Galapagos-Geologie: Hotspot-Vulkanismus und die Entstehung der Inseln

Der Galapagos-Hotspot: Wie Vulkaninseln über festen Wärmequellen entstehen

Ein Hotspot ist eine Stelle im Erdmantel, an der Hitze intensiver aufsteigt als in den umliegenden Gebieten, wodurch die darüber liegende ozeanische Kruste teilweise schmilzt und die darüber liegenden Vulkane gespeist werden. Im Gegensatz zu den Vulkanen, die an tektonischen Plattengrenzen entstehen, bilden sich Hotspot-Vulkane in der Mitte von Platten und bleiben aktiv, solange der Hotspot unter ihnen brennt. Wenn sich die Platte bewegt, wird der Vulkan über dem Hotspot weggetragen, und ein neuer Vulkan beginnt sich über dem Hotspot zu bilden. Die Kette der Hawaii-Inseln ist die berühmteste Hotspot-Kette, wobei dieselbe Förderbandlogik Inseln von Kauai im Nordwesten bis zur aktiven Big Island im Südosten hervorbringt. Die Galapagos-Kette folgt demselben Prinzip, jedoch bewegt sich die Platte nach Osten, und die Inseln sind in einem ungefähren Altersgradienten angeordnet, von jungen, aktiven Fernandina und Isabela im Westen bis zu älteren, erodierten Inseln wie Española im Südosten.

Schildvulkane: Die Architektur der Galapagosinseln

Die Vulkane der Galapagosinseln sind Schildvulkane, breite, flache Strukturen, die durch wiederholte Ströme von niedrigviskoser Basaltlava entstehen, die sich vor dem Erstarren weit ausbreiten. Im Gegensatz zu den steilwandigen Stratovulkanen der Anden, die aus viskoserem andesitischem Magma gebildet werden, produzieren Schildvulkane Lava, die leicht fließt und die charakteristischen sanften Hänge der Galapagosinseln bildet. Isabela enthält fünf verschiedene Schildvulkane, jeder mit einer sichtbaren Kalderagipfelvertiefung. Der Fernandina-Vulkan, einer der aktivsten der Erde, hat eine Kaldera von etwa 4 Kilometern Durchmesser und 900 Metern Tiefe; der Ausbruch von 2020 fügte der bereits jungen Westküste neue Lavaströme hinzu. Die schwarzen Lavaströme unterschiedlichen Alters sind auf jeder Galapagosinsel sichtbar, von scharfer, frischer Pahoehoe-Lava, die Kleidung festhält, bis hin zu alten, erodierten Strömen, die von Flechten und dann von Pionierpflanzen besiedelt werden, die den langsamen Prozess der Bodenbildung einleiten.

Meeresströmungen und das Galapagos-Klima: Warum die Inseln kühler sind als erwartet

Die Galapagosinseln liegen am Äquator, was normalerweise das ganze Jahr über tropische Hitze verursachen würde. Stattdessen hat der Archipel ein deutlich kühleres Klima als andere äquatoriale Inselgruppen, bestimmt durch die Meeresströmungen, die seine Küsten umspülen. Der Humboldtstrom, ein kaltes Auftriebswasser aus den Tiefen des südöstlichen Pazifiks, fließt entlang der südamerikanischen Küste nach Norden und erreicht die Galapagosinseln von Süden und Südosten, wobei er kaltes, nährstoffreiches Wasser mitbringt, das die Nahrungskette des außergewöhnlichen Meereslebens unterstützt. Der Cromwellstrom, der entlang des Äquators aus dem tiefen Pazifik nach Osten fließt, steigt an den westlichen Inseln auf und schafft die kalten Bedingungen, die es Galapagos-Pinguinen ermöglichen, innerhalb eines Grades vom Äquator zu leben. Die Meerestemperaturen rund um die Inseln reichen von 15 Grad Celsius in der kalten Jahreszeit (August bis Oktober) bis 26 Grad Celsius in der warmen Jahreszeit (Januar bis April).

Lavastypen und Oberflächen: Wandern auf jungem Vulkangestein

Auf den Galapagos-Besucherpfaden stößt man auf zwei Haupttypen basaltischer Lavaschichten. Pahoehoe-Lava, die aus schneller fließender Lava entsteht, die mit einer glatten, seilartigen oder faltigen Oberfläche abkühlt, ist die häufigere Art und bildet die schwarzen, glänzenden Oberflächen, die an vielen Küstenbesucherorten sichtbar sind. Aa-Lava, die aus langsamer fließenden, viskoseren Strömen entsteht, erstarrt zu scharfem, zackigem Geröll, das extrem schwierig zu begehen ist und Kleidung und Schuhwerk zerreißt. Die Unterscheidung ist praktisch wichtig, da die Besucherpfade so angelegt sind, dass sie die schlimmsten Aa-Oberflächen, wo immer möglich, vermeiden. Die Farbe der Lavaströme gibt Aufschluss über das relative Alter: frische Ströme sind schwarz, Ströme mittleren Alters werden von weißen und orangefarbenen Flechten besiedelt, und ältere Ströme werden zunehmend von Moosen, Farnen und schließlich holzigen Pflanzen begrünt, wenn sich dünne Böden entwickeln. Dieser Farbgradient macht die relativen Alter verschiedener Lavaströme vom Deck eines Bootes aus lesbar, das an einer Inselküste vorbeifährt.

Tuffkegel und Kraterseen: Sekundäre vulkanische Merkmale

Einige der markantesten Landschaften auf Galapagos werden nicht von den Hauptschildvulkanen, sondern von phreatomagmatischen Eruptionen geschaffen, die auftreten, wenn heißes Magma mit Meerwasser oder Grundwasser in Kontakt kommt und die explosive Verdampfung des Wassers das Magma in feine Partikel, Tuff genannt, fragmentiert. Diese phreatomagmatischen Explosionen bilden steilwandige konische Krater, sogenannte Tuffkegel, an der Schnittstelle von Land und Meer. Das fotogenste Beispiel ist der Pinnacle Rock auf der Insel Bartolomé, ein gezackter schwarzer Tuffkegel, der aus dem Meer ragt und auf dem Cover nahezu jeder Galapagos-Publikation erscheint. Kraterseen, die in alten Kalderadepressionen entstanden sind, findet man auf mehreren Inseln, darunter Santa Cruz, wo die Zwillingskraterseen von Los Gemelos von Scalesia-Wald umgeben sind und ein zuverlässiger Ort zur Vogelbeobachtung für Zinnoberfliegenschnäpper und Spechtfinken sind.

Die Galapagosinseln liegen auf der Nazca-Platte, einer der kleineren ozeanischen tektonischen Platten, die das Pazifikbecken bilden. Die Nazca-Platte wird entlang des Peru-Chile-Grabens an ihrem östlichen Rand unter den südamerikanischen Kontinent subduziert, ein Prozess, der die andine Vulkankette speist und die Andenberge über Zehnmillionen von Jahren aufgebaut hat. Dieselbe Subduktion der Nazca-Platte ist für die großen Erdbeben verantwortlich, die periodisch Peru, Chile und Ecuador verwüsten. Der Spreizungsrücken am westlichen Rand der Nazca-Platte, der Ostpazifische Rücken, ist einer der am schnellsten spreizenden Mittelozeanischen Rücken der Erde und schafft den neuen Meeresboden, auf dem die Galapagos-Hotspot-Vulkane entstehen. Das Verständnis der Galapagosinseln in diesem plattentektonischen Kontext verbindet die Inseln mit dem breiteren geologischen System des Pazifiks und erklärt, warum die Inseln an ihrem jeweiligen Standort im riesigen äquatorialen Pazifik existieren.