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„The object of the following Essay is to throw some light on those phenomena which consist in the development of subterranean activity in the form of Volcanos and Earthquakes, the investigation of which appears to me of primary importance to the progress of Geological science.“

(George Poulett Scrope: „Considerations on Volcanos, the probable causes of their phenomena, their laws which determine their march, the disposition of their products, and their connexion with the present state and past history of the Globe“. London, 1825)

Vulkane sind: schön, erhaben, majestätisch, sinnlich, aufregend, mystisch, gefährlich, bedrohlich und lebensspendend – und damit ein fassbarer, hörbarer, riechbarer Ausdruck einer lebendigen, dynamischen Erde. Für einen Wissenschaftler sind sie jedoch noch viel mehr: ein Fenster in große Erdtiefen, die nicht direkt zugänglich sind und es nie sein werden. Und für den Laien sind sie der sichtbare Gegenstand einer Naturwissenschaft, die viele unterschiedliche Disziplinen in sich vereinigt. Deren Aufgabe ist es einerseits, den sich ständig verändernden, dynamischen Zustand unserer Erde an Punktquellen zu messen und zu überwachen, um Vulkan-Magma-Systeme besser zu verstehen und um bei anstehender Gefahr rechtzeitig Signale geben zu können – damit Katastrophen vermieden werden können. Andererseits die immensen Wohltaten der Vulkane zu erforschen und sie für den Menschen nutzbar zu machen.

Dieses Buch ist für Menschen geschrieben, die von Vulkanen fasziniert sind und etwas Vorbildung mitbringen. Ich habe versucht, Fachjargon weitgehend zu vermeiden. Leser, die es genauer wissen wollen, finden in den Kapiteln 3, 4, 10 und 11 stärker technisch abgefasste Abschnitte. „Vulkanismus“ ist nicht als ausgewogenes Lehrbuch – sei es didaktischer angelsächsicher oder enzyklopädischer deutscher Prägung – konzipiert, in dem alle Teilgebiete dargestellt werden, sondern als ein Einblick in aktuelle Forschungsthemen, deren logische Abfolge ich in der Einleitung begründe. Lehrbücher mit dem Anspruch, alle wesentlichen Aspekte des Fachgebietes abzudecken, gibt es nicht mehr und kann es nicht mehr geben – dazu hat sich die Wissenschaft zu sehr spezialisiert.

Die erste Auflage des vorliegenden Buches erschien 1986 insofern zu einem günstigen Zeitpunkt, als nach der stürmischen oder – um im Bild zu bleiben – explosiven Entwicklung der Vulkanologie in den 1970er- und 1980er-Jahren mit ihren rasanten Paradigmenwechseln und methodisch-analytischen Neuentwicklungen Mitte der 1980er-Jahre ein gewisses Plateau erreicht war: mit der Interpretation von Vulkan-Magma-Systemen im Lichte der Plattentektonik, Glutlawinen, Magma-Wasser-Wechselwirkung, Surges, Debris Avalanches an Land, Klima, Mondlandung, Mt. St. Helens, Tiefseebohrungen usw. Die erste Auflage blieb also für lange Zeit up to date.

Internationale Dekaden haben auch der Vulkanologie neue Impulse gegeben. Das International Geosphere-Biosphere Program (IGBP) hat zur Intensivierung der Forschung über die Auswirkungen großer Eruptionen auf Klima und Ozonschicht beigetragen. In der International Decade for Natural Disaster Reduction (IDNDR) stand auch die Frage im Vordergrund, wie wissenschaftliche Ergebnisse in effektive Handlungsstrategien umgesetzt werden können – z.B. bei drohenden großen Vulkaneruptionen. Die theoretische und experimentelle Vulkanologie, die geochemische Analytik und die Altersdatierungsmethoden sowie die Interpretation geochemischer Daten sind weiterentwickelt worden. Über den submarinen Vulkanismus und die Tiefenwurzeln der Vulkane (Manteltomographie) wissen wir heute erheblich mehr als noch vor 15 Jahren. Auf die vulkanologische Kartierung und Interpretation unserer Nachbarplaneten mit vielen aufregenden Entdeckungen sowie auf weitere Themen kann ich hier aus Platzgründen leider nicht eingehen. Jede große, gut untersuchte Vulkaneruption bedeutet jedoch einen Sprung in unserem Verständnis von vulkanischen Vorgängen. Was für die 1980er-Jahre die Eruption des Mt. St. Helens (1980) war, ist für die 1990er-Jahre die des Pinatubo (Juni 1991) und – was die Naturgefahren betrifft – auch die des Vulkans Unzen in Japan. Aus der Katastrophe von Armero in Kolumbien, wo am 13. November 1985 bei der relativ kleinen Eruption des Vulkans Nevado del Ruiz 23.000 Menschen umkamen, haben wir Wissenschaftler gelernt, unsere Informationsstrategie realistischer zu gestalten: Wir haben ein effektives Video produziert, in dem Vulkangefahren drastisch geschildert werden. Durch die Verteilung vieler Kopien dieses Videos in den Dörfern rings um den Pinatubo im Mai 1991 ließen sich etwa 10.000 Menschen willig evakuieren, deren Verbleib in ihren Siedlungen am 15.6.1991 ihren Tod hätte bedeuten können.

Diesen Entwicklungen hat die umfangreichere zweite Auflage des Buches (2000) mit ausschließlich farbigen Abbildungen, praktisch ein neues Buch, Rechnung getragen – sie ist aber seit Jahren vergriffen. Die englische Ausgabe (Volcanism, Springer 2004) sowie die gerade erschienene japanische Ausgabe sind umfangreicher und fachlich stärker spezialisiert, so dass sie in vielen Ländern als Lehrbuch für einen Grundkurs in Vulkanologie verwendet werden.

Die vorliegende dritte Auflage bietet nach wie vor eine breite Übersicht der wichtigsten Themenbereiche der modernen Vulkanologie. Die Einleitung (Kapitel 1) habe ich neu geschrieben, vor allem um den Systemcharakter der Vulkanologie und ihren Bezug zu vielfältigen Zukunftsproblemen hervorzuheben. Auch wurden einige Fotos und Grafiken ausgetauscht. Die Wissenschaft hat sich natürlich seit dem Jahr 2000 auf vielen Gebieten weiterentwickelt, wie z.B. in der theoretischen und experimentellen Vulkanologie oder in der Fernerkundung mittels Satelliten – aber die wesentlichen Aspekte sind unverändert geblieben.

Viele erdwissenschaftliche Teildisziplinen befassen sich mit Vulkanen. Eine vom Umfang her natürlich nur begrenzt mögliche Darstellung wird daher in ganz besonderem Maße die Interessen ihres Verfassers widerspiegeln. In diesem Buch werde ich, meiner eigenen Forschungsrichtung entsprechend, vorwiegend geologische und petrologische Aspekte diskutieren und dabei vielfach auf die eigenen Erfahrungen und Forschungsergebnisse meiner früheren und jetzigen Mitarbeiter und Kollegen zurückgreifen. Die jungen Vulkanfelder der Eifel und die vulkanischen Ozeaninseln der Kanaren sind seit über 40 Jahren regionale Schwerpunkte unserer Arbeiten, die wir ohne finanzielle Unterstützung nicht hätten durchführen können. Daher geht auch an dieser Stelle mein Dank in erster Linie an die Deutsche Forschungsgemeinschaft und, was die großzügige Förderung ausländischer Gäste betrifft, an die Alexander von Humboldt-Stiftung sowie an die Studienstiftung des deutschen Volkes für die Förderung durch Doktorandenstipendien.

Die unumgängliche Übernahme international gebräuchlicher, ausschließlich englischer Fachausdrücke wie Seafloor Spreading, Mantle Plume, Hot Spot und Surge braucht man heute nicht mehr apologetisch zu diskutieren. Zwei weitere wurden schon in der ersten Auflage entsprechend vereinfacht: Geotherm wurde anstatt des umständlichen geothermischen Gradienten und Volatile (volatiles) anstelle der „flüchtigen Bestandteile“ verwendet. Andere Begriffe wie debris avalanche und debris flow sind dabei, übernommen zu werden, jedoch verwende ich hier noch die deutschen Begriffe Schuttlawine und Schuttstrom. In einigen Fällen, in denen die englischen Begriffe zwar klarer sind, aber noch nicht von einer breiteren Allgemeinheit verwendet werden, setze ich sie in Klammern.

Bei der Gestaltung von Diagrammen hat mir vor allem Mari Sumita geholfen. Herr Schreiber hat auch das Layout der dritten Auflage gewohnt souverän durchgeführt – ihm und Herrn Aschemeier, der bei der WBG die dritte Auflage betreut hat, gilt mein herzlicher Dank.

Ich würde mich freuen, wenn sich das Interesse des einen Lesers oder der anderen Leserin auch in kritischen Hinweisen äußern würde.

Hans-Ulrich Schmincke

Lisch, im Mai 2010