Exkursion Kanaren | Vulkanismus auf La Palma und Teneriffa

Geländeübung „Vulkanismus Europa I“ der LMU München · 6. bis 17. Oktober 2021

Wir landeten mitten in einem Vulkanausbruch: Seit dem 19. September 2021 war auf La Palma der Tajogaite aktiv, der neue Vulkan am Cumbre Vieja. Das Programm wurde spontan umgeplant – Lavafontänen bei Nacht, Aschewolken über dem Aridane-Tal und ein Besuch beim Krisenstab von INVOLCAN.

Geleitet wurde die Exkursion von Dr. Ulrich Küppers, Dr. Corrado Cimarelli und Dr. Thomas Kunzmann (LMU München). Nach La Palma ging es auf Teneriffa vom Bims der Montaña Blanca bis in den Gipfelkrater des Teide.

Geologie in Kürze

Die sieben Kanareninseln sitzen auf jurassischer Ozeankruste vor der Küste Afrikas. Wie sie entstanden sind, ist umstritten – Hotspot, Bruchzonen vom Atlas her oder eine Kombination aus beidem. La Palma gehört mit drei bis vier Millionen Jahren zu den jüngsten Inseln: Sie wuchs als untermeerischer Seamount, darauf folgten Garafía-, Taburiente- und Cumbre-Vieja-Vulkan. Teneriffa wird vom phonolithischen Doppelvulkan Teide–Pico Viejo in der Caldera Las Cañadas beherrscht.

La Palma

Eruption des Tajogaite, beobachtet von El Paso

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Exkursion Kanaren: Lavaströme NachtExkursion Kanaren: Aschewolke TajogaiteExkursion Kanaren: Aschewolke Aridane Tal

Am Stützpunkt von INVOLCAN bei El Paso bekamen wir einen Einblick in die Arbeit des Krisenteams. Die Beben lagen damals im Schnitt bei rund hundert pro Tag, meist um Magnitude 2, und wanderten von Ost nach West. Die Schmelze war anfangs tephritisch und wurde zunehmend basanitisch. Hinter den Lavadeltas floss die Lava in Röhren bis in 500 Meter Wassertiefe weiter; auch an Land bildeten sich Lavatunnel. Den Verlauf der Ströme verfolgte man mit Sentinel-Satelliten und Copernicus-Kartierungen. Einen Damm, der die Lava umlenken sollte, verwarf man nach einer Kosten-Nutzen-Abwägung. Unterschätzt wird oft die Asche: Sie legte sich auf Bananenplantagen, verstopfte die Kanalisation, störte den Flugverkehr und machte die Straßen rutschig wie Schmierseife.

Teneguía

Exkursion Kanaren: Volcan TeneguíaDer Vulkan im Süden der Insel brach im Herbst 1971 aus und schuf rund 29 Hektar neues Land. Eine der Gefahren damals: CO₂, das sich in Senken sammelte.

Der Ausbruch dauerte vom 26. Oktober bis zum 18. November 1971. Begleitet von heftigen Beben riss südlich des alten San-Antonio-Vulkans eine 300 Meter lange Spalte auf und förderte schnell fließende Lava. Entlang der Spalte wuchsen zwei Kegel, die bis zum Schluss aktiv blieben; ab dem 8. November öffneten sich weitere Schlote, fast alle effusiv. Insgesamt kamen rund 40 Millionen Kubikmeter Lava, der Schlackenkegel ist heute 428 Meter hoch. Die Lava war 950 bis 1.050 Grad heiß und floss in steilem Gelände bis zu 700 Meter pro Stunde. Im Gas dominierte zunehmend CO₂ – schwerer als Luft, sammelte es sich in Senken und verdrängte den Sauerstoff.

Rund 2.500 Menschen wurden evakuiert. Doch als der Vulkan einmal ausgebrochen war, schlug die Angst in Faszination um: Tausende Palmeros zogen auf die Montaña de las Tablas und machten Picknick mit Blick auf die Lava. Heute stehen Teneguía und San Antonio unter Schutz, auf den neuen Lavaplattformen wachsen Bananen.

Playa de Malpique und Puntalarga

Exkursion Kanaren: Skizze Scheerrampen PuntalargaAa-Lavaströme mit Klinkerlagen oben und unten, Abkühlungsrisse – und Scherrampen, an denen nachdrängende Lava über bereits erkaltete geschoben wurde.

An der Straße zur Playa de Malpique ragt eine rund 70 Meter hohe Wand auf, aufgebaut aus übereinanderliegenden Aa-Lavaströmen, jeder mit einer Klinkerlage unten und oben. Die unterschiedlichen Verwitterungsfarben deuten auf zwei Eruptionsphasen, zwischen denen wohl mehrere hundert Jahre lagen. Senkrechte Abkühlungsrisse durchziehen die Ströme, im oberen Teil stern- und rosettenförmig.

Am Strand von Puntalarga sieht man, was passiert, wenn Lava auf das Meer trifft: Die Front erkaltet und bleibt stehen, nachdrängende Lava schiebt sich auf Scherrampen darüber – eine Art Überschiebung im Kleinen. Wir konnten vier solcher Rampen übereinander zählen, dazu schön ausgebildete Abkühlungssäulen.

Barranco de la Lava, El Aljibe und Montaña de Lajio

Exkursion Kanaren: Xenolith Barranco de la LavaExkursion Kanaren: Säulenbasalt El AljibeExkursion Kanaren: Lavabombe Montaña de Lajio

Ein Lavakanal der San-Juan-Eruption von 1949 voller Xenolithe, Säulenbasalt an der Grünen Lagune und Lavabomben von Spindelgröße bis zu mehreren Metern.

Der Kanal stammt von der San-Juan-Eruption 1949, die an drei Stellen des Cumbre Vieja nacheinander ausbrach. Seit 1936 hatten sich Beben gehäuft, ab Februar 1949 bebte die Erde fast täglich, am 7. März so stark, dass Mauern einstürzten. Am 24. Juni öffnete sich auf rund 1.800 Metern der Duraznero-Krater. Ab dem 8. Juli floss bei Llano del Banco auf der Westseite Lava ins Meer und baute eine Plattform von sechs mal dreieinhalb Kilometern – großteils Pahoehoe mit vielen Lavatunneln. Ab dem 12. Juli sprengten phreatomagmatische Explosionen den Hoyo Negro, das „Schwarze Loch“, benannt nach seinen dunklen Aschen. Am 30. Juli brach der Duraznero erneut auf, bildete einen Lavasee, der nach Osten überlief; der Strom in diesem Barranco kam kurz vor dem Meer zum Stehen. Am 4. August war der Ausbruch vorbei. Typisch für den Cumbre Vieja: viele Schlote entlang einer Spalte.

An der Grünen Lagune bei El Aljibe ist Basalt zu Säulen erstarrt – beim Abkühlen schrumpft die Lava und reißt in Prismen. Mit etwas Suchen findet man zentimetergroße grüne Einschlüsse aus dem Erdmantel. An der windigen Montaña de Lajio liegen Lavabomben von handlich bis mehrere Meter groß – man ahnt, mit welcher Wucht sie aus dem Krater flogen.

Barranco de las Angustias und Caldera de Taburiente

Exkursion Kanaren: Caldera Taburiente AschewolkeExkursion Kanaren: Caldera de TaburienteExkursion Kanaren: Dyke Barranco de las Angustias

Hier liegt das Fundament der Insel offen: Pillow-Laven des einstigen Seamounts – heute über 1.000 Meter hoch gehoben –, durchschlagen von dichten Gangschwärmen. Zum Inneren nimmt die hydrothermale Umwandlung zu und färbt die Gesteine grün. Die Caldera ist kein Einsturzkrater, sondern entstand durch Flankenkollaps und Erosion.

Der Weg durch den Barranco führt rückwärts durch die Inselgeschichte: zuerst subaerische Sedimente, dann Brekzien aus der Zeit, als der Seamount die Wasseroberfläche erreichte, schließlich Pillow-Laven mit Resten von Meeressediment und Korallen. Dass diese Kissenlaven heute über 1.000 Meter hoch liegen, zeigt eine enorme Hebung, wohl durch Intrusionen von unten. Die Gänge treten in drei Generationen unterschiedlichen Alters und Streichens auf, überwiegend Basalte, aber auch helle Essexite. Von der Mündung nach innen steigt die Umwandlung: Plagioklas, Magnetit und Pyroxen wurden hydrothermal zu Chlorit und Epidot – daher das Grün.

Die Caldera misst heute rund neun Kilometer im Durchmesser. Für reine Erosion war die Zeit zu kurz und der Regen zu gering – sie liegt im trockensten Teil der Insel. Wahrscheinlicher ist, dass die Westflanke des Taburiente-Vulkans abrutschte und die Erosion den Kessel danach ausformte; in ihm wuchs später der Bejenado. Oben am Rand, am Roque de los Muchachos auf 2.426 Metern, steht seit 1985 eines der bedeutendsten Observatorien der Welt – während des Ausbruchs musste es erstmals den Betrieb unterbrechen.

Teneriffa

Montaña Blanca und Mirador La Tarta

Exkursion Kanaren: Montaña Blanca BimsExkursion Kanaren: Bimsstein Montaña BlancaExkursion Kanaren: Mirador La Tarta

Vor rund 2.000 Jahren förderte an der Montaña Blanca eine subplinianische Eruption etwa 0,25 km³ Bims; gebänderter Bims zeigt die Mischung zweier Magmen. Am Mirador La Tarta liegen weiße Bims-, schwarze Basalt- und rote, oxidierte Lapillilagen mit Lavabomben übereinander.

Der Flankenvulkan des Teide entstand vor rund 2.000 Jahren in drei Phasen. Zuerst trat phonolithische Lava an einer Spalte aus. Dann folgte eine sieben- bis elfstündige subplinianische Eruption: Eine etwa 15 Kilometer hohe Säule schleuderte rund 0,25 Kubikkilometer Bims aus, der im Nordosten etwa 40 Quadratkilometer bedeckte. Zum Schluss baute sich ein Lavadom auf. Es ist die einzige bedeutende explosive Eruption seit dem Einsturz der Caldera.

Im gebänderten Bims erkennt man, was in der Magmakammer geschah: Heißes, basischeres Magma (rund 875 Grad) drang kurz vor oder während des Ausbruchs in eine kühlere, chemisch geschichtete Phonolithkammer (755 bis 825 Grad) etwa drei bis vier Kilometer unter dem Pico Viejo ein – und lieferte vermutlich den Auslöser.

Am Mirador La Tarta liegen mehrere Meter mächtige Lagen aus weißem Bims, schwarzer Basaltasche und roten, oxidierten Lapilli, dazwischen viele Lavabomben. Die Lagen folgen dem Hang und wirken dadurch verkippt; zwischen ihnen können Jahrhunderte liegen. Die rote Lage hatte wohl Kontakt mit Grundwasser, bevor die Hitze es verdampfte.

Roques de García und Pico del Teide

Exkursion Kanaren: Roque CinchadoExkursion Kanaren: Pahoehoe LavaExkursion Kanaren: Pico del Teide Gipfel

Brekzien, Laven und Gänge zwischen östlicher und westlicher Caldera, davor frische Pahoehoe-Lava – und oben auf 3.718 Metern der Gipfelkrater des Teide mit Fumarolen, Schwefel und Alunit.

Die Felsreihe zieht sich etwa zwei Kilometer von Nordwest nach Südost und trennt den östlichen vom westlichen Teil der Caldera Las Cañadas; La Catedral erreicht rund 200 Meter Höhe. Aufgebaut ist sie aus pyroklastischen Ablagerungen, Laven, Brekzien, Sandsteinen und Konglomeraten, durchschlagen von phonolithischen Gängen und Schloten und hydrothermal verändert. Nach neueren Datierungen sind die Gesteine 1,7 bis 1,4 Millionen Jahre alt. Weil die Felsen die jüngeren Ablagerungen aufstauten, liegt die Ebene östlich von ihnen etwa 150 Meter höher. Bekannt ist der Roque Cinchado mit seiner schmalen Taille; auf den Oberflächen bilden sich Tafoni, wabenartige Verwitterungsformen. Davor liegt ein junger Strom aus perfekt ausgebildeter Pahoehoe-Lava.

Der Teide ist mit 3.718 Metern der höchste Berg im Atlantik. Erst eine spanisch-französische Kartierung mit Dutzenden neuer Datierungen zwischen 2001 und 2005 hat seine Geschichte neu geschrieben: Die Riftzonen im Nordwesten und Nordosten bauten einen immer steileren, instabilen Zentralvulkan auf, bis vor etwa 180.000 bis 200.000 Jahren ein gewaltiger Bergsturz die 17 mal 10 Kilometer große Hohlform der Las Cañadas hinterließ. Darin wuchs der heutige Stratovulkan, dessen Hauptbauphase vor etwa 30.000 Jahren endete. Seitdem gab es im Schnitt vier bis sechs Ausbrüche pro Jahrtausend, überwiegend basaltisch an den Riftzonen. Im Gipfelkrater dampfen heute Fumarolen, an denen sich Schwefel und weißer Alunit abscheiden.

San Miguel de Tajao und Alto de Guajara

Exkursion Kanaren: San Miguel de TajaoExkursion Kanaren: PDC Ablagerung San MiguelExkursion Kanaren: Alto de Guajara

Fallablagerungen und pyroklastische Dichteströme (PDCs) – am Alto de Guajara der kontroverseste Aufschluss der Exkursion.

Im Straßenaufschluss bei San Miguel de Tajao wechseln gut sortierte Fallablagerungen, die gleichmäßig wie eine Decke über das Gelände fielen, mit Ablagerungen pyroklastischer Dichteströme. Über einer fein laminierten Feinasche liegt eine Lage aus eckigem Bims, die wellig verbogen ist – die Asche darunter muss noch feucht und formbar gewesen sein. Darüber folgt ein mächtiges Paket aus feiner, beiger Matrix mit dunklen Klasten und hellen, fünf bis sechs Millimeter großen Kügelchen aus demselben Material, vermutlich Akkretionslapilli, die sich in feuchten Aschewolken bilden. Die Dichteströme rasten bodennah die Hänge hinab und rundeten dabei ihre Komponenten; im flacheren Süden, den Bandas del Sur, sind solche Ablagerungen bis zu 100 bis 200 Meter mächtig.

Am Alto de Guajara lagen drei Schichten übereinander: unten drei Meter feinkörnige, gerundete Klasten mit Obsidianbändern, darüber zwei Meter verfestigter, geschichteter Bims, oben gut eineinhalb Meter grobes, erst invers, dann normal gradiertes Material mit vielen ballistischen Bomben. Ob das Ganze aus mehreren kollabierenden Eruptionssäulen stammt, umgelagert wurde oder etwas anderes erzählt, blieb in der Gruppe offen – genau deshalb war er der spannendste Aufschluss der Reise.

Im Detail: Der Ausbruch des Tajogaite 2021

Schon 2017 registrierte INVOLCAN erste Erdbeben in 60 bis 70 Kilometern Tiefe; bis September 2021 wanderten die Herde immer weiter nach oben. Allein zwischen dem 12. und 19. September wurden über 36.000 Beben gemessen – dann brach der Vulkan aus. Die Eruption wechselte zwischen explosiven und effusiven Phasen, Bomben flogen bis zu einem Kilometer weit, und die extrem dünnflüssige basanitische Lava floss rund sechs Kilometer bis ins Meer, wo zwei Lavadeltas mit etwa 50 Hektar Neuland entstanden. Nach 85 Tagen endete die Aktivität am 13. Dezember, offiziell für beendet erklärt wurde der Ausbruch am 25. Dezember 2021 – der längste in der Geschichte La Palmas. Rund 12 km² wurden von Lava bedeckt, weit über tausend Gebäude zerstört.

Mehr dazu: Vulcano Tajogaite · Bachelorarbeit: Geomorphologische Veränderungen am Tajogaite · Teneriffa

Im Detail: Wie La Palma wuchs

Vor vier bis zwei Millionen Jahren entstand am Meeresboden ein Seamount. Darauf baute sich der bis zu 2.500 Meter hohe Garafía-Vulkan auf, der vor etwa 1,2 Millionen Jahren nach Südwesten abrutschte. Der Taburiente-Vulkan überdeckte ihn vollständig. Seit rund 500.000 Jahren hat sich die Aktivität entlang des Cumbre-Vieja-Rifts nach Süden verlagert – dort liegen alle historischen Ausbrüche: 1585, 1646, 1677, 1712, 1949, 1971 und 2021.

Im Detail: Woher kommen die Kanaren?

Die Inseln sitzen auf jurassischer Ozeankruste, die sich vor 180 bis 150 Millionen Jahren bei der Öffnung des Atlantiks bildete, nahe dem passiven Rand der langsam wandernden Afrikanischen Platte und gegenüber dem tektonisch aktiven Atlas. Ein klassischer Hotspot wie Hawaii erklärt nicht alles: Die Aktivität reicht auf manchen Inseln über 20 Millionen Jahre zurück, mit langen Pausen, die Seismik zeigt eher kalte Lithosphäre, und es fehlt eine Schwelle am Meeresboden. Diskutiert werden deshalb vier Modelle – eine Verlängerung von Störungen aus dem Atlas, ein lokales Dehnungsrift, tektonisch gehobene Blöcke und ein Mantelplume. Ein vereinigendes Modell kombiniert sie: Eine Anomalie im Mantel liefert die Schmelze, Bruchzonen dienen als Aufstiegswege, und Kompression hebt die Inseln. Ganz geklärt ist die Frage bis heute nicht.

Die Unterschiede zwischen den Inseln sind groß. Fuerteventura zeigt seit über 20 Millionen Jahren Vulkanismus über dem Meer, La Palma ist drei bis vier Millionen Jahre alt, El Hierro jünger als 1,1 Millionen Jahre. Bis auf La Gomera waren alle Inseln in der letzten Million Jahre aktiv.

Teneriffa im Überblick

Teneriffa ist mit gut 2.000 Quadratkilometern die größte Kanareninsel und hat die Form eines Dreiecks. In den Ecken sind die alten Basaltschilde erhalten – Anaga, Teno und Roque del Conde. Darüber baute sich der Las-Cañadas-Komplex mit Laven von Basalt bis Phonolith und eingeschalteten Bimslagen auf. Nach dem großen Flankenkollaps füllte der Doppelvulkan Teide–Pico Viejo die Caldera wieder auf. Der letzte Ausbruch auf der Insel war 1909 am Chinyero nordwestlich des Teide.

Exkursionspunkte