Caldera (Krater)

Eine Caldera (spanisch caldera, deutsch ‚Kessel‘, portugiesisch Caldeira) ist eine kesselförmige Vertiefung der Planetenoberfläche, die vulkanischen Ursprungs ist. Je nach Art ihrer Entstehung können zwei Typen von Calderen, Explosionscaldera und Einsturzcaldera, unterschieden werden. Mit einem Durchmesser von 1 bis 100 km ist eine Caldera deutlich größer als ein Vulkankrater. Die Entstehung einer Caldera ist ein seltener Prozess, der zwischen 1900 und 2018 nur achtmal dokumentiert wurde.

Namenskunde

Leopold von Buch führte in seinem 1825 erschienenen Buch Physicalische Beschreibung Der Canarischen Inseln den Begriff Caldera in die Geologie ein. Nach Untersuchungen in Frankreich, Italien und den Kanarischen Inseln, wo er die Caldera de las Cañadas auf Teneriffa und die Caldera de Taburiente auf La Palma besuchte, entwickelte er die Theorie der Erhebungskrater. Nach seiner, heute nicht mehr gültigen, Theorie wird eine Caldera von erdinneren Kräften verursacht, die zu einer Hebung und blasenförmigen Wölbung der Erdkruste führt, bis diese radial aufbricht.^[1]

Entstehung

Calderen entstehen entweder durch explosive Eruptionen (Sprengtrichter)^[2] oder durch den Einsturz oberflächennaher Magmakammern eines Zentralvulkans, die zuvor durch Ausbrüche entleert worden sind. Explosionscalderen und Einsturzcalderen sind oft schwer voneinander zu unterscheiden, zumal der Boden einer jungen Caldera oft durch ausströmende Lava überdeckt wird. Nachdem die Lava abgekühlt ist, füllen sich tiefliegende Calderen häufig mit Wasser und bilden dann einen Calderasee.

Calderen von Supervulkanen können gewaltige Ausmaße annehmen. So war die Caldera des ersten Yellowstone-Vulkanausbruchs 80 Kilometer lang und 55 Kilometer breit.

Ist der Vulkan weiterhin aktiv, können sich auf dem Boden einer Caldera erneut Vulkankegel bilden, wie es beispielsweise beim Vesuv oder der Aira-Caldera geschehen ist. Diese Entstehung eines Vulkans auf einem alten Vulkan bezeichnet man als Somma-Vulkan.

Auch Calderen in Calderen werden beobachtet, etwa die Halemaʻumaʻu-Caldera am Boden der Kīlauea-Caldera.

Entstehung einer Caldera am Beispiel des Mount Mazama (Crater Lake)

1. Eruption aus einem (Seiten-)Krater

2. Der Boden senkt sich durch die einstürzende Magmakammer

3. Asche- und Geröllablagerungen am Boden; eindringendes Grundwasser kann zu Geysiren führen

4. Die erkaltete Caldera füllt sich mit einem Calderasee

Abgrenzung

Genetisch und/oder morphologisch den Calderen ähnliche, aber nicht identische und deshalb anders bezeichnete Oberflächenformen sind:

Maare, die durch vulkanische Dampfexplosionen (phreatomagmatische Explosionen) entstehen und in der Regel kleiner sind als Calderen,
Vulkankrater, die den Austrittspunkt von Magma bezeichnen und ebenfalls kleiner sind als Calderen und
Kare, kesselförmige Täler, die von einem Gletscher ausgeschürft wurden.

Häufigkeit

Die Entstehung einer Caldera ist ein seltener Prozess, der zwischen 1900 und 2018 nur achtmal dokumentiert wurde. Die Entstehung der Calderen von Mount Katmai 1912 und Pinatubo 1991 fand nach explosiven Eruptionen statt, wobei letztere eine der größten Eruptionen des 20. Jahrhunderts war. Die Calderen von La Cumbre 1968, Tolbatschik in 1975–76, Miyake-jima 2000 und Piton de la Fournaise 2007 sind auf Effusive Eruptionen zurückzuführen. Der Kollaps des Bárðarbunga fand 2015 statt.^[3] Die Absenkungen der Caldera um den Krater Halemaʻumaʻu konnte 2018 beobachtet werden.

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Blick auf den Halemaʻumaʻu Krater im Kīlauea, Hawaii. Links im April 2018 mit einem Lavasee. Rechts im Juli 2018, nach dem Kollaps der Kraterränder.

Bekannte Calderen

Pico do Fogo (Fogo): halbrunde Caldera mit fast senkrechten Wänden

Teide (Teneriffa) und die Caldera, Blick von der Guajara

Caldera des Vulkans Pinatubo mit Kratersee

Caldera von Santorin

Falschfarben-Satellitenaufnahme des Tobasees, der 100 km langen und 30 km breiten Caldera eines Supervulkans

Bild des Sakura-Jima. Der Vulkan liegt innerhalb der Bucht, die von der Aira-Caldera geformt wurde.

Zu den bedeutendsten Calderen gehören die des Teide (Teneriffa), der Tobasee (Sumatra), die Yellowstone-Caldera (USA), die Caldera der Inselgruppe Santorin (Griechenland) und die des Deception Islands (Chile).

Die Caldera de Taburiente (La Palma), die ursprünglich namensgebend war, ist geologisch betrachtet vermutlich keine Caldera, sondern durch spätere Erosion entstanden.

Afrika
- Las Cañadas auf Teide (Teneriffa, Spanien, Kanarische Inseln, gehört geographisch zu Afrika)
- Pico do Fogo (Fogo, Kap Verde)
- Ngorongoro (Tansania)
- Trou au Natron (Tschad)
- Waw an-Namus (Libyen)
Asien
- Aira-Caldera (Präfektur Kagoshima, Japan)
- Aso (Präfektur Kumamoto, Japan)
- Batur (Bali, Indonesien)
- Bromo (Java, Indonesien)
- Kikai-Caldera (Präfektur Kagoshima, Japan)
- Krakatau, Indonesien
- Kurilensee (Kamtschatka, Russland)
- Nemrut (Türkei)
- Pinatubo (Luzon, Philippinen)
- Rinjani (Lombok, Indonesien)
- Taal (Luzon, Philippinen)
- Tobasee (Sumatra, Indonesien)
- Tambora (Sumbawa, Indonesien)
- Tao-Rusyr-Caldera (Onekotan, Russland)
- Towada (Präfektur Aomori, Japan)
- Tazawa (Präfektur Akita, Japan)
- Yankicha/Uschischir (Kurilen, Russland)
Amerika
- Nordamerika
  - Mount Aniakchak (Alaska, USA)
  - Crater Lake (Crater Lake National Park, Oregon, USA)
  - Kīlauea (Hawaii, USA, liegt geographisch im Polynesischen Dreieck und gehört zur Pazifischen Platte)
  - Mokuʻāweoweo-Caldera auf Mauna Loa (Hawaii, USA, liegt geographisch im Polynesischen Dreieck und gehört zur Pazifischen Platte)
  - Mount Katmai (Alaska, USA)
  - La-Garita-Caldera (Colorado, USA)
  - Long Valley (Kalifornien, USA)
  - Newberry Caldera (Oregon, USA)
  - Mount Okmok (Alaska, USA)
  - Valles-Caldera (New Mexico, USA)
  - Yellowstone (Wyoming, USA)
- Mittelamerika
  - Masaya, Nicaragua
  - Lago de Atitlán, Guatemala
- Südamerika
  - Cuicocha, Ecuador
  - Vilama, Argentinien
  - Caldera del Atuel, Argentinien
Europa
- Askja (Island)
- Bárðarbunga (Island)
- Krafla (Island)
- Katla (Island)
- Campi Flegrei (Italien)
- Bolsenasee (Italien)
- Braccianosee (Italien)
- Laacher See (Vulkaneifel, Deutschland)
- Santorin (Griechenland)
- Lagoa do Fogo, auf Sao Miguel (Azoren, Portugal)
- Cabeço Gordo, auf Faial (Azoren, Portugal)
- Scafell Caldera (Großbritannien)
Ozeanien
- Taupō (Neuseeland)
- Mount Warning (Australien)
- Blue Lake (Süd-Australien)
- Ambrym (Vanuatu)
- Kuwae (Vanuatu)

Außerirdische Calderen

Olympus Mons auf dem Mars

Auf verschiedenen Himmelskörpern des Sonnensystems, die einen vergangenen oder rezenten Vulkanismus aufweisen, konnten auf von Raumsonden gewonnenen Aufnahmen Caldera-Strukturen entdeckt werden, die zum Teil deutlich größer sind als irdische Calderen. Auf dem vulkanisch aktiven Jupitermond Io wurden hunderte Calderen entdeckt, die einen Durchmesser von bis zu 400 km aufweisen.

Mars
- Caldera des Olympus Mons
Venus
- Caldera des Maat Mons
Io
- Prometheus-Caldera

Siehe auch

Literatur

J. W. Cole, D. M. Milner, K. D. Spinks: Calderas and caldera structures: a review. In: Earth-Science Reviews. Band 69, Nr. 1, 2005, S. 1–26, doi:10.1016/j.earscirev.2004.06.004 (englisch).
Agust Gudmundsson: Caldera Volcanism: Analysis, Modelling and Response. In: Developments in Volcanology. Band 10, 2005, Magma-Chamber Geometry, Fluid Transport, Local Stresses and Rock Behaviour During Collapse Caldera Formation, S. 313–349, doi:10.1016/S1871-644X(07)00008-3 (englisch).

Weblinks

Commons: Calderen – Album mit Bildern, Videos und Audiodateien

Wiktionary: Caldera – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Caldera beim Global Volcanism Program (Memento vom 12. Januar 2014 im Internet Archive) (englisch)
V. Camp: Calderas, How Volcanoes Work, Dept. of Geological Sciences, San Diego State University (Memento vom 19. April 2001 im Internet Archive) (englisch)
Kilauea’s summit caldera collapse auf YouTube, 12. Dezember 2018, abgerufen am 15. Dezember 2023 (Zeitraffer der Entstehung der Kilauea Caldera in 2018).

Einzelnachweise

↑ Thomas Keller: Zwischen Feuer und Wasser: Der Geologe Leopold von Buch. In: Mitteilungen des Nassauischen Vereins für Naturkunde. Band 61, 2009, S. 24 (naturkunde-online.de [PDF]).
↑ Frank Ahnert: Einführung in die Geomorphologie. 1996/2009, ISBN 978-3-8252-8103-8, S. 280.
↑ Magnús T. Gudmundsson, Kristín Jónsdóttir, Andrew Hooper et al.: Gradual caldera collapse at Bárdarbunga volcano, Iceland, regulated by lateral magma outflow. In: Science. Band 353, Nr. 6296, 2016, doi:10.1126/science.aaf8988 (englisch, whiterose.ac.uk [PDF]).

[von_Buch-1] Thomas Keller: Zwischen Feuer und Wasser: Der Geologe Leopold von Buch. In: Mitteilungen des Nassauischen Vereins für Naturkunde. Band 61, 2009, S. 24 (naturkunde-online.de [PDF]).

[2] Frank Ahnert: Einführung in die Geomorphologie. 1996/2009, ISBN 978-3-8252-8103-8, S. 280.

[Gudmundsson-3] Magnús T. Gudmundsson, Kristín Jónsdóttir, Andrew Hooper et al.: Gradual caldera collapse at Bárdarbunga volcano, Iceland, regulated by lateral magma outflow. In: Science. Band 353, Nr. 6296, 2016, doi:10.1126/science.aaf8988 (englisch, whiterose.ac.uk [PDF]).

[1]

[2]

[3]