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Außerirdisch erscheint die Grand Prismatic Spring, die weltbekannte heiße Quelle im Yellowstone Nationalpark in Wyoming in den USA aus etwa 300 Meter Höhe (Flugbild).

Heiße Quellen

Von Angelika Jung-Hüttl

Geology illustrated | Oktober 2017

Sobald das Wasser, das in einer Quelle aus der Erde sprudelt, wärmer als 20 Grad Celsius ist, sprechen Geologen von Thermalquellen, Geothermal- oder Hydrothermalquellen, oder - wenn die Temperatur weit jenseits dessen liegt, was der Mensch als angenehm empfindet - von heißen Quellen. Die meisten Thermalquellen unterscheiden sich, außer in der Temperatur, kaum von normalen Quellen. Doch es gibt an vereinzelten Stellen auf der Welt auch sehr spektakuläre, weil ungewöhnlich farbenprächtige Exemplare.

Woher kommt das heiße Wasser? Heiße Quellen oder Thermalquellen gibt es überall auf der Welt, wo Grundwasser in der heißen Tiefe unseres Planeten zirkuliert, sich aufheizt, dann durch Spalten und Risse im Gestein empor steigt und - erwärmt oder auch kochend heiß - oben aus der Erde heraus fließt. Das ist vor allem in der Umgebung von Vulkanen der Fall, egal ob diese noch aktiv oder schon längst erloschen sind. Je nach Temperatur und Mineralgehalt kann dort das Wasser und auch die Erde um diese Quellen herum erstaunliche Farben annehmen - von intensiv blau, grün, gelb, orange, braun und sogar rot.

Woher kommen die prächtigen Farben? Zum einen von den Mineralien, die das heiße Wasser in den Vulkangebieten aus dem Untergrund herauslöst, nach oben transportiert und dort absetzt, sobald es mit der kühlen Luft und dem Sauerstoff zusammentrifft. Dazu gehören verschiedene Eisen- und Schwefelverbindungen, in meist winzigen Mengen aber auch giftige Substanzen wie Quecksilber, oder Edelmetalle wie Silber und Gold. Eine große Rolle spielen dabei auch hitze-liebende Algen und Bakterien, die sich in dem heißen, manchmal sogar ätzenden Wasser wohlfühlen und die Ausfällung begünstigen können.

Mit zu den besonders eindrucksvollen heißen Quellbecken auf der Erde gehört der Champagne Pool .....

Champagne Pool, Waiotapu, Neuseeland

Vor etwa 900 Jahren riss eine Vulkanexplosion einen rund 60 Meter tiefen und 60 Meter breiten Krater in die Erde auf der Nordinsel von Neuseeland. Das Gebiet wird von den Ureinwohnern, den Maori, Waiotapu genannt – Heiliges Wasser.  Dieser Krater füllte sich mit über 70 Grad Celsius heißem, mineralreichen Quellwasser, das eine Menge vulkanischer Gase und vor allem Kohlesäure enthält.  Als würde man eine Champagnerflasche öffnen, steigen deshalb ständig Kohlendioxidbläschen zur Wasseroberfläche auf und zerplatzen. Das hat dem Quellbecken den Namen „Champagne Pool“ eingetragen.
Heißes Wasser fließt aus dem Pool über die Artist’s Palette, die „Künstlerpalette“, eine Plattform, die von Eisen- und Schwefelverbindungen gelb gefärbt ist.

  • Sinterkruste am Rand des Champagne Pool
  • Von Bakterien und Mineralien ummantelte Pflanzenreste

Grauweiße Kieselminerale, die sich aus dem Wasser absetzen, bilden eine dicke Kruste um den Krater des Champagne Pool. In dem orangerote Niederschlag findet man Arsen- und Antimonverbindungen, Spuren von Quecksilber, von Silber, ja sogar von Gold. In dem Pool leben hitzeliebende Mikroorganismen, welche sich zu Matten zusammenschließen, die Sinterkruste sowie Pflanzenreste umhüllen und vermutlich die Ausfällung der teils giftigen Mineralien begünstigen.

Die 'Blaue Quelle' - isländisch Blahver.

Die Blahver die blaue Quelle – im Vulkangebiet von Hveravellir ist wohl die schönste unter den heißen Quellen auf Island. Das Wasser ist etwa 90 Grad Celius heiß und schimmert je nach Betrachtungswinkel glasklar bis milchig hellblau. Ursache dafür sind winzige Tröpfchen aus Kieselsäure (chemisch Si(OH)4). Sobald das Wasser abkühlt, kristallisiert sie als Quarz (chemisch SiO2) aus und bildet eine harte Sinterkruste. Dieser Kieselsinter oder Geyserit, wie die Geologen sagen, umschließt das gesamte Quellbecken. 

Wie auf einem anderen Stern - im Geothermalgebiet von Dallol in der Wüste von Äthiopien.

Im Geothermalgebiet von Dallol in der Danakilwüste im Norden Äthiopiens transportieren heiße Quellen Salzmineralien und Spuren von Eisenverbindungen aus dem Untergrund zur Erdoberfläche und lagern sie dort in einer dicken Kruste ab. Die Eisenmineralien färben die weiße Kruste gelb und braun. Das grünliche klare Wasser ist so heiß, dass man die Finger nicht hineinstecken kann. Außerdem ist es ätzend und brennt, wenn damit in Berührung kommt.

Laguna Roja - ein roter See auf einer Hochebene in den Anden von Nordchile.

Völlig unbekannt, aber besonders eindrucksvoll ist die Laguna Roja. Sie liegt in der menschenleeren Parinacota-Vulkanregion im Norden Chiles, in einer Ebene auf 3700 Metern Höhe. Dort sieht es aus, als hätte ein Riese seinen Farbeimer ausgeschüttet. Blutrot und zwischen 40 und 50 Grad Celsius warm ist das Wasser, das in den umliegenden Bergen entspringt und sich in dieser Senke sammelt. Ursache für die intensive Farbe sind wärmeliebende Rotalgen.

Grand Prismatic Spring, Yellowstone Nationalpark - über einen Holzsteg kommen die Besucher zum Quellbecken.

Im Yellowstone Nationalpark in Wyoming in den USA gibt es etwa 10 000 heiße Quellen. Die größte und spektakulärste unter ihnen ist die Grand Prismatic Spring.  Ihr Wasser hat eine Temperatur um die 70 Grad Celsius. Das Quellbecken hat einen Durchmesser von etwa 80 Metern und ist 49 Meter tief. Aus dem Wasser, das rund um den Quelltopf flächig abfließt, setzt sich Kieselsinter ab. Matten aus hitzeliebenden Bakterien und Algen, die Karotin enthalten, färben die Sinterkruste orange und braun.

Morning Glory, Yellowstone Nationalpark

Wie ein Blütenkelch öffnet sich, nicht weit von der Grand Prismatic Spring entfernt, das Becken der heißen Quelle ‚Morning Glory’. Es hat einen Durchmesser von etwa 7 Metern. Das Wasser in ihrem Zentrum hat eine Temperatur von fast 100 Grad Celsius. Auch hier werden die Farben am Rand von hitzeliebenden Algen und Bakterien hervorgerufen.

Die Sinterterrassen von Mammoth Hot Springs im Yellowstone Nationalpark, Wyoming, USA.

Das Wasser der heißen Quellen von Mammoth Hot Springs ist sehr kalkreich. Sobald es an der Erdoberfläche mit der kalten Luft zusammen kommt, lädt es seine Fracht ab. Der Kalksinter, auch Travertin genannt, bildet treppenartig abgesetzte flache Becken, über die sich das Wasser in kleinen Kaskaden ergießt.

Thermalquellen gibt es nicht nur auf den Kontinenten unseres Planeten, sondern auch mehrere Tausend Meter tief unter Wasser auf dem Grund der Ozeane. Sie sprudeln entlang der mittelozeanischen Gebirgsrücken aus dem Meeresgrund. Diese viele Tausend Kilometer langen Gebirgsketten durchziehen überall dort die Ozeane, wo zwei Erdplatten aneinander stoßen. Dort gibt es auch viele untermeerische Vulkane - und eben auch heiße Quellen. Geologen nennen sie 'schwarze' und 'weiße Raucher'. Ihr Wasser schießt um die 300 Grad Celsius heiß aus dem Tiefseeboden. Die 'schwarzen' Raucher transportieren Schwefelverbindungen von Eisen, Mangan, Kupfer und Zink aus dem Untergrund heraus, die 'weißen' Raucher  dagegen Salzmineralien wie Gips und Anhydrit sowie Siliziumoxid. Beide Quelltypen laden ihre Fracht ab, sobald sie mit dem etwa 2 Grad kalten Ozeanwasser zusammentreffen. So wachsen mit der Zeit kaminartige Gebilde heran, die 20 Meter hoch werden können. 

Mehr Bilder von Bernhard Edmaier

 

 

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