Betrachten Sie den Pazifischen Ozean aus dem All, und Sie können eine Linie um fast das gesamte Becken nachzeichnen. Sie verläuft von Alaska hinunter, durch Japan und die Philippinen, an Neuseeland vorbei und an den Küsten von Chile, Mexiko und dem pazifischen Nordwesten wieder hinauf. Zusammen bilden sie ein Hufeisen von rund 40.000 Kilometern Länge.
0:20Entlang dieser Linie liegen die meisten aktiven Vulkane der Welt, nach gängigen Schätzungen etwa drei Viertel, und rund 90 Prozent ihrer Erdbeben. Geologen nennen sie den Feuerring.
0:32In dieser Folge finden wir heraus, warum es den Ring gibt und was er bewirkt hat. Wir sehen uns das stärkste je gemessene Erdbeben an, das sich am Ring ereignete, und den Ausbruch, der den gesamten Planeten abkühlte. Dann besuchen wir einen Abschnitt, der vorerst ruhig ist, aber noch lange nicht am Ende ist.
0:53Warum ein Ring?
Die Erklärung beginnt mit der Plattentektonik. Der Boden des Pazifiks besteht größtenteils aus einer einzigen riesigen Platte, der Pazifischen Platte, mit kleineren Platten an ihren Rändern, etwa der Nazca-, der Cocos-, der Juan-de-Fuca- und der Philippinischen Platte. Fast alle von ihnen sind von ozeanischer Kruste bedeckt, die größtenteils aus einem dunklen vulkanischen Gestein namens Basalt besteht, das dichter ist als das Gestein der Kontinente.
1:17Wenn eine dichte ozeanische Platte auf einen Kontinent oder auf eine jüngere und leichtere ozeanische Platte trifft, biegt sie sich und gleitet unter sie hinab, zurück in den Mantel. Geologen nennen diesen Vorgang Subduktion. Vor der Küste Chiles zum Beispiel sinkt die Nazca-Platte mit etwa 7 Zentimetern pro Jahr unter Südamerika.
1:37Wo sich eine Platte nach unten biegt, sackt der Meeresboden zu einem langen, tiefen Graben ab. Das tiefste Wasser der Erde, im Marianengraben, liegt etwa 11 Kilometer tief, und der Graben entstand genau auf diese Weise. In diesem Sinne ist der Feuerring eigentlich ein Ring aus Gräben.
1:54Das Feuer kommt vom Wasser. Die sinkende Platte nimmt Meerwasser mit in die Tiefe, gebunden in ihren Mineralen. In einer Tiefe von etwa 100 Kilometern wird dieses Wasser an das heiße Gestein darüber abgegeben und senkt dessen Schmelzpunkt. Ein Teil des Gesteins schmilzt, das geschmolzene Gestein steigt auf, und etwa 100 bis 300 Kilometer hinter dem Graben wächst eine Kette von Vulkanen.
2:18Jeder Bogen des Rings entsteht durch denselben Vorgang: ein Graben vor der Küste, wo der Ozeanboden abtaucht, und eine Vulkankette dahinter, wo geschmolzenes Gestein die Oberfläche erreicht. Dazwischen sind Erdbeben häufig, weil die zwei Platten nicht gleichmäßig aneinander vorbeigleiten. Sie verhaken sich, speichern über Jahrzehnte oder Jahrhunderte Spannung und verrutschen dann auf einen Schlag.
2:41Die bekannteste Ausnahme ist Kalifornien. Vom Golf von Kalifornien nach Norden bis Kap Mendocino gleiten die Platten seitlich aneinander vorbei, am San-Andreas-Verwerfungssystem, anstatt dass eine unter die andere sinkt. Deshalb gibt es an diesem Küstenabschnitt starke Erdbeben, aber keinen Vulkanbogen. Nördlich von Kap Mendocino beginnt die Subduktion erneut, und mit ihr die Vulkane, etwa Mount Shasta und Lassen Peak. Unsere Folge über das Erdbeben von Loma Prieta erzählt die Geschichte der San-Andreas-Verwerfung.
Im Süden Chiles, am 22. Mai 1960, kurz nach drei Uhr nachmittags. Die Nazca-Platte war seit Jahrhunderten mit Südamerika verhakt, und an diesem Nachmittag gab die Verwerfung zwischen ihnen nach.
3:31Der Bruch riss auf etwa 1.000 Kilometern entlang der Küste auf, von knapp südlich von Concepción an Valdivia und der Insel Chiloé vorbei fast bis zur Taitao-Halbinsel. Vielen Berichten zufolge dauerten die Erschütterungen etwa zehn Minuten. Seismografen auf der ganzen Welt zeichneten es auf. Seine Magnitude, später mit 9,5 berechnet, macht es zum stärksten je gemessenen Erdbeben.
3:55In Valdivia bewegte sich der Boden selbst. An Teilen der Küste sank das Land um 2 Meter oder mehr, und das Meer drang dauerhaft vor und verwandelte Ackerland entlang der Flüsse in Sümpfe.
4:08Als Nächstes kam der Tsunami. Vor der Küste war der Meeresboden ruckartig nach oben geschnellt und hatte die gesamte Wassersäule darüber angehoben. Innerhalb von Minuten brandete das Meer an der Küste Chiles an Land, und an einer Stelle erreichte es 25 Meter über dem Meeresspiegel.
4:24Dort machte die Welle nicht Halt. Im offenen Ozean bewegt sich ein Tsunami etwa so schnell wie ein Düsenverkehrsflugzeug. Hawaii erreichte er fünfzehn Stunden nach dem Erdbeben und Japan 22 Stunden danach, rund 17.000 Kilometer von Chile entfernt.
4:39In Hilo auf der Insel Hawaii hatten Warnsirenen Stunden vor dem Eintreffen der Welle geheult, doch viele Menschen gingen hinunter ans Ufer, um zuzusehen. Die dritte Welle war etwa 35 Fuß hoch, und 61 Menschen starben.
4:55Japan erhielt überhaupt keine Warnung, und dort tötete die Welle etwa 140 Menschen. Insgesamt töteten das Erdbeben und sein Tsunami schätzungsweise 1.600 oder mehr Menschen in Chile und mehr als 200 weitere im gesamten Pazifikraum.
5:10Dann zeigte der Ring die andere Hälfte seines Wesens. Cordón Caulle, ein Vulkan in den Anden, begann achtunddreißig Stunden nach dem Erdbeben auszubrechen, höchstwahrscheinlich, weil die Erschütterungen das Magmasystem unter ihm gestört hatten. Innerhalb von zwei Tagen hatte der Süden Chiles den ganzen Vorgang in Aktion gesehen: den Graben, das Erdbeben und den Vulkan.
5:32Die Vulkane
Damit kommen wir zu den Vulkanen selbst. Der Ring brach zwanzig Jahre nach dem Erdbeben in Chile in den 48 zusammenhängenden Bundesstaaten aus.
5:43Am 18. Mai 1980 um 8:32 Uhr morgens erschütterte ein Erdbeben der Magnitude 5,1 den Mount St. Helens im Bundesstaat Washington. Die gesamte Nordflanke des Berges rutschte ab, im größten je verzeichneten Erdrutsch, und der Vulkan dahinter explodierte zur Seite.
6:01Die Druckwelle walzte Wälder in bis zu 17 Meilen Entfernung nieder, Asche fiel in 11 Bundesstaaten, und der Berg verlor 1.300 Fuß seines Gipfels. Es starben siebenundfünfzig Menschen. Unter ihnen war ein Geologe, David Johnston, der von einem etwa 6 Meilen entfernten Bergrücken aus beobachtete. Seine letzten Worte über Funk lauteten: Vancouver, Vancouver, jetzt ist es so weit.
6:25Wissenschaftler hatten den Berg zwei Monate lang beobachtet, und die Behörden hatten das Gebiet um ihn herum gesperrt. Ohne diese Sperrungen wäre die Zahl der Todesopfer mit ziemlicher Sicherheit weit höher gewesen. Die Lehre gilt für den ganzen Ring: Vulkane senden meist Warnzeichen aus, wenn jemand da ist, der sie deuten kann.
6:42Diese Lehre rettete elf Jahre später Tausende von Leben. Der Pinatubo auf den Philippinen war etwa 500 Jahre lang ruhig gewesen, als er sich im Frühjahr 1991 zu regen begann.
6:56Wissenschaftler von den Philippinen und vom U.S. Geological Survey erkannten die Warnzeichen und überzeugten die Behörden von einer Evakuierung. Am 15. Juni brachte der Pinatubo den zweitgrößten Ausbruch des zwanzigsten Jahrhunderts hervor, mit einer Aschesäule, die 35 Kilometer hoch bis in die Stratosphäre aufstieg.
7:16Hunderte Menschen starben, als regengetränkte Asche ihre Dächer einstürzen ließ, und Hunderte weitere in den folgenden Monaten durch Schlammströme und durch Krankheiten in überfüllten Evakuierungslagern. Doch mehr als 60.000 Menschen waren rechtzeitig aus der Gefahrenzone gebracht worden, und die Evakuierung wird bis heute als Vorbild dafür studiert, wie man eine Vulkankrise bewältigt.
7:38Der Pinatubo wirkte sich auch auf den gesamten Planeten aus. Er schleuderte etwa 20 Millionen Tonnen Schwefeldioxid in die Stratosphäre, wo es einen dünnen Schleier aus Tröpfchen bildete, der sich um die Erde ausbreitete und Sonnenlicht zurück ins All reflektierte. In den folgenden zwei Jahren sank die Durchschnittstemperatur der Erde um etwa ein halbes Grad Celsius.
7:58Das nächste Beben
Betrachten Sie nun den Abschnitt des Rings zwischen dem nördlichen Kalifornien und Vancouver Island, bekannt als Cascadia-Subduktionszone. Wie der Rest des Rings hat er vor der Küste eine Subduktionszone, deren Graben unter Sedimenten begraben ist, und im Landesinneren eine Vulkankette. Doch in zwei Jahrhunderten schriftlicher Aufzeichnungen hat er kein großes Erdbeben hervorgebracht. Genau diese Stille beunruhigt Geologen.
8:23Lange Zeit wusste niemand, dass Cascadia ein großes Erdbeben hervorbringen kann. Dann fanden Geologen in den 1980er-Jahren entlang der Küste von Washington Geisterwälder: Bestände toter Zedern, die abstarben, als das Land plötzlich absank und Salzwasser ihre Wurzeln erreichte. Baumringe datierten ihr Absterben später auf den Winter von 1699 auf 1700.
8:46Der entscheidende Beweis kam von der anderen Seite des Ozeans. Japanische Aufzeichnungen beschreiben einen Tsunami, der in der Nacht des 27. Januar 1700 eintraf, obwohl in Japan kein Erdbeben zu spüren gewesen war. Wissenschaftler nennen ihn einen Waisen-Tsunami. Indem sie die Laufzeit zurückrechneten, führten Wissenschaftler ihn auf ein Erdbeben der Magnitude 9 vor Cascadia zurück, gegen neun Uhr abends am 26. Januar.
9:12Dieses Erdbeben ereignete sich vor mehr als drei Jahrhunderten. Die geologischen Befunde zeigen, dass große Cascadia-Erdbeben unregelmäßig wiederkehren: im Durchschnitt etwa alle 500 Jahre auf der gesamten Länge, und im Süden häufiger. Das nächste wird Seattle, Portland und Vancouver erschüttern, und sein Tsunami wird Teile der Küste in nur 15 Minuten erreichen. Deshalb hält die Region Erdbebenübungen ab, und deshalb stehen entlang der Küste von Oregon Tsunami-Sirenen.
9:43Immer noch in Bewegung
Der Feuerring kommt nie lange zur Ruhe. Hunderte aktiver Vulkane liegen an ihm. Allein Japan spürt in einem typischen Jahr rund 2.000 Erdbeben, und die Pazifische Platte bewegt sich weiter, um 7 bis 10 Zentimeter pro Jahr, in die Gräben entlang ihres nördlichen und westlichen Randes hinein.
10:01Merken Sie sich also drei Dinge. Erstens markiert der Feuerring die Orte, an denen die ozeanischen Platten des Pazifiks an den tiefen Gräben rund um seinen Rand unter ihre Nachbarn sinken. Zweitens verursacht dieses Absinken die meisten großen Erdbeben der Welt, darunter das stärkste je gemessene, 1960 in Chile. Und drittens lässt das Wasser, das diese Platten mit in die Tiefe nehmen, das Gestein über ihnen schmelzen, und so entstehen die Vulkane, die den Pazifik säumen.
10:29Auf fast allen dieser 40.000 Kilometer sinkt der Boden des Pazifiks langsam zurück in die Erde, und der Ring wird die Länder um ihn herum weiter umgestalten. Danke fürs Zuschauen bei Earth Explained. Abonnieren Sie für die nächste Geschichte, und sehen Sie den Planeten live, rund um die Uhr, auf EarthWatch 24-7.
