Heisse Schätze

An den Dampfsäulen und den üblen Gerüchen nach Schwefel können die Hochtemperaturgebiete leicht entdeckt werden. Heftig brodeln die Schlammquellen, hoch schiessen die Geysire, kräftig stossen die Dämpfe aus den engen Austrittsöffnungen. Das Entstehen neuer Quellen und das Intensivieren bestehender Quellen sind eng an tektonische und vulkanische Ereignisse geknüpft. Den mächtigen, unterirdischen Zentren entsprechen die weiten, geothermalen Felder an der Oberfläche. Ihre mineralische Farbenpracht und Formenvielfalt ist einzigartig.

 

Bei kaltem Wetter sind die zahllosen Aktivitäten in einem Hochtemperaturgebiet besonders gut sichtbar. Der Wasserdampf begleitet selbst geringste Gasentwicklungen.

Heisse Wasser
Die reichen Niederschläge im Hochland versickern im porösen Gestein der Lavafelder. Über Spalten, Abschiebungen und tektonische Gänge gelangen die Wasser bis in einige Kilometer Tiefe. Die heissen Wasser sind ursprünglich kalte Grundwasser, die durch unterirdische Wärmequellen wie Magmakammern, mächtige Intrusionen und heisse Schlotfüllungen erhitzt werden. Bereits in wenigen hundert Metern herrschen Temperaturen von 100 Grad Celsius und mehr.

Beim Erhitzen in der Tiefe zersetzt das Wasser das umliegende Gestein. Gleichzeitig reichert sich das heisse Wasser mit Mineralien an. Je heisser, umso mehr Mineralien können aufgenommen werden.
Zum Aufsteigen nutzt der Wasserdampf meist bestehende Spalten und Gräben. Dabei kühlt sich das Wasser wieder etwas ab, die bereits gelösten Mineralien werden nicht alle gefördert, sondern bleiben im Untergrund. An die Oberfläche können zusätzlich zum Wasserdampf noch stinkiger Schwefelwasserstoff (H2S), geruchsfreies Kohlendioxid (CO2), Wasserstoff (H2) und Stickstoff (N2) gefördert werden.

 

Weisse Schwaden steigen aus dem jungen Lavafeld der Brennisteinsalda. Kalte Wetterlagen vergrössern den Temperaturunterschied zwischen Quellwasser und Umgebung. Die Dämpfe treten kräftiger aus den heissen Quellen heraus. Die Gerüche beissen in der Nase.

Geothermale Felder

Einzigartig in den Hochtemperaturgebieten ist die Farbenpracht der Ablagerungen. Als Ausgangsstoff dient oft der geförderte, stinkende Schwefelwasserstoff (H2S), der sich an der Luft in verschiedene Schwefelverbindungen wandelt:

 

  • Die schweflige Säure zersetzt das umliegende Gestein zusammen mit Sauerstoff aus der Luft und Wasser. Daraus entstehen Kieselsinter, Kalksinter und Gips

  • Kieselsinter erkaltet in weissen Krusten, die gefärbten Fremdstoffe enthalten: bräunlich bis ockerfarben von den Eisenoxiden, dunkle Töne von Schwefelkies.

  • An den Austrittsstellen setzt sich reiner gelber Schwefel ab.

  • In der Umgebung schlagen sich weisse Silikate, Karbonate und Alkalichloride nieder.

 

Neben den Hochtemperaturgebieten gibt es ausgedehnte Niedrigtemperaturgebiete ausserhalb der aktiven Vulkanzone. Ihre Wassertemperatur in 1’000 m Tiefe beträgt weniger als 150 Grad Celsius, also deutlich tiefer als bei Hochtemperaturgebieten. Daraus entstehen die zahlreichen Thermalquellen, die beinahe über die ganze Insel verteilt sind.

 

Dampfquellen

In Dampfquellen schiesst das geothermisch erhitzte Wasser ausschliesslich als überhitzter Wasserdampf mit hohem Druck aus den engen Austrittsöffnungen. Sie entstehen, wenn sich in der Tiefe nur wenig Wasser befindet. Anhand der austretenden Gase unterscheidet man:

 

  • Fumarolen: Gefördert wird reiner Wasserdampf

  • Solfataren: Gefördert werden in Wasserdampf gelöste Schwefelverbindungen wie Schwefelwasserstoff 

  • Mofetten: Gefördert werden in Wasserdampf gelöste Kohlendioxide.

 

Dampfquellen kommen in allen Hochtemperaturgebieten vor.

Kräftig dampfen die heissen Löcher am Námafjall. Das geothermisch erhitzte Grundwasser schiesst als überhitzter Wasserdampf mit hohem Druck aus dem Erdboden. Rasch formen die Winde die Dampfschwaden zu interessanten Figuren.

 

Aus dem Loch explodiert die leichte Masse. Wird im Untergrund kräftig geheizt, so spritzt die Masse mit einem geringen Schlammanteil in kurzen Zeitabständen hoch auf.

Schlammtöpfe

In kraterförmigen, breiten Vertiefungen brodelt eine blaugraue, tonige Masse aus heissem Wasser, Dampf, Schlamm und den darin gelöste Mineralien. Je nach Konsistenz der Masse ändert sich ihr Verhalten. Viel Wasser und wenig Schlamm ergeben eine dünne Mischung, die aufspritzt und kräftig kocht. Wenig Wasser und viel Schlamm bilden eine dicke Masse, die blubbert und grobe Schlammfetzen aufwirft. Trocknet die Schlammquelle aus, so bleiben Dampflöcher übrig.
Kontinuierlich treten die aufsteigenden Dampfblasen an die Oberfläche und platzen. Dabei werfen die Blasen den Schlamm an die Quellränder und erhöhen oder verbreitern ihre Wände aus eigener Kraft.
In den Schlammtöpfen zersetzt das schweflige Wasser mit Luftsauerstoff das Gestein zu blaugrau bis schwarz gefärbtem Schwe­felkies (FeS2, Pyrit).
In Island kommen Schlammtöpfe in den geothermalen Feldern der aktiven Vulkanzone vor.

Ihre steilen Wände formen die Schlammtöpfe selbst. Lokale Druckunterschiede im Pot entladen sich und werfen Fetzen aus Schlamm in die Höhe. Treffen sie auf die Krater zurück, so erhöhen sie den Kraterrand oder verdicken die Wand.

 

Geysire

Kochendes Wasser stossen die Geysire in periodischen Abständen in die Höhe. Der alte Geysir in Island gab ihnen den Namen. Sie sind ebenfalls nur in vulkanisch aktiven Gebieten anzutreffen. Wie lange, wie heftig und wie hoch die Fontäne reicht, ist abhängig vom Wasserzufluss, von der Wassertemperatur, von der Gasmenge im Wasser und vom Druck der Wassersäule.
 

Von den ruhigen, heissen Quellen unterscheiden sich die Geysire durch ihren speziellen Bau. Eine schmale Eruptionsöffnung ist mit einem oder mehreren engen Schächten verbunden, die den Zugang zu einem mächtigen Wasserreservoir herstellen. Die senkrechten Schachtwände müssen die hohen Drucke des Geysirs aushalten können. Sonst zerfallen sie schon nach kurzer Zeit.
 

Den Geysir treiben unterschiedliche Temperaturen von Wasser und Untergrund an. Tiefere Erdschichten erwärmen die Wasser stärker als höher gelegene. Durch den engen Schacht hält das kältere, schwerere Wasser an der Oberfläche die heissen Schichten im Untergrund zurück. Die aufsteigenden Dampfblasen fallen so lange in sich zusammen, als das umliegende Wasser kalt genug ist. 
 

Steigt die Temperatur des kalten Wassers, so erreichen die Dampfblasen die Oberfläche. Der Wasserspiegel bewegt sich in der Ausbruchsöffnung auf und ab. Im Untergrund entsteht überhitzter Wasserdampf. 
Sind die Dru­cke genügend hoch, so wölbt sich der Wasserspiegel. Kurz danach schiessen die ersten Dampfblasen heraus und reissen die umliegenden Wassermassen mit. Die Geysire entwickeln bis zu 30 m hohe Fontänen.

 

Das abfliessende, heisse Quellwasser hinterlässt Kieselsinter mit dünnen gelben Schwefelauflagen. Die Luft kühlt das ausgestossene, überhitzte Wasser stark ab.

Schlagartig entladen sich die Druckkräfte im engen Quellschacht. Mit kräftiger Wucht schiessen die ersten Dampfblasen aus der Kuppel und reissen die Wasser mit. Der Strokkur bildet kurzzeitig eine mächtige Fontäne.

Langsam wölben die Dampfblasen den Wasserspiegel. Die heissen Erden im Grund erhitzen das Wasser. Darüber verhindern kältere Schichten ein vorzeitiges Verdampfen, die aufsteigenden Blasen fallen in sich zusammen. Wenn die Druckkräfte ausreichen, entsteht die Wasserkuppel.

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Landschafts- und Siedlungsfotografie

Bernhard H. Knaus

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