Unter Druck-Geysire
Credit: Andreas Tille (GFDL oder CC BY-SA 3.0), via Wikimedia Commons
Seit Jahrhunderten haben Geysire unsere Fantasie an Orten wie dem Yellowstone National Park, wo jedes Jahr 4 Millionen Besucher strömen, gefangen genommen.
Das liegt zum Einen daran, dass Geysire spektakulär sind, zum anderen daran, dass sie selten sind. Es gibt nur etwa 1.000 weltweit, und fast die Hälfte von ihnen sind in Yellowstone. Die meisten anderen treten in nur fünf Ländern auf.
Warum gibt es so wenige? Sie erfordern eine sehr spezialisierte Geologie.
An der Oberfläche benötigen sie Caprock, um Wasser einzufangen. Im Untergrund benötigen sie Risse im Gestein, damit Wasser in Reservoirs und Hohlräume fließen und sich dort sammeln kann.
Darunter brauchen sie intensive Hitze — alle Geysire befinden sich in vulkanischen Gebieten.
Der Boden der Wassersäule des Geysirs ist der Hitze am nächsten, unter höherem Druck — was den Siedepunkt erhöht. So heizt sich das Wasser weiter auf, ohne sich in Dampf umzuwandeln.
Die Wärme wandert die Wassersäule hinauf und erreicht schließlich die Spitze. Dort ist der Druck niedriger, so dass das Wasser kochen kann.
Wenn es zu Dampf wird, gibt es Druck auf das Wasser direkt darunter ab. Das kann jetzt kochen, Druck auf das Wasser weiter unten ablassen und so weiter. Diese Kettenreaktion erzeugt riesige Dampfmengen, die oben aus dem Geysir ausbrechen.In großen Geysiren kann Dampf Tausende Gallonen kochendes Wasser in die Luft befördern, in Springbrunnen, die einige Sekunden bis einige Stunden dauern und Höhen von bis zu 300 Fuß erreichen können.
Wenn Sie einen sehen, bereiten Sie sich darauf vor, erstaunt zu sein. Es ist eine der größten Shows der Natur.
Hintergrund: Unter Druck-Geysire
Synopsis: Mit ihren dramatischen Darstellungen haben Geysire schon immer die Fantasie der Menschen beflügelt. Ein thermischer Geysir ist eine seltene Art von heißer Quelle, die episodisch Wasser und Dampf ausbricht. Geysire zeigen das reinste und älteste Beispiel für Geothermie.
- Geysire sind selten. Es gibt nur etwa 1.000 Geysire auf der Welt, und etwa die Hälfte befindet sich im Yellowstone-Nationalpark in den Vereinigten Staaten. Andere kommen in Island, Kamtschatka (Russland), Kenia, Neuseeland und Chile vor. Der berühmteste Geysir der Welt ist der Old Faithful des Yellowstone-Nationalparks, der etwa alle 90 Minuten ausbricht.Steamboat Geysir im Yellowstone National Park ist der höchste existierende Geysir, mit Eruptionen, die mehr als 400 ft hoch sprengen, aber es ist nur sporadisch 10 Mal in den letzten 20 Jahren ausgebrochen.Neuseelands Waimangu Geysir war der höchste Geysir der Welt, bis ein Erdrutsch 1904 seine Hydrologie veränderte. Seine Ausbrüche waren spektakulär, einige Strahlen von schwarzem Wasser und Felsen bis zu mehr als 1.400 ft in der Luft. 1903 verloren vier Zuschauer ihr Leben in einer Überraschungseruption; ihre gekochten Körper wurden ungefähr eine Meile flussabwärts geborgen.
- Vor größeren Eruptionen können Geysire kleinere Eruptionen hervorrufen, was darauf hindeutet, dass die Show bald beginnt.
- Das Kochen im Geysirsystem beginnt am oberen Ende der Wassersäule.
- Wenn die Eruption beginnt, sinkt der Druck und das Wasser wird zu Dampf, der mehr als das 2.000-fache des Volumens des flüssigen Wassers betragen kann.Mit fortschreitender Eruption breitet sich das Kochen in Geysirkanälen nach unten aus; Dampf, der in größeren Tiefen und in Hohlräumen erzeugt wird, tritt in die Leitung ein, bis sich das gesamte flüssige Wasser in Dampf umgewandelt hat.
- Die Eruption endet, wenn der Druck im unterirdischen Reservoir dem atmosphärischen Druck entspricht.
- Erdbeben und Erdrutsche haben zahlreiche Geysire verwüstet.
- Reduzierte Niederschläge und Wasseraufladung können die Wasserquelle verringern und den Fluss des Geysirs verlangsamen oder beenden.
- Geothermie-Die Energieerzeugung wirkt sich auf nahe gelegene Geysire aus.
- Vandalismus kann Geysire zerstören.
- Paläo-Geysir-Systeme wären sehr schwer von fossilen Thermalsystemen in vulkanischem Gelände zu unterscheiden.
- Fossile Thermalvorkommen in alten vulkanischen Lagerstätten sind sehr selten, da sie zerbrechlich sind und dazu neigen, aus der Landschaft erodiert zu werden.
- Nur ein paar Dutzend mögliche Thermalquellen wurden aus Gesteinen dokumentiert, die älter als das Pleistozän sind, obwohl einige so alt wie das Paläozoikum dokumentiert wurden.
Idealisierter Querschnitt eines Geysirs, einer heißen Quelle und einer Fumarole und ihrer unterirdischen Arbeiten in einem typischen Geysirbecken.
Credit: USGS public domain
Referenzen: Unter Druck—Geysire
Faszinierende und komplexe Dynamik von Geysir-Eruptionen | Jahresrückblick der Erd- und Planetenwissenschaften
Was ist ein Geysir? | Geology.com
Wie Geysire funktionieren / howstuffworks.com
Warum brechen Geysire aus? / LiveScience
Tod im Geysir / NZ Evening Star Aug 1903
Hot Spring Environments and Ecosystems / Dr. Alan Channing, Cardiff University
Mitwirkende: Shaul Hurwitz (USGS), Michael Manga (UC Berkeley), Juli Hennings, Harry Lynch