[Programm zur kreativen Kultivierung] Japans Vulkane werden aktiv. Hat das etwas mit dem Vulkanausbruch auf Tonga zu tun?

Autor: Xiao Long

Seit Anfang 2022 sind Vulkane in vielen Teilen der Welt aktiv geworden, insbesondere der Vulkan Sakurajima in unserem Nachbarland Japan, der bereits viele Male ausgebrochen ist, und auch der Vulkan Fuji zeigt Anzeichen eines bevorstehenden Ausbruchs. Warum gibt es in Japan so viele aktive Vulkane? Hat es etwas mit dem Vulkanausbruch in Tonga Anfang 2022 zu tun?

Um diese Fragen zu beantworten, müssen wir mit der globalen Plattentektonik beginnen, da sich die überwiegende Mehrheit der heutigen Vulkane an Plattengrenzen befindet. Nach mehr als einem halben Jahrhundert Forschung haben Geowissenschaftler herausgefunden, dass die Erde aus sechs großen Platten besteht, nämlich der Pazifischen Platte, der Indischen Platte, der Eurasischen Platte, der Afrikanischen Platte, der Amerikanischen Platte und der Antarktischen Platte. An den Grenzen zwischen diesen Platten kommt es zu einer relativen Kompression oder Dehnung. Durch Kompression kann eine Platte auch unter eine andere tauchen und so eine Subduktionszone bilden, wie beispielsweise den Marianengraben. Durch die Spannung zwischen den Platten bilden sich Bruchzonen, beispielsweise Mittelozeanische Rücken. An diesen Orten kommt es auch zu den erdbeben- und vulkanaktivsten Orten der Erde: Mehr als 90 % aller Vulkanausbrüche und Erdbeben ereignen sich hier.

Mechanismus der Vulkanentstehung über dem Japangraben und der Subduktionszone

Die vulkanische Aktivität in Japan, die wir heute besprechen, wird von der Aktivität der Pazifischen Platte beeinflusst. Da sich die Pazifische Platte in den vergangenen Hunderten von Millionen Jahren kontinuierlich westwärts bewegt und dabei die Eurasische Platte nach Westen gedrückt hat, wurde das dichtere pazifische Krustenmaterial subduziert und unter die Eurasische Platte gezogen. Dadurch entstand der tiefste Marianengraben der Erde und es kam zu zahlreichen Vulkanausbrüchen und Erdbeben. Auf der globalen geologischen Strukturkarte können wir erkennen, dass Japan am westlichen Rand der Pazifischen Platte liegt, im berühmten vulkanischen Pacific Rim-Gürtel der Erde, der oft als „Pazifischer Feuerring“ bezeichnet wird.

Genau aufgrund dieser Kompression und Subduktion zwischen den Platten sind in Japan mehr als 200 Vulkane entstanden, von denen etwa 100 aktive Vulkane sind. Daher ist Japan als „Land der Vulkane“ bekannt. Unter den Vulkanen Japans ist den meisten Menschen der Fuji bekannt, doch der in letzter Zeit aktivste Vulkan ist der Sakurajima, der ebenfalls die Aufmerksamkeit aller auf sich gezogen hat.

Sakurajima ist eine aktive Vulkaninsel in der Kagoshima-Bucht im Süden von Kyushu, Japan. Es umfasst eine Fläche von 77 Quadratkilometern und besteht aus drei Vulkankörpern. Sakurajima ist nur 4 Kilometer von der Stadt Kagoshima entfernt. Aus dem Krater ist oft Rauch zu sehen und die weißen Wolken, die über Sakurajima schweben, sind oft Vulkanwolken.

Sakurajima selbst ist eine Vulkaninsel, die aus dem Meeresboden wuchs und vor etwa 26.000 Jahren entstand. Ursprünglich war es ein Unterwasservulkan. Als immer mehr vulkanisches Material austrat, wuchs der Unterwasservulkan aus der Meeresoberfläche und bildete eine Insel, genau wie die Insel Hawaii und viele Inseln im Südpazifik, die alle Vulkaninseln sind. Sakurajima ist vulkanischen Ursprungs und äußerst aktiv. Der große Ausbruch im Jahr 1914 forderte unter der Bevölkerung große Verluste an Menschenleben und Eigentum. Durch den Ausbruch bildete sich eine große Menge vulkanischen Magmas, das die Meerenge zwischen Sakurajima und der Osumi-Halbinsel füllte und Sakurajima mit der Osumi-Halbinsel auf dem Festland von Kyushu verband. Von da an wurde Sakurajima zu einer Halbinsel.

Der anhaltende Ausbruch des Vulkans Sakurajima Anfang und Mitte 2022 wird auch alle an den großen Vulkanausbruch in Tonga Anfang 2022 erinnern. Welcher Zusammenhang besteht zwischen diesen vulkanischen Aktivitäten?

Obwohl Japan und Tonga weit voneinander entfernt sind, liegt das eine im nordwestlichen Pazifik und das andere im westlichen Südpazifik. Aus der Perspektive der Plattentektonik haben sie jedoch ein gemeinsames Merkmal: Sie liegen alle auf der Westseite der Pazifischen Platte und befinden sich in der Subduktionszone, die durch die Kompression und Subduktion der Pazifischen Platte nach Westen entsteht. Sie sind wichtige Bestandteile des oben erwähnten Pazifischen Feuerrings.

Insbesondere liegt der japanische Vulkan Sakurajima westlich des Japanischen Grabens. Unterhalb des Grabens befindet sich die Pazifische Platte, die nach Westen abtaucht. Wenn die Pazifische Platte unter die Eurasische Platte abtaucht, wird mit zunehmender Subduktionstiefe und zunehmendem Druck das Wasser in den Sedimenten der ozeanischen Kruste freigesetzt. Da Wasser eine geringe Dichte hat, wandert es nach oben in die Lithosphäre oberhalb der abtauchenden Platte. Durch die Zugabe von Wasser wird der Schmelzpunkt der Lithosphäre gesenkt, wodurch die dortigen Gesteine ​​schmelzen und Magma bilden, das beim Austritt an die Oberfläche zu dem Vulkangestein wird, das wir heute sehen. Da das Magma viele Gase enthält, ist seine Dichte geringer und es bewegt sich schneller nach oben. Sie brechen oft zuerst zu Beginn eines Vulkanausbruchs aus. Dies ist ein häufiges Phänomen bei vulkanischer Aktivität.

Der Tonga-Vulkan entstand durch denselben Mechanismus, mit der Ausnahme, dass er entstand, als die Pazifische Platte unter die Australische Mikroplatte in der Indischen Ozeanplatte abdriftete und die Dehydration der ozeanischen Kruste das Schmelzen der darüber liegenden Landgesteine ​​verursachte. Entlang der Subduktionszone sind mehrere Vulkane verteilt, die die vulkanische Inselkette Tonga bilden. Darunter war auch der große Ausbruch, der sich Anfang 2022 auf dieser vulkanischen Inselkette ereignete.

Um die Verteilung der Vulkane und die Ursachen von Vulkanausbrüchen zu verstehen, müssen wir daher nach Beweisen aus der Struktur und Bewegung der Erde suchen.

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