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Pyroklastischer Strom

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Pyroklastischer Strom amMerapi in Indonesien
Pyroklastisches Gestein

Einpyroklastischer Strom (vonaltgriechischπῦρpyr, deutsch‚Feuer‘ undκλαστόςklastós, deutsch‚zerbrochen‘) ist eine Feststoff-Gas-Dispersion, die in Begleitung explosivervulkanischer Eruptionen auftreten kann und sich sehr schnell hangabwärts bewegt.

Entstehung und Auswirkung

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Pyroklastische Ströme treten in Zusammenhang mit felsischen, alsoquarz- undfeldspatreichen, seltenerintermediären, aber in jedem FallegasreichenMagmen und Asche auf. Der Begriff (ausgehend vonnuée ardente, das imFranzösischen synonym mitcoulée pyroclastique‚pyroklastischer Strom‘ ist) wurde erstmals im Zusammenhang mit dem Ausbruch desPelée 1902 verwendet.

Wenn Magma in einemVulkan aufsteigt, dann sinkt der Druck, und die Gaslöslichkeit im Magma nimmt damit ab. In der Folge entstehen Gasblasen, welche aber aufgrund der Zähigkeit des Magmas vorerst nicht entweichen können. Durch den ansteigenden Gasdruck verfestigt sich das um die Blase liegende Magma breiförmig und kann bei einem Austritt des Gases nicht mehr zusammenfließen, wodurch ein Hohlraum entsteht. Das dickflüssige Magma schiebt sich übereinander und bildet eine so genannteStaukuppe (auch alsLavadom oder, bei spitzeren Formen, alsLavanadel bezeichnet). Ab einer bestimmten Höhe (etwa ab 40 Metern) wird das zähflüssige, halbstarre Gebilde instabil und kann kollabieren.

Beim Austritt aus dem Schlot kann das im Magma gelöste Gas entweichen. Ein pyroklastischer Strom entsteht, wenn dabei Gesteinsbrocken und das Magma zu besonders feinervulkanischer Asche zerrissen werden und sie zusammen mit den austretenden Gasen mit bis zu 700 km/h[1] den Hang hinab gleiten, wobei eine enorme Zerstörungskraft entfaltet wird. Selbst große Wasserflächen (z. B. offene Meerwasserflächen) werden mühelos überwunden. Beim Ausbruch desSoufrière Hills aufMontserrat konnten erstmals Ströme beobachtet werden, die sich über das Meer ausbreiteten. Im Inneren des Stroms können Temperaturen zwischen 300 und 800 °C herrschen, abhängig von der Größe des Stroms. Pyroklastische Ströme zerstören alles auf ihrem Weg, auch Gebäude. Asche und Staub sind auch in der Nähe dieser Ströme eine tödliche Gefahr.

Beispiele historischer pyroklastischer Ströme

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Erkalteter pyroklastischer Strom amPinatubo

Plinius der Jüngere beobachtete im Jahr 79 den Ausbruch desVesuvs und beschrieb einePlinianische Eruption. Seine Darstellungen einer sich in das Tal stürzenden schwarzen Wolke[2] wurden erst spät als pyroklastischer Strom identifiziert. Die Ablagerungen zeigen, dass beim Ausbruch des Vesuvs mehrere pyroklastische Ströme entstanden. Einer davon erreichteHerculaneum und tötete viele Menschen, die in Bootshäusern Schutz gesucht hatten. Ein weiterer erreichte 18 Stunden nach Beginn des Ausbruchs das weiter vom Vesuv entferntePompeji. Seine Temperatur von 300 Grad Celsius tötete zwar die Menschen, ließ aber deren Kleidung weitgehend unbeschädigt.

Nach 1812 wurde der indonesische VulkanTambora sehr aktiv und erreichte sein Maximum 1815 (VEI-Stärke 7). Bei diesem Ausbruch wurden 160Kubikkilometer Pyroklastika ausgeworfen, die in der Folge für eine weltweite Klimakatastrophe mit drastischen Temperaturabsenkungen (bis 5,5 °C) sorgten („Jahr ohne Sommer“).[3]

Am 8. Mai 1902 kam es in derKaribik an derMontagne Pelée zum verlustreichsten Ausbruch des 20. Jahrhunderts, der schätzungsweise 29.000 Menschen das Leben kostete.

Am 18. Mai 1980 brach in den USA der VulkanMount St. Helens mit einem horizontalen Flankenaufbruch aus und setzte einen pyroklastischen Strom frei, der ein 37 Kilometer breites und 30 Kilometer langes fächerförmiges Areal verwüstete. Dabei wurde neben 56 weiteren Personen auch der VulkanologeDavid A. Johnston getötet. Neun Personen überlebten schwer verletzt. DieUnited States Geological Survey hatte nicht mit einem direkten, so gewaltigen pyroklastischen Strom gerechnet, der 1080 km/h und möglicherweise kurzzeitig sogarSchallgeschwindigkeit erreichte, und daher eine zu kleine Schutzzone ausweisen lassen.

Besonders berüchtigt für seine pyroklastischen Ströme ist derUnzen in Japan. Während seiner letzten Aktivphase (1990–1995) schickte er über 175 von ihnen ins Tal. Am 3. Juni 1991 starben dort neben 41 weiteren Personen die berühmten VulkanologenKatia und Maurice Krafft bei Filmaufnahmen, als überraschend ein pyroklastischer Strom niederging. Auch derSoufrière auf der Karibikinsel Montserrat ist bekannt dafür; ab dem 25. Juni 1997 führten zahlreiche pyroklastische Ströme, zu denen es bis in den Dezember 1997 kam, zur Zerstörung der südlichen Inselhälfte.

Am 29. September 2014 wurden Bergwanderer auf dem VulkanOntake-san in Japan von einem pyroklastischen Strom überrascht. Es wurden mehrere Verletzte gerettet und über 55 Tote geborgen.[4]

Abgrenzung verwandter Begriffe

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Glutlawine amMayon (Philippinen)
  • EineGlutlawine ist eine Variante des pyroklastischen Stromes, die mit 300–1000 km/h und Temperaturen von 350 bis 1000 °C die Vulkanhänge hinabrasen und sich kilometerweit ausbreiten kann.
  • EinLahar ist eine durch Lava ausgelöste Schlammlawine. Er ist mit bis zu 100 °C deutlich kälter als ein pyroklastischer Strom und erreicht Fließgeschwindigkeiten von weniger als 100 km/h.
  • Pyroklastische Ströme werden grundsätzlich von denLavaströmen unterschieden. Pyroklastische Ströme entstehen durch explosive Eruptionen bzw. Eruptionsphasen von Vulkanen, Lavaströme hingegen durcheffusive Eruptionen oder in effusiven Eruptionsphasen.
  • In derVulkanologie werdenpyroklastische Surges und pyroklastische Ströme (im engeren Sinn) unterschieden. Ströme und Surges unterscheiden sich durch ihre Dichte (Gasgehalt), bei Surges kann man daher vonGlutwolken sprechen.

Literatur

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  • Jens Edelmann:Vulkane besteigen und erkunden. Vulkantouren, Vulkanismus, Eruptionsformen, Verhalten beim Vulkanausbruch, Gesteine und Minerale, interessante Vulkangebiete, Touren mit Kindern: Planung, Kosten, Ausrüstung, Sicherheit, Fotografieren, Informationsquellen. 2., aktualisierte Auflage. Reise Know-How Rump, Bielefeld 2007,ISBN 978-3-8317-1625-8, S. 78.
  • Anke Fischer:Naturkatastrophen. Compact, München 2007,ISBN 978-3-8174-6091-5, S. 22 ff.
  • Hans Füchtbauer (Hrsg.):Sedimente und Sedimentgesteine. In:Sediment-Petrologie. Teil 2, 4., ergänzte und neubearbeitete Auflage, Schweizerbart, Stuttgart 1988,ISBN 3-510-65138-3.
  • Hans-Ulrich Schmincke:Vulkanismus. 2., überarbeitete und erweiterte Auflage, Wissenschaftliche Buchgesellschaft, Darmstadt 2000,ISBN 3-534-14102-4.
  • Martin Rietze:Vulkane. Einführung in die Welt der Vulkane. Primusverlag, Darmstadt 2010,ISBN 978-3-89678-836-8.

Weblinks

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Commons: Pyroklastischer Strom – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
Wiktionary: pyroklastisch – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Einzelnachweise

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  1. Pyroclastic flows. In: usgs.gov. Abgerufen am 13. September 2017 (englisch). 
  2. Plinius:epistulae6, 16, 6;6, 20, 11.
  3. Dokumentation Elmar Bartlmae:Die Klimakatastrophe von 1816. Gesendet aufarte am 16. April 2011.
  4. Report des Smithsonian zum Ausbruch des Ontakesan
Normdaten (Sachbegriff):GND:4750583-7 (GND Explorer,lobid,OGND,AKS)
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