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. Ganz im Sinne «ein Blick zurück» sind hier die Verhältnisse zwischen 1996 und 2003 dargestellt.

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Mineralien aufnehmen – 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.

Austritt an Oberfläche – 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 zum Teil im Untergrund. An die Oberfläche können zusätzlich zum Wasserdampf noch stinkiger Schwefelwasserstoff (H2S), geruchsfreies Kohlendioxid (CO2), Wasserstoff (H2) und Stickstoff (N2) gefördert werden.

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.

Hveravellir – Die heissen Wasser aus den umliegenden Quellen sammeln sich in Hveravellir in der Kjölur in heissen Seen.

 

Prächtig gefärbt – Nach einem Ausbruch treten die heissen Quellen flächenhaft auf. Das ausströmende Gas setzt Schwefel- und Eisenverbindungen frei, die den Boden weiss, gelb, braun und rötlich färben.

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.

 

Art der Förderprodukte

  • 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 gefärbte 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.

 

Dampfender Kobold – 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.

Dampfquellen

In Dampfquellen schiesst das geothermisch erhitzte Wasser als überhitzter Wasserdampf mit hohem Druck aus den engen Austrittsöffnungen. Die Dampfquellen entstehen, wenn sich in der Tiefe nur wenig Wasser befindet. Dampfquellen kommen in allen Hochtemperaturgebieten vor.

Typen von Dampfquellen

  • Fumarolen – Gefördert wird reiner Wasserdampf

  • Solfataren – Gefördert werden in Wasserdampf gelöste Schwefelverbindungen wie Schwefelwasserstoff

  • Mofetten – Gefördert werden in Wasserdampf gelöste Kohlendioxide

 

Schlammtöpfe

In kraterförmigen, breiten Vertiefungen brodelt eine blaugraue, tonige Masse aus heissem Wasser, Dampf, Schlamm und den darin gelösten Mineralien.

Chemischer Ablauf – 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.

Konsistenz der Mischung – 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 meist Dampflöcher übrig.

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

 

Geysire

Kochendes Wasser stossen die Geysire in periodischen Abständen in die Höhe. Der alte Geysir in Island gab ihnen den Namen.

 

Vorkommen – Geysire sind nur in vulkanisch aktiven Gebieten anzutreffen.

Bau Geysir – 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.

 

Antrieb Geysir – 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. 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. 

 

Eruptionen – 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.

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

Wölbung vor Ausbruch – Langsam wölben die Dampfblasen den Wasserspiegel (im Bild oben. 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. Im Bild unten etwas näher dran.

Fontäne des Strokkur – Schlagartig entladen sich die Druckkräfte im engen Quellschacht. Mit kräftiger Wucht schiessen die ersten Dampfblasen aus der Kuppel und reissen die Wasser mit. Eine mächtige Fontäne entsteht.

 

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Vielseitige Hverarönd

Der Námafjall ist ein aktiver Vulkan im Mývatn-Gebiet, der zum Vulkansystem der Krafla gehört. An der östlichen Flanke befinden sich das bekannte Hochtemperaturgebiet Hverarönd (nicht ganz korrekt auch Námafjall wie der Bergrücken oder Námaskarð wie der darüberführende Pass genannt).

Geothermales Feld Hverarönd
Geothermales Feld Hverarönd

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Dampfquelle

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Der letzte Dampf?

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Geothermales Feld Hverarönd
Geothermales Feld Hverarönd

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Exotische Welt der heissen Seen

Nördlich des Passes Námaskarð an einer Stichstrasse befindet sich der aktive Vulkan Leirhnjúkur, der auch zum Vulkansystem der Krafla gehört. Er enthält ein attraktives Hochtemperaturgebiet.

Fragile Seenlandschaften – Die Wasser der heissen Seen am Leirhnjúkur sind weisslich-hellblau gefärbt und schaffen durch ihre geothermalen Aktivitäten im Kleinen eine eigene, filigrane und etwas seltsame Welt von Seegärten. Je kälter die Lufttemperaturen, desto höher der Temperaturunterschied zum warmen bis heissen Untergrund und desto mehr Dampf bildet sich. Daneben gibt es kleinste, heisse Tümpel mit glasklarem, bläulichem Wasser. Sie zeigen keine sichtbaren Aktivitäten.

Trockene Phasen – Während den trockenen Phasen zieht sich der See-Untergrund zusammen und wird rissig. Kleine Gas-Bläschen kommen auf und treiben im Wind, bis sie platzen. 

 

Dampfende Erden – Manchmal dampfen die Erden einfach vor sich hin und lassen es zum Himmel stinken.

Filigraner Seegarten

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Ruhige Wasser

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Dampfende Erden

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Filigraner Seegarten

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Hveravellir – Geschiefert und Terrassiert

Geschiefert ist dieser Kieselsinter des Öskurhóll beim geothermalen Feld Hveravellir an der Kjölur. Unentwegt und geräuschvoll schiesst der Wasserdampf aus dem engen Mündungstrichter in die Höhe.

Sinteroberflächen – Die Wassertropfen kollern die unzähligen Stufen hinunter, bis sie an der Luft verdunsten. Die im heissen Waser gelösten Substanzen lagern sich in Form von unzähligen Terrassen rund um die Austrittsöffnung ab. Die vulkanartige Form vergrössert sich unentwegt, solange das heisse Wasser fliesst.

Öskurhóll - wie ein Steamer
Öskurhóll - wie ein Steamer

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Terrassierter Sinter

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Öskurhóll - wie ein Steamer
Öskurhóll - wie ein Steamer

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