Der Vulkanismus der Kanaren beginnt im oberen Mantel, wo eine thermische Anomalie oder Konvektionsprozesse partielles Schmelzen peridotitischer Gesteine erzeugen und basaltisches Magma bilden. Dieses Magma ist weniger dicht als das feste Gestein um es herum und steigt daher durch die ozeanische Lithosphäre auf, bis es eine Magmakammer oder ein Speichersystem in wenigen Kilometern Tiefe erreicht. Von dort aus kontrollieren der Druck der vulkanischen Gase und die Reaktivierung von Brüchen, ob das Material in der Tiefe weiter akkumuliert oder eine Eruption beginnt. Die meisten kanarischen Vulkane verlaufen entlang Rift-Strukturen, dreieckiger Kämme, die den Magmaaufstieg konzentrieren und die Geometrie von Inseln wie La Palma, El Hierro und Teneriffa prägen. Die Zusammensetzung des Magmas, sein Gasgehalt und seine Viskosität bestimmen den Charakter jeder Eruption. Schwach entwickelte Basalte sind fluid und neigen dazu, langsam vorrückende effusive Lavaströme zu erzeugen, während weiter entwickelte oder gasreiche Magmen explosive Aktivität auslösen können, die Pyroklasten unterschiedlicher Größe auswirft. Zu den häufigsten Produkten gehören Lavaströme, Schlacken, Ascheablagerungen und Lavaröhren, die sich bilden, wenn die Oberfläche eines Stroms erstarrt, während das Innere weiter fließt. Die Wechselwirkung zwischen aufsteigendem Magma und Grundwasser, Küstenaquiferen oder dem Meer fügt Komplexität hinzu: sie kann phreatische oder phreatomagmatische Explosionen erzeugen, begünstigt aber auch bestimmte Texturen wie Kissenlaven, die unter Wasser entstehen. Historische Eruptionen auf den Kanaren folgen keinem einzigen Muster. Von den Timanfaya-Episoden auf Lanzarote bis zu den Teide-Eruptionen 1704-1705 und dem Teneguía 1971 hinterließ jede Krise eine eigene Abfolge von Strömen, Asche und Reliefveränderungen. Die beiden jüngsten Krisen, El Hierro 2011-2012 und La Palma 2021, zeigten, wie dieselbe vulkanische Provinz von einer submarinen Eruption, die an der Oberfläche kaum wahrnehmbar war, zu einer kontinentalen effusiven Eruption wechseln kann, die Gebäude zerstört und Bevölkerungen zur Evakuierung zwingt. Das Studium des kanarischen Vulkanismus erfordert daher nicht nur das Verständnis tiefer Prozesse, sondern auch die Kenntnis der Vielfalt eruptiver Stile und der Informationen, die seismische Überwachung, Bodendeformation und Gasgeochemie liefern.[1][2][3]

Schematischer Querschnitt einer Vulkaninsel mit Magma, das vom Mantel zu einem Ausbruch an der Oberfläche aufsteigt.
Konzeptionelle Darstellung des Magmawegs vom Mantel bis zu einem Ausbruch.

Vom Mantel zur Oberfläche

Die Magmabildung beginnt mit dem partiellen Schmelzen mantelischer Peridotite, ein Prozess, der einen Druckabfall, Wärmezufuhr oder die Anwesenheit von Fluiden wie Wasser und Kohlendioxid erfordert. Auf den Kanaren erschwert die alte ozeanische Lithosphäre als Sockel das reine Dekompressionsschmelzen, daher kombinieren aktuelle Modelle eine thermische Anomalie mit der Plattranddynamik.[1]

Sobald es gebildet ist, steigt Magma durch Brüche und bevorzugte Leitungen auf. Bei schnellem, direktem Aufstieg ähnelt die Zusammensetzung an der Oberfläche stark der Mantelquelle; bei Verweilen in Zwischenkammern kann es sich differenzieren und mit Restmagmen mischen. Diese Speichergeschichte erklärt die Koexistenz primitiver Basalte und weiter entwickelter Magmen auf derselben Insel.[1]

Speicherung und Gänge

Magmakammern sind keine statischen Reservoirs: sie wirken als chemische und mechanische Filter. In ihnen bereichert die fraktionierte Kristallisation die Restflüssigkeit an Kieselsäure und Fluiden, während dichtere Kristalle absinken können. Mischungsereignisse zwischen Magmen unterschiedlichen Alters und unterschiedlicher Zusammensetzung sind häufig und erklären einen Teil der chemischen Variabilität in kanarischen Gesteinen.[1]

Gänge sind tafelförmige Körper, die ältere Gesteine durchschneiden und als Förderleitungen wirken. Wenn ein Gang die Oberfläche erreicht, kann er einen eruptiven Spalt mit mehreren ausgerichteten Schloten erzeugen. Auf Inseln mit Drei-Rift-Strukturen nutzen Gänge tendenziell die dominanten strukturellen Richtungen und verteilen Eruptionen entlang klar definierter Kämme.[1]

Zusammensetzung, Gase und Viskosität

Die Mengen an Kieselsäure, Eisen- und Magnesiumoxiden sowie die Temperatur bestimmen die Viskosität des Magmas. Kanarische Basalte sind relativ kieselsäurearm und daher fluid, was effusive Eruptionen und ausgedehnte Ströme begünstigt. Doch selbst innerhalb der Basalte können kleine Variationen im Gasgehalt den eruptiven Stil verändern.[1]

Gelöste Gase, hauptsächlich Wasserdampf, Kohlendioxid und Schwefel, erzeugen den Druck, der die Eruption antreibt. Entweicht das Gas leicht, ist die Aktivität ruhig; umschließt die Gesteinshülle das Gas bis zuletzt, kann die heftige Dekompression das Magma in Asche und Lapilli zerschneiden. Dieser Übergang erklärt, warum ein und dieselbe Eruption effusive und explosive Phasen abwechseln kann.[1]

Eruptive Stile und Produkte

Der effusive Stil dominiert den kanarischen historischen Bericht. Während dieser Episoden tritt Lava aus Schloten oder Spalten aus und schreitet als Strom vor, der mehrere Kilometer zurücklegen kann, bevor er erkaltet. Die Oberfläche der Ströme zeigt zwei Haupttexturen: Pahoehoe mit glatter, welliger Haut und Aa mit kantigen, rauen Blöcken. Beide Texturen können im selben Strom auftreten, wenn sich die Fließbedingungen ändern.[1][2]

Explosive Produkte sind, obwohl weniger häufig, wichtig. Sie bestehen aus Pyroklasten, Magma- und Gesteinsfragmenten, die mit Gasen ausgeworfen werden. Nach Größe werden sie als Bomben, Lapilli und Asche eingeteilt. Pyroklastische Ablagerungen bilden Schlackenkegel und Explosionskrater und können große Gebiete betreffen, wenn Wind Asche in bewohnte Regionen trägt.[1]

Wechselwirkung mit Wasser

Wenn Magma mit Grund- oder Meerwasser in Kontakt kommt, kann die rasche Abkühlung das Magma in Glaspartikel fragmentieren und Hyaloklastit-Brekzien erzeugen. Dringt Wasser in den Schlot ein und verdampft schlagartig, erzeugt die Dampfexpansion phreatische oder phreatomagmatische Explosionen, die feuchte Asche auswerfen und Maar-Krater bilden können.[1]

Unter dem Meer kühlen sich Lavaströme gleichmäßig von allen Seiten ab und entwickeln die typische Kissenmorphologie. Auf den Kanaren treten Reste dieses submarinen Stadiums an Orten wie dem Basalen Komplex von Fuerteventura und La Gomera zutage und erlauben es, Tiefe und Wachstumsrate des Bauwerks vor der Emersion zu rekonstruieren.[1][2]

Historische Eruptionen und jüngste Krisen

Der historische Bericht der Kanaren umfasst Eruptionen auf Lanzarote, Teneriffa und La Palma zwischen dem 15. und 21. Jahrhundert. Jedes Ereignis hinterließ Spuren in Landschaft, Landnutzung und sozialem Gedächtnis. Longpre und Felpeto haben diesen historischen Vulkanismus überarbeitet und betont, dass die räumliche und zeitliche Verteilung keinem einzigen vorhersagbaren Muster folgt, sondern der Wechselwirkung zwischen Leitungen, Strukturen und der eigenen Entwicklung jedes Bauwerks entspricht.[1]

Die Krise von El Hierro 2011-2012 begann mit einer submarinen Intrusion südlich der Insel, erfasst durch seismische Schwärme, Bodendeformation und geochemische Veränderungen. Die Eruption war überwiegend submarin und erzeugte eine an der Oberfläche sichtbare Verfärbung. Im Gegensatz dazu begann die Eruption von La Palma 2021 in der Region Cabeza de Vaca, innerhalb des emersten Bauwerks, und produzierte Ströme, die bis zum Meer gelangten, Infrastruktur zerstörten und die Evakuierung Tausender Menschen erzwangen.[1][2]

Schlüsselkonzepte

Magma und Lava

Magma ist das geschmolzene Material unter der Oberfläche; wenn es austritt, heißt es Lava. Der Unterschied ist nicht nur begrifflicher Natur, denn Dekompression und Gasverlust verändern sein Verhalten.

Gang

Tafelförmiger Magmakörper, der ältere Gesteine durchschneidet und als Förderleitung zwischen einer tiefen Kammer und der Oberfläche wirkt.

Rift

Bruchiger Kamm, durch den Magma aufsteigt und entlang dessen sich Eruptionen konzentrieren. Auf den Kanaren prägen Drei-Rift-Strukturen Inseln wie La Palma, El Hierro und Teneriffa.

Pyroklast

Fragment aus Magma, Lava oder Gestein, der während einer explosiven Eruption ausgeworfen wird. Nach Größe werden Bomben, Lapilli oder Asche unterschieden.

Lavastrom

Lavamasse, die nach dem Austritt aus einem Schlot oder einer Spalte über die Oberfläche vorrückt. Länge und Dicke hängen von Viskosität, Hangneigung und Ausstoßrate ab.

Effusiv und explosiv

Zwei gegensätzliche, aber nicht sich ausschließende eruptive Stile. Der effusive Stil hinterlässt Lavaströme; der explosive zerschneidet Magma und erzeugt Pyroklasten. Ein und dieselbe Eruption kann zwischen beiden wechseln.

Prozessablauf

  1. 01

    Partielles Schmelzen im Mantel

    Eine thermische Anomalie oder Konvektionsprozesse erzeugen basaltisches Magma aus Mantelgesteinen.

  2. 02

    Aufstieg durch die Lithosphäre

    Magma steigt aufgrund von Dichteunterschieden auf und nutzt Brüche und Schwächezonen der ozeanischen Kruste.

  3. 03

    Speicherung und Differenzierung

    In Zwischenkammern kann Magma teilweise kristallisieren, sich differenzieren und mit anderen Chargen mischen.

  4. 04

    Gangintrusion

    Magma dringt in Gänge ein, die den Bau durchschneiden und die Oberfläche erreichen können, um eruptive Spalten zu bilden.

  5. 05

    Eruption und Platznahme

    Lava oder Pyroklasten treten an die Oberfläche aus und akkumulieren als Ströme, Kegel oder Ascheablagerungen.

  6. 06

    Wechselwirkung mit Wasser und Abkühlung

    Kontakt mit Wasser erzeugt Explosionen oder Kissentexturen; schließlich kühlt der Körper ab und verbleibt in der Landschaft.

El Hierro 2011-2012 und La Palma 2021: zwei unterschiedliche Antworten

Die Krise von El Hierro begann im Juli 2011 mit einem seismischen Schwarm, der als Magmaaufstieg aus mittleren Tiefen zum südlichen Rand der Insel interpretiert wurde. Monatelang erlaubten seismische Aktivität, Deformation und Veränderungen der Gasemissionen, die vom IGN überwacht wurden, die Entwicklung der Intrusion zu rekonstruieren. Die endgültige Eruption war submarin, mit Kissenlava-Emissionen und einer sichtbaren Oberflächenfahne, aber ohne direkte Gefahr für die Bevölkerung.[1][2]

Die Eruption von La Palma 2021 stellte den gegenüberliegenden Pol dar: eine Spalte auf emerstem Land, die etwa drei Monate lang fluidale basaltische Ströme emittierte. Die Ströme zerstörten Gebäude, Infrastruktur und Kulturen und erzeugten beim Erreichen des Meeres eine Küstenlavaplattform. Die PEVOLCA-Reaktion umfasste die präventive Evakuierung Tausender Menschen sowie die kontinuierliche Überwachung von Luft- und Wasserqualität. Beide Fälle zeigen, dass der eruptive Stil das Risikomanagement ebenso prägt wie die Magnitude des Ereignisses.[1][2]

Vergleich

Effusive gegenüber explosiven Eruptionen

Merkmal
Dominierendes MagmaFluider Basalt
HauptproduktLavaströme
Kanarisches BeispielLa Palma 2021, Teneguía 1971

Nuancen und Vorbehalte

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Offizielle Ressourcen

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Verwendete Quellen

  • Juan Carlos Carracedo; Simon J. Day; Hervé Guillou; Eduardo Rodríguez Badiola; José Antonio Cañas; Francisco J. Pérez Torrado; Juan Antonio Belmonte Avilés — Origen y evolución del volcanismo de las Islas Canarias (1998), pp. 68-87 accedaCRIS — Universidad de Las Palmas de Gran Canaria
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  • Carlos Valderrábano Fernández-Trujillo; María Isabel Hernández Luna — Geología de las Islas Canarias. Construcción y evolución del paisaje (1987), pp. 44
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  • Juan Carlos Carracedo; Eduardo Rodríguez Badiola; Hervé Guillou; Juan de la Nuez; Francisco J. Pérez Torrado — Geology and volcanology of La Palma and El Hierro, Western Canaries (2001), pp. 175-273 Estudios Geológicos — CSIC
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  • Juan Sergio Socorro Hernández (dir.); Concepción de León García; Guillermo Delgado Castro; María del Carmen Díaz Vilela; José Salvador López Rondón; Mercedes Martín Oval; Gloria Ortega Muñoz; Lázaro Sánchez Pinto — Naturaleza de las Islas Canarias (1987), pp. 84
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  • José Luis Barrera Morate — Volcanic edifices and morphologies of the Canary Islands (2009), pp. 147-154 Instituto Geológico y Minero de España (IGME-CSIC)
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  • Marc-Antoine Longpré; Alicia Felpeto — Historical volcanism in the Canary Islands; part 1: A review of precursory and eruptive activity, eruption parameter estimates, and implications for hazard assessment (2021), pp. 107363 Journal of Volcanology and Geothermal Research
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  • Juan Carlos Carracedo; Valentin R. Troll; Kirsten Zaczek; Alejandro Rodríguez-González; Vicente Soler; Frances M. Deegan — The 2011–2012 submarine eruption off El Hierro, Canary Islands: New lessons in oceanic island growth and volcanic crisis management (2015), pp. 168-200 Earth-Science Reviews / accedaCRIS
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  • Instituto Geográfico Nacional — Erupción en la isla de La Palma — análisis de la actividad volcánica registrada desde el 11/09/2021 (2021) Instituto Geográfico Nacional
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  • Juan José Rueda Núñez; Rafael Abella Meléndez; María José Blanco Sánchez; Elena Ana Díaz Suárez; Íñigo F. Domínguez Cerdeña — Revisión del Catálogo Sísmico de las Islas Canarias (1341-2000) (2020) Instituto Geográfico Nacional
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  • Gobierno de Canarias — Plan Especial de Protección Civil y Atención de Emergencias por riesgo volcánico en la Comunidad Autónoma de Canarias (PEVOLCA) (2018) Gobierno de Canarias
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  • Instituto Geológico y Minero de España — Mapa Geológico de España MAGNA — Islas Canarias, escala 1:25.000 (2015) IGME-CSIC
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