZUR ORTSFESTEN LAGE DER HOT-SPOTS / MANTEL PLUMES64
4.KENNZEICHEN DES HAWAIIANISCHEN VULKANISMUS67
4.1DER HAWAIIANISCHE ERUPTIONSTYP67
4.2EFFUSIVE TÄTIGKEIT69
4.3SPEZIFISCHE BESCHAFFENHEIT DES […]
Leseprobe
Inhaltsverzeichnis
ID 6862
Struck, Ariane: Der (Hawaii-) Vulkanismus im Lichte neuerer geowissenschaftlicher
Forschungsergebnisse
Hamburg: Diplomica GmbH, 2003
Zugl.: Duisburg, Universität - Gesamthochschule, Staatsexamensarbeit, 2001
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Diplomica GmbH
http://www.diplom.de, Hamburg 2003
Printed in Germany
Seite
1
INHALTSVERZEICHNIS
ABBILDUNGSVERZEICHNIS... 4
VORWORT... 9
1 ZUR GESCHICHTE DER VULKANOLOGIE ...10
1.1 MYTHOLOGISCHE VORSTELLUNGEN ... 10
1.2 PHILOSOPHISCHE VORSTELLUNGEN ... 11
1.3 VULKANOGRAPHIE ... 12
1.4 ENTDECKUNGSREISEN ... 12
1.5 WISSENSCHAFTLICHE ERKLÄRUNGSVERSUCHE DER
NEUZEIT ... 13
1.6 MODERNE VULKANFORSCHUNG ... 14
2 DIE HAWAII-INSELKETTE ...17
2.1 DER HAWAIIAN RIDGE ... 19
2.1.1 DIE SÜDÖSTLICHEN INSELN (HAUPTINSELN) ... 20
2.1.1.1 BIG ISLAND ... 21
2.1.1.2 MAUI ... 23
2.1.1.3 LANAI... 26
2.1.1.4 MOLOKAI... 27
2.1.1.5 OAHU... 28
2.1.1.6 KAUAI ... 30
2.1.1.7 NIHAU... 31
2.1.1.8 KAHOOLAWE ... 31
2.1.2 DIE NORDWESTLICHEN INSELN (LEEWARD-INSELN)... 32
2.2 DER HAWAII EMPEROR SEAMOUNT CHAIN... 36
2.3 SEAMOUNTS ... 38
2.4 BEVÖLKERUNG ... 38
2.5 WIRTSCHAFT ... 39
2.6 KLIMA... 39
2.7 LANDSCHAFTSBILD ... 40
3 DIE ENTSTEHUNG DER HAWAII-INSELKETTE ...41
3.1 FRÜHE VORSTELUNGEN ... 41
3.2 IRRETATION DURCH DIE NICHTEINORDNUNG
IN DAS PLATTENTEKTONISCHE KONZEPT ... 43
3.3 HOT-SPOTS UND MANTEL PLUMES... 46
3.3.1 DIE HOT-SPOT THEORIE... 48
3.3.2 MANTEL PLUMES ALS POTENTIELLE HOT-SPOT
URSACHE ... 54
3.4 WEITERE HOT-SPOTS ... 60
3.5 WEITERE VULKANKETTEN... 62
3.6 DISKUSSION ZUR ORTSFESTEN LAGE DER
HOT-SPOTS / MANTEL PLUMES ... 64
4 KENNZEICHEN DES HAWAIIANISCHEN
VULKANISMUS...67
4.1 DER HAWAIIANISCHE ERUPTIONSTYP... 67
Seite
2
4.2 EFFUSIVE TÄTIGKEIT... 69
4.3 SPEZIFISCHE BESCHAFFENHEIT DES
MATERIALS ... 70
4.4 SCHILDVULKANBAUTEN ... 75
4.5 REGIONALE SCHWELLE... 76
5 AKTIVER VULKANISMUS AUF DEN HAWAII-
INSELN...77
5.1 VULKANISMUS AUF BIG ISLAND ... 78
5.1.1 DER MAUNA LOA... 81
5.1.1.1 DATEN UND FAKTEN ZUM MAUNA LOA ... 81
5.1.1.2 CALDERA UND RIFTZONEN DES MAUNA LOA... 82
5.1.1.3 AKTIVITÄT DES MAUNA LOA ... 83
5.1.2 DER KILAUEA... 85
5.1.2.1 DATEN UND FAKTEN ZUM KILAUEA ... 86
5.1.2.2 CALDERA UND RIFTZONEN DES KILAUEA... 88
5.1.2.3 DIE LAVASEEN DES KILAUEA ... 91
5.1.2.4 AKTIVITÄT DES KILAUEA ... 93
5.1.2.5 VERGLEICH DER AKTIVITÄT DES KILAUEA ZUM MAUNA LOA ... 102
5.1.3 DER MAUNA KEA... 103
5.1.3.1 DATEN UND FAKTEN ZUM MAUNA KEA ... 104
5.1.3.2 CALDERA UND RIFTZONEN DES MAUNA KEA... 104
5.1.3.3 AKTIVITÄT DES MAUNA KEA ... 104
5.1.4 DER HUALALAI... 105
5.1.5 DER KOHALA ... 107
5.1.6 DER MAHUKONA ... 108
5.1.7 DER LOIHI... 109
5.1.7.1 DATEN UND FAKTEN ZUM LOIHI... 110
5.1.7.2 CALDERA UND RIFTZONEN DES LOIHI ... 113
5.1.7.3 AKTIVITÄT DES LOIHI... 115
5.1.7.4 DAS HUGO PROJEKT AM LOIHI ... 117
5.2 VULKANISMUS AUF MAUI ... 119
5.2.1 DER WEST MAUI VULKAN ... 119
5.2.2 DER EAST MAUI VULKAN ... 119
5.2.2.1 DATEN UND FAKTEN ZUM EAST MAUI VULKAN ... 119
5.2.2.2 CALDERA UND RIFTZONEN DES EAST MAUI VULKAN ... 120
5.2.2.3 AKTIVITÄT DES EAST MAUI VULKAN... 120
6 LAVA ERWEITERT DAS LAND...122
6.1 LAVA STRÖMT IN DEN OZEAN... 123
6.2 LAVAFRAGMENTE STÜRZEN HERUNTER ... 123
6.3 AUFBAU EINES LOCKEREN LAVADELTAS ... 125
6.4 ENTWICKLUNG EINES LAVA-TUNNEL-SYSTEMS ... 125
6.5 ZUSAMMENBRUCH EINES LAVA-DELTAS... 126
7 EVOLUTION DER HAWAII VULKANE ...129
7.1. PRE-SCHILD-STADIUM (INITIALSTADIUM)... 130
7.2. SCHILD-BILDUNGS-PHASE ... 131
7.2.1 SUBMARINE SCHILD-BILDUNGS-PHASE... 131
7.2.2 SEALEVEL-PHASE... 132
7.2.3 SCHILD-BILDUNGS-PHASE ... 133
7.3 ERDRUTSCH-PHASE ... 134
7.4 POST-SCHILD-PHASE ... 135
7.5 EROSIONS-PHASE... 136
7.6 PHASE DES ERNEUERTEN VULKANISMUS... 137
Seite
3
7.7 ATOLL-PHASE... 139
7.8 SPÄTES-SEAMOUNT-STADIUM... 141
8 FLANKENRUTSCHUNGEN AN DEN HAWAII
VULKANEN ...142
9 ÜBERWACHUNG DER HAWAIIANISCHEN
VULKANE ...146
9.1 DAS GEFÄHRDUNGPOTENTIAL HAWAIIANISCHER
VULKANE ... 148
9.2 AKTIVE SCHUTZMASSNAHMEN - MENSCHENHAND
GEGEN NATURGEWALT... 151
9.3 ARBEITSMETHODEN DES HVO ZUR VORHERSAGE ... 152
10 AUSBLICK ...159
11 LITERATURANGABEN...162
12 ANHANG ...171
Seite
4
ABBILDUNGSVERZEICHNIS
Abbildung 1:
Herkunftsgebiet der Ureinwohner Hawaiis...17
Abbildung 2:
Darstellung der Position der von Südosten nach Nordwesten
verlaufenden Hauptinseln Hawaiis...
...
...18
Abbildung 3:
Isolierte Lage Hawaiis...18
Abbildung 4:
Darstellung des Hawaiian Ridge und des Emperor Seamount
Chain in ihrer Position...
...
...19
Abbildung 5:
Darstellung der Northwestern und Southeastern Islands in ihrer
Position zueinander...
...
...20
Abbildung 6:
Darstellung der acht Hauptinseln von Hawaii...21
Abbildung 7:
Darstellung der ehemaligen Insel Maui Nui...23
Abbildung 8:
Veranschaulichung der Meereshöhen um die Hauptinseln
Hawaiis...
...
...
...
...
...
...24
Abbildung 9:
Photographie der sichelförmigen Insel Molokini...25
Abbildung 10:
Darstellung von Nihoa Island...32
Abbildung 11:
Photographie von Necker Island...33
Abbildung 12:
Darstellung von Necker Island...33
Abbildung 13:
Darstellung von Laysan Island...33
Abbildung 14:
Darstellung von Lisianski Island...34
Abbildung 15:
Darstellung vom Pearls and Hermes Atoll...34
Abbildung 16:
Photographie des Midway Atoll...35
Abbildung 17:
Darstellung vom Midway Atoll...35
Abbildung 18:
Darstellung vom Kure Atoll...35
Abbildung 19:
Darlegung des Umschwenkens der Pazifischen Platte...36
Abbildung 20:
Abgrenzung des Hawaii Emperor Seamount Chain...37
Abbildung 21:
Stelle häufiger Opfergaben am Halemaumau Krater...41
Abbildung 22:
Vergleich des Querschnitts eines hawaiianischen Vulkans zu
anderen Vulkanen...
...
...
...
...
.
...44
Abbildung 23:
Photographie von Tuzo Wilson...46
Abbildung 24:
Aufbau des ortskonstanten Magmaherds...46
Abbildung 25:
Darstellung des Querschnitts eines Hawaii Vulkans mitsamt
seinem Materialaufstieg...49
Abbildung 26:
Bildung eines Hot-Spot Vulkans...49
Abbildung 27:
Bildung mehrerer Hot-Spot Vulkane...50
Abbildung 28:
Linearer Anstieg von Alter (in Millionen Jahren) und Distanz
(in km) der Hawaii Vulkane zum Kilauea Vulkan...51
Abbildung 29:
Bildung einer vulkanischen Inselkette...52
Abbildung 30:
3-dimensionales Abbild des Materialaufstiegs durch den
ortskonstanten Hot-Spot und der daraus resultierenden Entstehung
Seite
5
der Hawaii Inselkette...
...
...52
Abbildung 31:
Schematische Modellvorstellung der Entstehung der Hawaii-
Inselkette durch den ortskonstanten Hot-Spot...
...
...53
Abbildung 32:
Modellvorstellung von Morgans Mantel Plume Theorie...55
Abbildung 33:
Erdquerschnitt mitsamt der Darstellung der D"-Schicht...56
Abbildung 34:
Darstellung der vermuteten Mantel Plume-Struktur...57
Abbildung 35:
Übersicht über die Lage der Hot-Spot Gebiete...61
Abbildung 36:
Ausführlichere Darstellung der Übersicht weiterer Hot-Spot
Gebiete...
...
...62
Abbildung 37:
Größere Insel- und Seamountketten im Pazifik, die durch einen
Hot-Spot entstanden sind...
...
...63
Abbildung 38:
Darstellung einer Lavafontäne des Kilauea...68
Abbildung 39:
Darlegung der chemischen Zusammensetzung von effusiv und
explosiv austretender Lava am Beispiel des Materials von den
Hawaii Vulkanen und dem Mount St. Helens...
...
..70
Abbildung 40:
Photographie eines Aa-Lavastroms ...72
Abbildung 41:
Photographie eines Pahoehoe Lavastroms...72
Abbildung 42:
Skizze der Entstehung eines Aa-Lavastroms...73
Abbildung 43:
Photographie eines Aa-Lavastroms, der
das Meer betritt...74
Abbildung 44:
Photographie des Mauna Loa Schildvulkan...
...
...75
Abbildung 45:
Farblich unterscheidende Darstellung des Aktivitätsgrades der
Vulkane von Big Island und Maui...
...
...
...
...77
Abbildung 46:
Auflistung der sieben Vulkane Big Islands...79
Abbildung 47:
Darstellung des Verlaufs der Riftzonen und der Position der
Calderen bei den sieben Vulkanen Big Islands...80
Abbildung 48:
Photographie der schneebedeckten Mokuaweoweo
Caldera...
...
...82
Abbildung 49:
Bedeckungsbereiche der Lavaflüsse des Mauna Loa von den
Ausbrüchen zwischen 1843 und 1984...84
Abbildung 50:
3-D-Querschnitt unter dem Gipfel der Kilauea Caldera mitsamt der
Darstellung des Materialaufstiegs, des Magmareservoirs, sowie
den Riftzonen, Kratern und dem HVO...
...
...87
Abbildung 51:
Photographie des Halemaumau Kraters...
...
...88
Abbildung 52:
Darstellung der Riftzonen von Mauna Loa und Kilauea in Position
zueinander, sowie die Skizzierung deren Gipfelcalderen...89
Abbildung 53:
Gipfelquerschnitt eines Vulkans mit potentiellen
Lavaaustrittspunkten...
...
...89
Abbildung 54:
Gipfelquerschnitt eines Vulkans mitsamt zwei Optionen der
Magmabewegung und der daraus resultierenden Schwankung
Seite
6
des Gipfelgebietes...
...
...90
Abbildung 55:
Darstellung des Kilauea Gebietes mit den beiden Riftzonen und
der Caldera, sowie verschiedenen Kratern, in denen einst
Lavaseen entstanden sind...92
Abbildung 56:
Ausschnitt aus der Kupaihana Lavasee Tätigkeit...93
Abbildung 57:
Photographie des Puu Oo Lavasee...93
Abbildung 58:
Ausschnitt aus der aktuelleren Eruptionsstatistik des
Kilauea...94
Abbildung 59:
Photographie des Puu Oo Kegel mit einer Lavafontäne..
...
...95
Abbildung 60:
Bedeckungsgebiete durch Lavaflüsse des Kupaianaha,
sowie des Puu Oo Ausbruchs...
...
...96
Abbildung 61:
Schematische Darstellung des zeitlichen Ablaufs der Zerstörung
der Stadt Kalapana durch bedeckende Lavaflüsse...97
Abbildung 62:
Photografische Dokumentation der Zerstörung der Stadt
Kalapana, 3. April 1990...
...
...98
Abbildung 63:
Photografische Dokumentation der Zerstörung der Stadt
Kalapana, 31. Mai 1990...98
Abbildung 64:
Photografische Dokumentation der Zerstörung der Stadt
Kalapana, 3. Juni 1990...98
Abbildung 65:
Photographische Dokumentation der Zerstörung einer
religiösen Stätte...99
Abbildung 66:
Photographische Dokumentation der Zerstörung von Hab und
Gut...99
Abbildung 67:
Ausbruchsflußfelder am Kilauea seit Beginn der Eruption 1983
durch Eruptionen des Puu Oo, Kupaoanaha und Napu...
...
...100
Abbildung 68:
Photographie des Mauna Kea...103
Abbildung 69:
Photographie des Hualalai...105
Abbildung 70:
Photographie des Kohala...107
Abbildung 71:
Felsschluchtenschnitt auf der Flanke von Kohala...107
Abbildung 72:
Position und Höhe des Seamount Mahukona...108
Abbildung 73:
Position des Loihi auf Big Island...110
Abbildung 74:
Relief und Höhe des Loihi...111
Abbildung 75:
Digitale Aufnahme des Loihi...111
Abbildung 76:
Darstellung der drei Einsturzgruben in der Caldera des
Loihi...
...
...114
Abbildung 77:
Zusammenfassende Darstellung Loihis wichtigster
Charakteristika...115
Abbildung 78:
Aufzeichnung der starken Erdbeben unter dem Loihi von
1996...116
Abbildung 79:
Kilauea Lava fließt ins Meer...122
Seite
7
Abbildung 80:
Lava ergießt sich über eine Klippe...123
Abbildung 81:
Lava ergießt sich über den Strand...123
Abbildung 82:
Dampfexplosion Teil 1...124
Abbildung 83:
Dampfexplosion Teil 2...124
Abbildung 84:
Dampfexplosion Teil 3...124
Abbildung 85:
Skizzierung der Anhäufung von Lavafragmenten an einem
submarinen Abhang...
...
...
...
...124
Abbildung 86:
Skizzierung der Bildung von instabilem neuen Land...125
Abbildung 87:
Photografische Darstellung von ins Meer eintretender Kilauea
Lava, die durch einen Lavatunnel fließt...126
Abbildung 88:
Skizzierende Darstellung des Abrutschens der Vorderkante
eines Lavadeltas mitsamt begleitender Dampfexplosion...
..
...
.127
Abbildung 89:
Schematische Darstellung der Gefahr einer visuellen Täuschung
bei hawaiianischen Küstenlinien...127
Abbildung 90:
Abgesunkene Lavabank...128
Abbildung 91:
Entwicklungsphasen der hawaiianischen Vulkane...129
Abbildung 92:
Pre-Schild-Stadium...130
Abbildung 93:
Pillow-Lava...130
Abbildung 94:
Submarine-Schild-Bildungs-Phase...131
Abbildung 95:
Sealevel-Phase...132
Abbildung 96:
Schild-Bildungs-Phase...133
Abbildung 97:
Erdrutsch-Phase...134
Abbildung 98:
Post-Schild-Phase...135
Abbildung 99:
Photographie von Lavakegeln des Mauna Kea...135
Abbildung 100:
Erosions-Phase...136
Abbildung 101:
Ostflanke des Kohala...137
Abbildung 102:
Wainea Canyon auf Kauai...137
Abbildung 103:
Phase des erneuerten Vulkanismus...137
Abbildung 104:
Asche- und Schlackekegel im Haleakala Krater...138
Abbildung 105:
Kalaupapa Halbinsel...139
Abbildung 106:
Atoll-Phase...140
Abbildung 107:
Spätes Seamount Stadium...141
Abbildung 108:
Verbreitung von Flanken- und Hangrutschungen, Schuttlawinen
und nichtvulkanischen Sedimenten...
...
...144
Abbildung 109:
Hawaii Volcano Observatory...146
Abbildung 110:
Überwachungsregionen des HVO auf Big Island...147
Abbildung 111:
Darstellung der neun ermittelten Gefährdungszonen auf Big
Island...
...
...
...
...149
Abbildung 112:
Bodenriß in der Stadt Kapoho...150
Abbildung 113:
Ausdehnung und Abschwellung des Vulkandaches um die
Seite
8
Gipfelcaldera...
...
...
...
...155
Abbildung 114:
Laserentfernungsmessung...155
Abbildung 115:
Position des Tiltmeters im ,,Normalzustand"...156
Abbildung 116:
Geneigte Position des Tiltmeters nach Magmaansammlung im
Reservoir...
...
...157
Abbildung 117:
Position des Tiltmeters nach Entleerung des Reservoirs...157
Abbildung 118:
Subduktion der Hawaii Seamounts im Kurilengraben...160
Seite
9
VORWORT
Vulkane gebären und Vulkane zerstören. So gestalten sie seit
Milliarden von Jahren unseren Planeten. Über 80 % der Erdoberfläche,
sowohl unter, als auch über dem Meeresspiegel, sind vulkanischen
Ursprungs. Vulkanische Gasemissionen bildeten den Ur-Ozean und die
Ur-Atmosphäre und ermöglichten ein Leben auf der Erde.
Gleichfalls entstammen die Hawaii-Inseln vulkanischem Ursprung.
Zahlreiche Ausbrüche schufen diese, die nachfolgend durch die Kräfte
der
Erosion
zu
imposanten
Landschaften
umgeformt
wurden.
Die
Untersuchung
ihres
Vulkanismus
ist
ein
,,Lieblingskind"
vulkanologischer Forschung aus aller Welt geworden.
Mit dem Kilauea, einer der aktivsten Vulkane der Welt, und dem Mauna
Loa,
einer
der
größten
Vulkane
auf
diesem
Planeten,
liegen
außergewöhnliche Verhältnisse vor. Das effusive Ausbruchsverhalten
der Hawaii Vulkane schafft ideale Bedingungen für Forschungen
hinsichtlich der Ursachen, Erscheinungen und Auswirkungen der regen
Vulkantätigkeit.
Demzufolge zählen die Vulkane Hawaiis heutzutage zu den am
besten
untersuchten
Vulkanen
unseres
Planeten.
Die
neueren
geowissenschaftlichen Erkenntnisse aus den Untersuchungen zu ihrem
Vulkanismus sollen im Fokus dieser Arbeit stehen.
ZUR GESCHICHTE DER VULKANOLOGIE
Seite 10
1 ZUR GESCHICHTE DER VULKANOLOGIE
Einen hervorbrechenden Vulkan
1
anzusehen ist eine denkwürdige
Erfahrung, die während der Geschichte der Menschheit Furcht,
Aberglauben,
Anbetung,
Neugier
und
Faszination
erweckt
hat
(Tilling / Heliker / Wright 1997, URL:
http://pubs.usgs.gov/gip/hawaii/page04.html).
Fragen nach dem Feuer aus der Erde sind uralt und werden seit
Jahrtausenden gestellt. ,,Die Geschichte der Vulkanologie (...) ist die
Geschichte der Versuche, das Wesen dieser rätselhaften Naturkraft zu
ergründen" (Rittmann 1981, S. 1). In der Vergangenheit wurde bereits
früh versucht, Erklärungen für die vulkanischen Erscheinungen zu
finden.
Jedoch
basierten
die
ersten
Erklärungsversuche
auf
mythologischen Vorstellungen.
1.1 MYTHOLOGISCHE VORSTELLUNGEN
,,Primitive Völker sahen in den Vulkanen den Sitz von Dämonen,
bösen Geistern oder strafenden Göttern, deren Zorn nach Aussage der
Medizinmänner durch Opfer, Buße und Gebet beschwichtigt werden
muß" (Rittmann 1981, S. 1).
Gleichermaßen beschäftigten sich die Menschen der Antike mit dem
Vulkanismus und schrieben ihm ebenso eine mythologische Ursache
zu. ,,Nach der griechischen Mythologie liegen unter den mediterranen
Vulkanen die von den olympischen Göttern besiegten Titanen in
Fesseln.
1
,,Eine geologische Struktur, die den Ort markiert, an dem durch Wärmetransport aus
dem Innern eines Körpers aufsteigendes krustenbildendes Material an die freie
Oberfläche durchgebrochen ist oder durchbricht, heißt Vulkan" (Schmidt 1994, URL:
http://home.t-online.de/home/dr.peter.schmidt/disst2.htm).
ZUR GESCHICHTE DER VULKANOLOGIE
Seite 11
Wenn diese aufrührerischen Riesen sich zu befreien versuchen, speien
sie aus ihren glühenden Rachen unter Gebrüll Feuer und Rauch gen
Himmel und lassen die Erde erzittern" (Rittmann 1981, S. 1).
,,In ähnlicher Weise kann man über die vulkanisch aktive Insel Vulcano
lesen, daß sie die Werkstatt des Hephaistos sei, wo die Zyklopen und
der Gott des Feuers die Waffen der Götter schmieden und die Blitze
des Zeus entstehen" (Hug-Fleck 1988, S. 15f).
,,Nordische Sagen erzählen vom Feuergott Loki, der auf Geheiß
Wotans auf Thule einen Feuerkreis um die Walküre entflammt"
(Rittmann 1981, S. 1).
Ähnliche Sagen findet man bei vielen Völkern, die Gebiete mit aktiven
Vulkanen bewohnten.
,,Im christlichen Kulturkreis wurden die Vulkane zu Pforten der Hölle.
Bei ihren Ausbrüchen hörte man das Brüllen der Dämonen und das
Wehgeschrei
der
Verdammten.
Um
den
Zorn
Gottes
zu
beschwichtigen, trägt man in katholischen Ländern auch heute noch
Reliquien und Statuen von Heiligen der Lava entgegen, um deren
Strom zum Stillstand zu bringen..." (Rittmann 1981, S. 1).
1.2 PHILOSOPHISCHE VORSTELLUNGEN
Aristoteles (389 bis 322 v. Chr.) schrieb dem Vulkanismus eine
rationalere Ursache zu und nahm an, daß der Wind, der die Wellen des
Meeres gegen die Küste treibt, Luft in die Höhlen, Spalten und Klüfte
des Gesteins preßt. ,,Auf diesem Weg gelangt Luft und damit auch
Sauerstoff in das Innere der Vulkane. Durch diesen Sauerstoff sind die
Voraussetzungen für das Feuer im Vulkan geschaffen" (Hug-Fleck
1988, S. 15). Brennbare Stoffe, wie Schwefel und Pech, können
verbrennen, woraus Aschen und Schlacken entstehen, die aus dem
Schlot ausgeworfen werden und sich zu einem Kegel anhäufen (Hug-
Fleck 1988, S. 15).
ZUR GESCHICHTE DER VULKANOLOGIE
Seite 12
Platon (427 bis 347 v. Chr.) kam, aus heutiger Sicht der modernen
Vulkanologie, zu einer bemerkenswerten Anschauung. Er meinte, daß
im Innern der Erde ein "Feuerfluß" vorhanden sei. Die darin
eingeschlossene Luft suche einen Weg, sich zu befreien, und finde ihn
in den Vulkanen. ,,Konkretisiert man "Feuerfluß" mit dem Begriff Magma
2
und "Luft" mit den im Magma eingeschlossenen Gasen, so zeigt sich
rasch, daß Platon dem Kern der Ursache schon erstaunlich nahe
gekommen ist" (Hug-Fleck 1988, S. 16).
1.3 VULKANOGRAPHIE
,,Beschreibungen von Vulkanen und ihren Ausbrüchen wurden (...) im
frühen Altertum verfaßt" (Rittmann 1981, S. 2). Die älteste Schilderung
eines Ausbruchs des Ätna erfolgte durch PINDAR (5. Jh. v. Chr.).
Ausgezeichnete Beschreibungen wurden durch den Geographen
STRABO (58 v. Chr. - 25 n. Chr.) überliefert. Plinius beschrieb den
Vesuv-Ausbruch (79 nach Chr.) ausführlich.
Im Mittelalter wurde die Vulkanologie nur unwesentlich bereichert.
Lediglich Albertus Magnus (1207-1280) führte einen bemerkenswerten
Versuch durch, wobei er die Bedeutung von Magma und Wasser bzw.
Wasserdampf bei Vulkanausbrüchen herausstellen konnte (Hug-Fleck
1988, S. 17).
1.4 ENTDECKUNGSREISEN
,,Bis zur Zeit der großen Entdeckungsreisen (14. bis 16. Jahrhundert)
wurde auf dem Gebiet der Vulkanologie nichts Neues geleistet" (Hug-
Fleck 1988, S. 18). Erst reisende Naturforscher brachten neue
Erkenntnisse und lieferten Meldungen von anderen Erscheinungs-
formen des Vulkanismus, welcher sich nicht auf die "alte Welt"
2
,,Als Magma bezeichnet man eine Silikatschrnelze, die leichtflüchtige Bestandteile
und meist auch bereits ausgeschiedene Kristalle enthält" (Rittmann 1981, S.7).
ZUR GESCHICHTE DER VULKANOLOGIE
Seite 13
beschränkt, sondern global in Erscheinung tritt (Hug-Fleck 1988, S. 18).
,,Mit diesen Informationen erhielt das Problem des Vulkanismus seinen
festen Platz in der modernen Naturwissenschaft" (Hug-Fleck 1988, S.
18). Neue Versuche, die Ursache des Vulkanismus zu ergründen,
wurden jedoch nicht unternommen.
1.5
WISSENSCHAFTLICHE ERKLÄRUNGSVERSUCHE
DER NEUZEIT
,,Seit
dem
17.
Jahrhundert
beschäftigen
sich
Philosophen
und
Naturforscher in rationeller Weise mit dem Problem der vulkanischen
Tätigkeit" (Rittmann 1981, S. 2). Auf ihre mannigfachen Erklärungs-
versuche soll hier nicht näher eingegangen werden. ,,Faßt man die
fundiertesten Überlegungen dieser Zeit zusammen, dann ergeben sich
zwei unterschiedliche Denkrichtungen" (Hug-Fleck 1988, S. 18f).
Die Anhänger der "kalten Hypothese" gingen davon aus, ,,...daß die
Erde
aus festem
Gestein
besteht
und
eine
noch
unbekannte
Wärmequelle die Gesteine zum Schmelzen bringt. Diese Hypothese
stützt sich darauf, daß die Erde ihre Entstehung kalter kosmischer
Materie verdankt. Um die Frage nach der notwendigen Energiequelle
zu klären, wurden alle bekannten chemisch-physikalischen Vorgänge
herangezogen, die diese Wärme liefern könnten" (Hug-Fleck 1988, S.
18f).
Die Befürworter der "heißen Hypothese" waren der Meinung, daß die
Erde aus heißer Solarmaterie stammt, die sich im Laufe der
Jahrmillionen abkühlte und mit einer Erstarrungskruste überzog, wobei
das Erdinnere immer noch glutflüssig geblieben ist (Hug-Fleck 1988, S.
19).
ZUR GESCHICHTE DER VULKANOLOGIE
Seite 14
1.6 MODERNE VULKANFORSCHUNG
In
modernen
Zeiten
haben
vulkanische
Phänomene
heftiges
wissenschaftliches Interesse angezogen, weil sie den Schlüssel zu den
Verständnisprozessen beschaffen, die mehr als 80 Prozent der
Erdoberfläche geschaffen und geformt haben (Tilling / Heliker / Wright
1997, URL: http://pubs.usgs.gov/gip/hawaii/page04.html).
Dem schottischen Geologen James Hutton gelang der Durchbruch zur
modernen Geologie, dessen komplexe Theorie nur in Auszügen
dargestellt werden soll. Er war der Auffassung, Gesteine können
absinken
und
durch
herrschenden
Druck
und
Temperatur
aufgeschmolzen
werden.
Dabei
vermischen
sie
sich
mit
dem
glutflüssigen Erdinnern, wobei diese Schmelze empordringt, sobald sich
ihr dies durch Spalten des darüberliegenden Gesteins biete (Hug-Fleck
1988, S. 19f). Sie müsse nicht in der Erdkruste stecken bleiben,
sondern könne durch Vulkane die Erdoberfläche erreichen (Hug-Fleck
1988, S. 20f).
Der renommierte Vulkanologe Alfred Rittmann bekräftigte dies bereits
1936 mit der folgenden, von Hug-Fleck zitierten Aussage: ,,Es kann
keine selbständige Theorie des Vulkanismus geben, ebensowenig eine
solche der Gebirgsbildung, sondern nur eine gemeinsame geologische
Theorie,
einen
Erklärungsversuch,
der
das
gesamte
irdische
Geschehen erfaßt, von dem der Vulkanismus nur ein Teil ist, der nicht
aus dem organischen Zusammenhang mit den anderen Teilen
herausgerissen werden darf" (Rittmann 1936, zitiert von Hug-Fleck
1988, S. 21).
Im folgenden hat Alfred Wegener mit seiner bekannten Drifttheorie,
welche in modifizierter Form
heute als
Hauptursache für den
Vulkanismus angesehen wird, die moderne Geowissenschaft wie kein
ZUR GESCHICHTE DER VULKANOLOGIE
Seite 15
anderer geprägt und entscheidend die weitere Entwicklung der
Vulkanologie beeinflußt.
Mit dem Aufkommen der Computertechnik stellten sich in der
Vulkanforschung immer vollkommenere Meßgeräte, Labor-Apparaturen
und Computer zur Verfügung, mit denen in kürzester Zeit eine Fülle von
Daten gesammelt und rechnerisch ausgewertet werden konnten. Diese
Geräte und Methoden machten hochspezialisierte Fachleute notwendig
und der klassische, allein arbeitende Vulkanologe wurde durch Teams
ersetzt (Rittmann 1981, S. 3).
In den letzten Jahrzehnten ist so die Vulkanologie zum Arbeitsgebiet
einer großen Zahl von Wissenszweigen geworden. Solchermaßen
entwickelten
sich
mit
der
theoretischen,
der
empirischen,
der
analytischen
und
der
experimentellen
Vulkanologie
neue
Forschungsrichtungen, die seither in Deutschland vorwiegend in
Bayreuth, Kiel und Würzburg praktiziert werden. Mit deren Aufkommen
beschäftigte man sich in der Vulkanforschung nun weniger mit dem
Verhalten der Vulkane mitsamt ihrem Aufbau und den chemischen
Vorgängen, die bis dato eingehend untersucht wurden. Vielmehr
rückten die Vorgänge im Erdinneren in den Fokus der Forschung, um
mit diesen Informationen eine möglichst genaue Vorhersage von
Ausbrüchen zu erreichen. Die Rheologie der Lavaströme und die
Herkunft und die Entwicklung der verschiedenen Magmen gelangten in
den Brennpunkt heutiger vulkanologischer Forschung. Auch der
angewandten Vulkanologie kam große Bedeutung zu, worin man sich
heute intensiv mit verschiedenen Erzlagerstätten, vulkanischen Böden
und vulkanischen Rohmaterialien beschäftigt. Die Raumforschung ist
heute bemüht, einen Vergleich des irdischen mit dem lunaren
Vulkanismus
herzustellen,
um
die
Erklärung
der
festgestellten
Unterschiede
zu
erreichen
(Rittmann
1981,
S.
4).
Auch
die
Erschließung
der
geothermischen
Energiequellen
ist
heute
ein
bedeutendes Untersuchungsgebiet. Weltweit werden zur Zeit eine
ZUR GESCHICHTE DER VULKANOLOGIE
Seite 16
Vielzahl von geothermischen Projekten erforscht, bzw. seit vielen
Jahren mit Erfolg betrieben.
Nach diesem kurzen Umriß der Geschichte der Vulkanologie will sich
die
vorliegende
Arbeit
nun
mit
dem
Vulkanismus
von
Hawaii
beschäftigen
und
sich
vorwiegend
auf
diesen
beschränken.
Diesbezüglich sollen nachfolgend die Inseln der Hawaii-Kette in einem
Überblick dargestellt werden.
DIE HAWAII-INSELKETTE
Seite 17
2 DIE HAWAII-INSELKETTE
Erdgeschichtlich sind die Hawaii-Inseln erst recht spät, im mittleren
Tertiär, entstanden und gehören zu den jüngsten Landmassen, die auf
der Erde existieren. In ihrem Ursprung sind die hawaiianischen Inseln
vulkanisch.
Die Hawaii-Inseln Kette wurde etwa um das 6. Jahrhundert von
Polynesiern entdeckt und besiedelt. Man vermutet heute, daß die
ersten Siedler aus dem in der Abbildung 1 dargestellten Einzugsgebiet
kamen.
Etwa tausend Jahre kulturelle Isolation folgten, bevor die Hawaii-Inseln
von Nichtpolynesiern besucht wurden (Tilling / Heliker / Wright 1997,
URL: http://pubs.usgs.gov/gip/hawaii/page05.html). Im Rahmen dessen
gelangte im Jahre 1778 der englische Seefahrer James Cook zu der
Inselkette und verlieh ihr den Namen Sandwich-Inseln (Rast 1987,
S.77). 1959 wurde Hawaii der 50. Staat der Vereinigten Staaten.
Abbildung 1: Herkunftsgebiet der Ureinwohner Hawaiis
Quelle: Georg 1996, S. 32
DIE HAWAII-INSELKETTE
Seite 18
Die Inselgruppe Hawaii verläuft in einer
von
Südosten
nach
Nordwesten verlaufenden Linie, wie der folgenden Abbildung der acht
Hauptinseln entnommen werden kann.
Auf die Vermutungen zu dem Zustandekommen dieser Formation wird
später ausführlich eingegangen.
Ihre Lage inmitten des Pazifischen Ozeans macht sie zu der am
stärksten isolierten Inselgruppe der Welt.
Abbildung 2: Darstellung der Position der von Südosten nach
Nordwesten verlaufenden Hauptinseln Hawaiis
Quelle: Golling 2000, URL: http://www.bernd-golling.de/hawaii/hawaii.htm
Abbildung 3: Isolierte Lage Hawaiis
Quelle: Juvik / Juvik 1998, S. xiii
DIE HAWAII-INSELKETTE
Seite 19
Das nächstgelegene Festland ist 2.800 Meilen von der Inselgruppe
entfernt. Die nächste Großstadt, San Francisco, befindet sich in einer
Distanz von 4800 km (Jacobs 1987, S. 174).
Allerdings besteht die Hawaii-Inselkette nicht nur, wie in Abbildung 2
dargestellt, aus den acht Hauptinseln. Zu ihr zählen eine Vielzahl
weiterer Inseln, so daß die vulkanische Kette Hawaiis in den Hawaiian
Ridge und den Emperor Seamount Chain unterteilt wird.
2.1 DER HAWAIIAN RIDGE
Der Hawaiian Ridge dehnt sich im nördlichen Pazifik von Südosten
nach Nordwesten über den nördlichen Wendekreis aus. Von Big Island
erstreckt er sich 3493 km nordwestlich zu dem Daikakuji-Seamount und
umfaßt die acht Hauptinseln und zahlreiche kleinere Inseln und
Seamounts, deren Anzahl in der Literatur erheblich schwankt. Doch
Abbildung 4: Darstellung des Hawaiian Ridge und des Emperor
Seamount Chain in ihrer Position
Quelle: Tilling/ Heliker / Wright 1997,
URL: http://pubs.usgs.gov/publications/text/Hawaiian.html
DIE HAWAII-INSELKETTE
Seite 20
wiederholt wurden 132 Inseln, Korallenriffe und Sandbänke erwähnt
(Golling 2000, URL: http://www.bernd-golling.de/hawaii/hawaii.htm).
Der Hawaiian Ridge läßt sich in zwei Inselgruppen unterteilen:
·
Die Hauptinseln im Südosten
·
Die Hawaii-Inseln im Nordwesten
Während die acht großen Hauptinseln sich in tropischen Breiten
befinden, liegen die nordwestlichen Hawaii-Inseln zum größten Teil
nördlich des Wendekreises.
2.1.1 DIE SÜDÖSTLICHEN INSELN (HAUPTINSELN)
Die acht Hauptinseln befinden sich im Südosten der Hawaii Kette und
haben eine Fläche von 16.540 Quadratkilometern.
Abbildung 5: Darstellung der Northwestern und Southeastern Islands in
ihrer Position zueinander
Quelle: Hawaii Volcano Observatory 2000, URL: http://wwwhvo.wr.usgs.gov/volcanoes/
DIE HAWAII-INSELKETTE
Seite 21
Sie setzen sich aus den bewohnten Inseln Big Island, Maui, Lanai,
Molokai,
Oahu,
Kauai,
Niihau,
sowie
der
unbewohnten
Insel
Kahoolawe
zusammen
(Golling
2000,
URL:
http://www.bernd-
golling.de/hawaii/hawaii.htm). Letztere ist aufgrund ihrer Größe in der
zugehörigen Abbildung 6 auch nicht mit Namen tituliert.
2.1.1.1 BIG ISLAND
Fläche: 10,448 km
2
(Länge: 149 km; Breite: 122 km)
Bewohner: 123.000
Hauptstadt: Hilo, 44.000 Einwohner
Quelle: Quack 1997/98, S. 203
Die Insel Hawaii (siehe Anhang A), die sich am südöstlichen Rand des
Archipels befindet, ist durch den 48 km breiten Alenuihaha Channel von
der Nachbarinsel Maui getrennt (Quack 1997/98, S. 203). Sie trägt den
gleichen
Namen
wie
der
gesamte
Bundesstaat,
was
eine
Unterscheidung manchmal schwierig macht. Deswegen wird diese Insel
Abbildung 6: Darstellung der acht Hauptinseln von Hawaii
Quelle: Golling 2000, URL
:
http://www.bernd-golling.de/hawaii/hawaii.htm
DIE HAWAII-INSELKETTE
Seite 22
im
vorliegenden
Dokument
mit
ihrem
Beinamen
'"Big
Island"
bezeichnet, welcher angesichts einer Landmasse von 10.448 km
2
berechtigt erscheint.
Big Island ist die größte, südlichste und jüngste Hauptinsel des
gesamten Archipels. Sie ist mehr als doppelt so groß, wie alle
Hauptinseln zusammen. Der submarine Sockel steigert ihr Ausmaß
wesentlich, welcher allerdings heute noch wenig erforscht ist.
Big Island ist eher ländlich geprägt und dünn besiedelt.
Geologisch ist die Insel Big Island mit ca. 0,5 Millionen Jahren die
jüngste des Archipels. Sie ist nahezu die einzige der Hawaii-Inseln,
deren vulkanische Genese noch nicht abgeschlossen ist. Damit ist auch
die Topographie von der jungen geologischen Geschichte Big Islands
bestimmt. Die Erosionskräfte hatten bisher nicht genügend Zeit, die
Vulkanberge
abzuschleifen,
oder
tiefe
Canyons
in
die
Hänge
einzuschneiden (Quack 1997/98, S. 203). Das Landschaftsbild wird vor
allem im Süden, Südwesten und Südosten durch erstarrte, breite
Lavaströme bestimmt, die nur spärlich von Vegetation überwuchert
sind, wenngleich im geologisch älteren Norden die Gebirge mehr
verwittert sind und auch tiefere Täler mit dichter Vegetation anzufinden
sind (Quack 1997/98, S. 203f).
Die Hauptstadt Hilo liegt in einer Bucht an der Ostküste der Insel und
ist auf alten Lavaströmen des Mauna Loa erbaut. Sie ist das
wirtschaftliche und politische Zentrum der Insel. Wegen der etwa 40 km
Entfernung von dem Hauptkrater des Mauna Loa, konnten mehrmals in
der Ausbruchsgeschichte Lavaströme den Stadtrand, bzw. heutiges
besiedeltes Gebiet erreichen. Auch der Südosten der Stadt liegt im
Einflußbereich von Lavaströmen des Kilauea.
DIE HAWAII-INSELKETTE
Seite 23
2.1.1.2 MAUI
Fläche: 1888 km
2
,
(Länge: 77,3 km; Breite: 42 km)
Bewohner: 92.000
Hauptstadt: Wailuku, 10.500 Einwohner
Quelle: Quack 1997/98, S. 302
Maui (siehe Anhang B) als zweitgrößte der Hawaii-Inseln, liegt
zwischen Big Island im Südosten, und den kleineren Eilanden
Kahoolawe, Lanai und Molokai im Westen. Maui hat einen besonderen
Bezug zu den drei letztgenannten kleineren Inseln, denn sie bildeten
einst gemeinsam die bedeutende Insel Maui Nui
3
.
3
Das Absinken von Maui Nui erfolgte aus dem komplexen Wechselspiel von
verminderter vulkanischer Aktivität und Wachstum und der kontinuierlichen Senkung
des Inselkomplexes, der abseits von dem Hot-Spot bewegt wurde. Ein ähnliches
Schicksal erwartet Big Island. Denn ohne den Nutzen von der raschen vulkanischen
Konstruktion wird die Senkung dominieren; das Meer wird langsam auf die Flanken
der getrennten Vulkane eingreifen, dann die Sättel überschwemmen, und sie
abtrennen,
um
schließlich
kleinere
Inseln
zu
schaffen
(HVO
1998,
URL:
http://wwwhvo.wr.usgs.gov/volcanoes/haleakala/mauinui.html).
Abbildung 7: Darstellung der ehemaligen Insel Maui Nui
Quelle: Volcano World Team,
URL: http://volcano.und.nodak.edu/vwdocs/vwlessons/evolution/part14.html
DIE HAWAII-INSELKETTE
Seite 24
Der Umfang dieser ehemaligen Inseln ist anhand eines seichten
überschwemmten Podestes heute noch recht gut zu erkennen, wie man
der
folgenden
Karte
(Abbildung
8)
leicht
entnehmen
kann.
Maui
Nui
besaß
ähnliche
Größe
wie
das
heutige
Big
Island
(Hawaii
Volcano
Observatory
2000,
URL:
http://wwwhvo.wr.usgs.gov/volcanoes/haleakala/mauinui.html).
Topographisch wird Maui von den beiden Schildvulkanen East Maui
(3.055 m) und dem West Maui (Puu Kukui) (1.764 m) geprägt.
Zuerst hatte sich als Inselberg der ältere West Maui gebildet, ,,...den
später die Lavamassen seines jüngeren Kollegen erreichten, womit aus
zwei getrennten Inseln eine zusammenhängende Landmasse wurde.
An der Schnittstelle der beiden Inselteile erstreckt sich das flache
Central Valley, dessen verwitterte Lavaböden gute Voraussetzung für
die landwirtschaftliche Nutzung schufen" (Quack 1997/98, S. 302).
Abbildung 8: Veranschaulichung der Meereshöhen um die
Hauptinseln Hawaiis
Quelle: Hawaii Volcano Observatory 2000,
URL: http://wwwhvo.wr.usgs.gov/volcanoes/haleakala/mauinui.html
DIE HAWAII-INSELKETTE
Seite 25
Landschaftlich tragen die beiden Inselhälften ein unterschiedliches
Gepräge, denn der ältere Westteil war länger der Erosion ausgesetzt
und ist deshalb nicht nur niedriger, sondern auch zerfurchter als der
Ostteil. Der Großteil des Westens ist unzugänglich und von dichter
Vegetation überzogen (Quack 1997/98, S. 304).
Südwestlich vom Maui befindet sich das Inselchen Molokini, ein alter
Vulkankrater, der sich wie eine Sichel aus dem Meer erhebt.
Abbildung 9: Photographie der sichelförmigen Insel Molokini
Quelle: Ohlhoff 1996, S. 189
DIE HAWAII-INSELKETTE
Seite 26
2.1.1.3 LANAI
Fläche: 361 km
2
(Länge: 29 km; Breite: 21 km)
Bewohner: 3.000
Hauptstadt: Lanai City, 2600 Einwohner
Quelle: Quack 1997/98, S. 385
Mit einer Fläche von 361 km
2
ist Lanai (siehe Anhang C) beinahe die
kleinste Insel; nur Nihau und Kahoolawe sind noch kleiner.
Doch die umliegenden Inseln sind nicht weit entfernt, so daß man fast
von allen Küsten Land sieht: ,,...im Südosten die Insel Kahoolawe, die
durch den 29 km breiten Kealaikahiki Channel von Lanai getrennt ist, im
Osten und Nordosten Maui, das an der engsten Stelle des Auau
Channels nur 14 km entfernt ist, und im Norden und Nordwesten
Molokai, das der ebenfalls 14 km breite Kalohi Channel von Lanai
trennt" (Quack 1997/98, S. 385f).
Topographisch ist die Insel von einem ehemaligen Schildvulkan, dem
Mount
Lanaihale,
mit
einer
Höhe
von
1.027m
(über
dem
Meeresspiegel) geprägt. Die Caldera, das sogenannte Palawai Basin,
bildet als etwa 500m hohes, vorwiegend landwirtschaftlich genutztes
Plateau das Zentrum der Insel. Da die Nachbarinseln allesamt höher
als Lanai sind, fällt auf Lanai recht wenig Niederschlag (750 mm).
(Quack 1997/98, S. 386).
Das Landschaftsbild ist durch ausgedehnte Ananasplantagen und
aufgeforstete Norfolk-Kiefem geprägt (Quack 1997/98, S. 386). Denn
Lanai wurde 1922 von der Dole Fruit Company erworben, die hier bis in
die 80er Jahre die weltgrößte Ananasplantage betrieb. 1991 wechselte
der Besitz an die Castel & Cook Corporation. Heute ist die
Insel
Anlaufstelle
für
Exklusivtouristen
(Hawaii-Online
1999,
URL:http://www.hawaiionline.de/aloha/ekomomai?id=9cf56265fe65876
d.5210a0e3&page=guide_inseln_lanai).
DIE HAWAII-INSELKETTE
Seite 27
2.1.1.4 MOLOKAI
Fläche: 676 km
2
(Länge: 61 km; Breite: 16 km)
Bewohner: 7500
Hauptstadt: Kaunakakai, 1300 Einwohner
Quelle: Quack 1997/98, S. 402
,,Südlich ist die Insel durch den Kalohi Channel vom 14 km entfernten
Lanai getrennt, im Südosten durch den Pailolo Channel vom ebenfalls
14 km entfernten Maui. Nach Westen hin beträgt der Abstand zur
Nachbarinsel Oahu immerhin 47 km..." (Quack 1997/98, S. 403).
Landschaftlich ist Molokai (siehe Anhang D) interessant, da es völlig
unterschiedliche Naturräume aufweist. Im Norden befinden sich steil
aus dem Meer herausragende, bis über 1.000 m abfallende Klippen.
Der Süden ist weitgehend eben. Der Osten zeigt wegen der dort
höheren Niederschläge grüne Täler und dichte Vegetation, während der
Westen sehr viel trockener ist und streckenweise das Gepräge einer
Wüsten- oder Steppenlandschaft trägt (Quack 1997/98, S. 402).
Entstanden ist Molokai vor 5,6 Millionen Jahren. ,,Geologisch ist Molokai
wie Maui oder Oahu aus zwei Schildvulkanen aufgebaut, deren
Lavamassen sich später vereinigten und die Gesamtinsel bildeten"
(Quack 1997/98, S. 402). Im Westen befindet sich der ältere Vulkan
Puu Nana, der infolge von einer langen Erosionstätigkeit nur noch 421
m über den Meeresspiegel hervortritt. Im Osten befindet sich der
jüngere Vulkan Mount Kamakou, der 1.513 m über dem Meeresspiegel
hinausragt (Quack 1997/98, S. 402).
Später wurde noch ein dritter, sehr niedriger Schildvulkan im Norden
gebildet, der die Halbinsel Kalaupapa (siehe Abbildung 105) an Molokai
anlagerte (Quack 1997/98, S. 402f).
Mitte des 19. Jahrhunderts war Molokai bekannt und berüchtigt wegen
der sich dort befindlichen Leprastation.
DIE HAWAII-INSELKETTE
Seite 28
2.1.1.5 OAHU
Fläche: 1574 km
2
(Länge: 70,4 km; Breite: 48 km)
Bewohner: 845.000
Hauptstadt: Honolulu, 380.000 Einwohner
Quelle: Quack 1997/98, S. 434
Oahu (siehe Anhang E), ungefähr 240 Kilometer nordwestlich der
Hauptinsel Big Island gelegen, erhob sich vor ungefähr dreieinhalb
Millionen Jahren aus der See (Miller 1986, S. 136).
,,Mit einer Fläche von 1.574 km
2
ist Oahu zwar nur die drittgrößte Insel
des Archipels, dafür aber dessen wirtschaftliches, politisches und
kulturelles Zentrum" (Quack 1997/98, S. 434). Die Insel ist die mit
Abstand am dichtesten besiedelte, denn mit 845.000 Einwohner leben
dort etwa 75% der Gesamtbevölkerung Hawaiis (Quack 1997/98, S.
434). Viele davon wohnen in der Metropole Honolulu. Auch der
Tourismus
ist
hier
am
stärksten
ausgeprägt
(Hawaii-Online
1999,URL:http://www.hawaiionline.de/aloha/ekomomai?id=9cf56265fe6
5876d.5210a0e3&page=guide_inseln_oahu).
,,Topographisch wird Oahu, das zwischen Kauai im Westen und Molokai
im Osten liegt, von den Gebirgszügen der Koolau Range (1227 m) und
Waianae Mountains geprägt..." (Quack 1997/98, S. 434). Denn auch die
Insel Oahu besteht aus zwei Schildvulkanen, dem Koolau Volcano und
dem Waianae Volcano, die vor vielen Millionen Jahren entstanden und
durch stetige Lavaförderung zur heutigen Insel zusammengewachsen
sind. Dort, wo sich die Lavaströme trafen, breitet sich nun die zentrale
Hochebene aus (Quack 1997/98, S. 56). Die Hochebene, das Leilehua-
bzw.
Schofield
Plateau,
ist
heute
Zentrum
der
Landwirtschaft,
insbesondere des Ananas-Anbaus.
Der Waianae, als westlicher der beiden Vulkane, ist der ältere von den
zwei Vulkanen und wurde daher auch eingehend von der Erosion
DIE HAWAII-INSELKETTE
Seite 29
verändert. Sein Schild bildete sich vor etwa 3,8 2,95 Millionen Jahren.
Seine Caldera befindet sich heute in der Nähe des Zentrums des
Waianae-Bereichs. Seine Riftzonen dehnen sich zum Nordwesten und
zum Südosten aus.
Der Koolau produzierte sich zwischen 2,7 und 1,8 Millionen Jahren vor
heute an der Ostseite der Insel. Durch einen riesigen Rutsch wurde
einst ein Großteil vom Koolau-Vulkan entfernt. Seine Caldera befindet
sich südlich von der Kaneohe-Bucht auf der Nordseite der Insel. Seine
Riftzone neigt sich nach Nordwesten (nähere Erläuterungen zu
Calderen und Riftzonen sind den Fußnoten 9 und 10 zu entnehmen).
Oahu weist einige nicht sehr hohe, aber steile und markante Tuffkegel
und Aschekegel auf, die in der letzten vulkanischen Phase Oahus vor
etwa 150.000 Jahren entstanden sind. Dazu zählen der berühmte
Diamond Head und der Punchbowl-Krater, aber auch die Inselberge
Chinaman's Hat und Rabbit Island (Quack 1997/98, S. 435). Sie sind
Kennzeichen des erneuerten Vulkanismus, der in Kapitel 7.6 noch
näher dargestellt wird.
DIE HAWAII-INSELKETTE
Seite 30
2.1.1.6 KAUAI
Fläche: 1431 km
2
(Länge: 34 km; Breite: 40 km)
Bewohner: 53.000
Hauptstadt: Lihue, 4000 Einwohner
Quelle: Quack 1997/98, S. 544
Kauai (siehe Anhang F) liegt am nordwestlichen Ende der bewohnten
Hawaii-Inseln und ist von der größeren Nachbarinsel Oahu 115 km weit
entfernt (Quack 1997/98, S. 544).
Kauai, als viertgrößte Insel des Archipels, ist nahezu kreisrund und
entstand als älteste der bewohnten Hawaii-Inseln vor rund 5 Millionen
Jahren. Die Bildung geschah nur durch einen einzigen Vulkan. Die
breiten Strände, die eindrucksvollen Kliffs und Schluchten von Kauai
zeigen deutlich, daß die Insel bereits starker Erosion ausgesetzt war
(Miller 1986, S. 136). Sie hat Canyons und eine zersägte Steilküste
(Quack 1997/98, S. 544).
,,Kauai ist als nordwestlicher Vorposten am stärksten den Passatwinden
ausgesetzt, deren Wolken in der Gipfelregion des 1.569 m hohen Mt.
Waialeale abregnen und die dortige meteorologische Station mit
durchschnittlich etwa 12.000 mm Regen im Jahr als "feuchtesten Ort
der Welt" ausweisen" (Quack 1997/98, S. 544).
Neben dem Abfluß in zahlreiche Flüsse werden die Wassermassen im
80 km
2
großen Sumpfgebiet (Alakai Swamp) aufgefangen, das große
Teile des Inselinneren unzugänglich macht (Quack 1997/98, S. 544).
Die nordwestliche Randlage macht Kauai aber nicht nur zum
,,Regenfänger", sondern auch zum ,,Windbrecher" für Wirbelstürme
(Quack 1997/98, S. 544).
DIE HAWAII-INSELKETTE
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2.1.1.7 NIHAU
Fläche: 181 km
2
(Länge: 28 km; Breite: 10 km)
Bewohner: ca. 250
Hauptstadt: Puuwai
Quelle: Quack 1997/98, S. 595
Nihau (siehe Anhang G), als kleinste der bewohnten Hawaii-Inseln, ist
südwestlich von Kauai gelegen und seit 1863 im Privatbesitz der
Großfamilie Robinson, welche isoliert von der Außenwelt lebt, um ein
traditionelles Leben zu führen. Daher stammt auch der Beiname ,,The
Forbidden Island". Seit 1989 kann man zwar die Insel betreten, jedoch
keinen Kontakt aufnehmen.
Das flache und erodierte Eiland ist äußerst karg und trocken. Der
erloschene Vulkan Niihau ist ca. 4,9 Millionen Jahre alt. Er besitzt heute
keine Gipfelcaldera mehr, da diese während eines großen Rutsches
entfernt wurde.
,,Nördlich ist Niihau der Vulkankrater Lehua Island vorgelagert, der sich
ähnlich wie das Inselchen Molokini bei Maui, wie eine Sichel aus dem
Meer erhebt" (Quack 1997/98, S. 596).
2.1.1.8 KAHOOLAWE
Fläche: 115 km
2
Bewohner: unbewohnt
Hauptstadt: keine
Quelle: Juvik / Juvik 1998, S. 16
Die kleinste der Hauptinseln ist die karge und unbewohnte Insel
Kahoolawe (siehe Anhang H), die sich südwestlich von Maui befindet
und als militärisches Übungsgebiet benutzt wird.
DIE HAWAII-INSELKETTE
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Kahoolawe ist ein einzelner erloschener Schildvulkan, der aus einer
nahezu
aufgefüllten
Caldera
und
einer
nach
Südwesten
gerichteten Riftzone besteht. Die Lavadurchflüsse, die den Hauptschild
produzierten, sind 1-2-Millionen Jahre alt.
2.1.2 DIE NORDWESTLICHEN INSELN
(LEEWARD-INSELN)
Weiter nach Nordwesten schließen sich immer kleiner werdende und
niedrigere Inseln, Bänke und Riffe an. Als ,,Nordwestliche Inseln" oder
,,Leeward-Inseln" (siehe Abbildung 5) bezeichnet man jene Kette von
über 130 Inseln, Atollen, Riffen und Sandbänken, die sich von Niihau
aus über fast 2.000 km bis zur Datumsgrenze hinzieht (Quack 1997/98,
S. 605).
Die nordwestlichen Hawaii-Inseln haben insgesamt eine Fläche von
etwa 7 Quadratkilometern. Auch sie gehen auf ,,...einst mächtige
Schildvulkane zurück, die im Lauf der Zeit jedoch von der Erosion
abgetragen
wurden.
Ihr
Gebirgsstock
befindet
sich
(zumeist)
mittlerweile
unter
Meeresspiegelniveau,
während
die
sichtbaren
lnselteile von Korallenriffen gebildet werden, die dem Sockel aufsitzen"
(Quack 1997/98, S. 56).
Nihoa stellt den Anfang der nordwestlichen Hawaii-Inseln dar. Nihoa ist
11,5 km lang und 400 m breit und weist eine Höhe von 277 m auf
(Quack 1997/98, S. 607).
Abbildung 10: Darstellung von Nihoa Island
Quelle: Juvik/Juvik 1998, S. 24
DIE HAWAII-INSELKETTE
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,,Fast genau auf dem Nördlichen Wendekreis ( ...) befindet sich Necker
Island, das mit einer Länge von rund 1 km und einer Höhe von 84 m
..." noch ein deutliches Profil aufweist (Quack 1997/98, S. 607).
Schließlich folgen die French Frigate Shoals, die 58 m hohen Gardner
Pinnacles und das 11 m hohe Laysan Island. Letztere soll in der
folgenden Abbildung 13 veranschaulicht werden.
Die nächste erwähnenswerte Insel ist Lisianski Island, die sich an
ihrer höchsten Stelle 6 m über den Meeresspiegel erhebt (Quack
1997/98, S. 605f).
Abbildung 12: Darstellung von
Necker Island
Quelle: Juvik/Juvik 1998, S. 24
Abbildung 11: Photographie von
Necker Island
Quelle: Juvik/Juvik 1998, S. 23
Abbildung 13: Darstellung von Laysan Island
Quelle: Juvik/Juvik 1998, S. 24
DIE HAWAII-INSELKETTE
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Weiter nordwestlich ,,...folgen das Pearl and Hermes Atoll mit
mehreren Inselchen, die ebenfalls kaum über die Wasseroberfläche
hinausragen. Bedeckt werden sie von einer z.T. knietiefen Guano-
Schicht (...) von See- und Zugvögeln. Sie stellen den nordwestlichen
Anfang einer Vielzahl von Eilanden dar (...)" (Quack 1997/98, S. 605).
Die fünf Midway Inseln im äußersten Nordwesten gehören mit ca. 25
Millionen Jahren zu den ältesten Inseln in der Kette (Miller 1986, S.
136).
Abbildung 14: Darstellung von Lisianski Island
Quelle: Juvik/Juvik 1998, S. 23
Abbildung 15: Darstellung vom Pearls and Hermes Atoll
Quelle: Juvik/Juvik 1998, S. 24
DIE HAWAII-INSELKETTE
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,,...Midway
ist
ganz
abgetragen
und
unter
den
Meeresspiegel
abgesunken; daß es noch als Insel besteht, verdankt es nur dem
stetigen Wachstum der Korallen auf seiner Oberfläche" (Miller 1986, S.
136).
Die Midway-Inseln gehören nicht zum US-Bundesstaat Hawaii, sondern
unterstehen der US-Marine, die dort einen Flotten- und Flugstützpunkt
unterhält.
Auch das Kure Atoll ragt nur wenige Meter über die Meeresoberfläche
hinaus und besteht nahezu gänzlich aus Korallenkalk, der auf dem
versunkenen vulkanischen Gebirgsstock aufliegt.
Abbildung 17: Darstellung
vom Midway Atoll
Quelle: Juvik/Juvik 1998, S. 24
Abbildung 16: Photographie des Midway
Atoll
Quelle: Juvik/Juvik 1998, S. 23
Abbildung 18: Darstellung vom Kure Atoll
Quelle: Juvik / Juvik 1998, S. 24
DIE HAWAII-INSELKETTE
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Jenseits des Kure Atolls ,,...setzt sich die Hawaii-Kette in einer Reihe
von Tiefseebergen (Seamounts) noch 10
Kilometer weit fort" (Decker/Decker 1998, S. 112).
Die Nordwestlichen Inseln stehen mit Ausnahme der Midway-Inseln
unter Naturschutz.
,,Die Ergebnisse von Ausgrabungen auf den Nordwestlichen Hawaii-
Inseln lassen Rückschlüsse zu, daß auch ein Teil jener Inseln früher
bewohnt
war"
(Golling
2000,
URL:
http://www.bernd-
golling.de/hawaii/hawaii.htm).
2.2 DER HAWAII EMPEROR SEAMOUNT CHAIN
,,Ungefähr 3500 Kilometer nordwestlich von Hawaii (Big Island), wo die
versunkenen Vulkanstümpfe etwa 40 Millionen Jahre alt sind, schlägt
die bis dahin gerade (verlaufende) Inselkette plötzlich eine andere
Richtung ein - womit sie eine frühere, vor 40 Millionen Jahren
geänderte Bewegungsrichtung der Pazifischen Platte anzeigt"
(Miller 1986, S. 136).
Abbildung 19: Darlegung des Umschwenkens der Pazifischen Platte
Quelle: Bauer 1994, S. 26
DIE HAWAII-INSELKETTE
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Diese Zeitangabe ist in der Literatur nicht einheitlich erwähnt.
Beispielsweise datieren Decker und Decker sowie das USGS
4
(1998, S.
112 / 1999, URL: http://pubs.usgs.gov/publications/text/Hawaiian.html)
das Umschwenken der Pazifischen Platte auf etwa 43 Millionen Jahre.
Der aus mehr als 80 Vulkanen bestehende Hawaii Emperor Seamount
Chain erstreckt sich 2327 km von Daikakuji Seamount zum Meiji
Seamount.
Wo die Kette an der Verbindungsstelle des Aleuten- und des
Kurilengrabens vor der ostsibirischen Küste mit dem Meiji Seamount
endet, sind die Vulkankuppen mehr als 70 Millionen Jahre alt (Miller
1986, S. 136).
4
USGS: U.S. Geological Survey
Abbildung 20: Abgrenzung des Hawaii Emperor Seamount Chain
Quelle: Mattox, URL: http://volcano.und.nodak.edu
Details
- Seiten
- Erscheinungsform
- Originalausgabe
- Jahr
- 2001
- ISBN (eBook)
- 9783832468620
- ISBN (Paperback)
- 9783838668628
- Dateigröße
- 4.7 MB
- Sprache
- Deutsch
- Institution / Hochschule
- Universität Duisburg-Essen – Fakultät Geographie
- Note
- 1,0
- Schlagworte
- vorhersage vulkanismus geologie plattentektonik eruption
