Mofette
Eine Mofette ist der Austrittspunkt von Kohlenstoffdioxid (CO2) mit Temperaturen unter 100 °C. Sie ist damit eine Unterart der Fumarole[1] und wird als Begleiterscheinung von Vulkanismus angesehen.[2]
Der Name Mofette leitet sich vom italienischen Wort mofeta ab, welches vom lateinischen mefitis oder mephitis stammt. Es bedeutet so viel wie „schädliche Ausdünstung“.
Außer Kohlenstoffdioxid können Mofetten auch Methan und Schwefelwasserstoff enthalten, in Spuren auch Helium und andere Edelgase. Sie können das umgebende Gestein an Störungen chemisch verändern. Schwefelwasserstoffanteile führen zu einem Geruch nach faulen Eiern.
Erscheinungsbild
Mofetten können je nach dem umgebenden Erdreich und dem Wasseraustritt aus der Quelle unterschiedliche äußere Erscheinungsbilder haben. Das Spektrum reicht von trockenen Gasquellen bis zu kohlenstoffdioxidhaltigen Mineralquellen. Relativ trockene Mofetten ohne oder mit geringem Wasseraustritt können insbesondere nach Niederschlägen Schlammtöpfen sehr ähnlich sehen, sie werden immer wieder fälschlicherweise als kleine Schlammvulkane bezeichnet.
Werden Mofetten aufgebohrt und verrohrt (d. h. wird ein stabiler Kanal gebaut), so kann sich unter bestimmten Voraussetzungen ein Kaltwassergeysir bilden. Kaltwassergeysire sind jedoch meist zumindest teilweise menschliche Bauwerke.
Pflanzen sterben an einem Mofettenstandort ab oder sind deutlich im Wuchs gehemmt. Oftmals ist der Boden frei von jeglicher Vegetation. In Mitteleuropa tolerieren nur wenige Pflanzen den Standort. Dazu gehören Sumpfpflanzen wie das Schilfrohr, die sich an die sauerstoffarmen Böden anpassen. Die Sumpf-Segge wächst in einem Mofettengebiet nur an Stellen mit extrem hoher Gaskonzentration.
Tiere findet man zumeist tot oder sterbend in Mofettengebieten. Häufig verenden weitere Tiere, die sichere Beute in den Tierkadavern erahnen und sich in der Mofette aufhalten. Es wurde beobachtet, dass die Erdhügel und die damit verbundenen unterirdischen Gänge von Maulwürfen an den Außengrenzen einer Mofette enden, an der die Kohlenstoffdioxidkonzentration noch niedrig genug ist.
Gefahren
Das aus Mofetten austretende Kohlenstoffdioxid kann sich in Senken ansammeln und die Luft verdrängen. Insbesondere in den Morgenstunden kommt es zu hohen Konzentrationen in Bodennähe. Wenn die Sonne den Boden erwärmt, steigt es auf und die Konzentration fällt rapide (Beispiel: die Bossoleto-Quelle in der Toscana). In bestimmten Landschaftsformen, in denen das Gas nicht so schnell abfließen kann, kann eine Mofette zur Gefahr für Mensch und Tier werden. Lebewesen sterben nach kurzer Zeit an Sauerstoffmangel oder durch die Ansäuerung des Blutes. In der Nähe von Mofetten finden sich daher oftmals für längere Zeit unzersetzt bleibende Tierkadaver.
Eine in diesem Zusammenhang bekannt gewordene Mofette ist die Hundsgrotte bei Agnano (einer Caldera) in den Phlegräischen Feldern (ital. Campi Flegrei) westlich von Neapel. Sie wird so genannt, weil sich das in dieser absteigenden Grotte austretende Kohlenstoffdioxid wegen seines hohen spezifischen Gewichts dort ansammelt und hineingeratene Tiere erstickt, wie an Hunden beobachtet wurde. Nach dem Zweiten Weltkrieg von den US-Amerikanern wegen der Gefährlichkeit zugemauert, ist die Vermauerung inzwischen wieder entfernt und die Grotte durch ein Stahlgitter gegen Unfälle gesichert.
Vorkommen
Bekannte Mofetten in Deutschland gibt es im Laacher See und in der Kyll bei Gerolstein (beides in der Vulkaneifel) und in der Dunsthöhle bei Bad Pyrmont sowie am oberen Neckar bei Eyach, die mit Bohrungen erschlossen waren (inzwischen sind die Bohrungen zubetoniert wegen Erschöpfung, von der Air Liquide aufgegeben und die Restmengen Kohlendioxid suchen sich wieder sichtbar Wege in die freie Natur). In der Eifel gibt es neben zahllosen Mofetten auch die Kaltwassergeysire Geysir Andernach und Wallender Born.[3]
Mofetten treten weiter u. a. im heutigen sächsisch-bayrisch-böhmischen Grenzland (z. B. Naturschutzgebiet Soos in Westböhmen) auf.
Das Verhältnis zwischen den Isotopen Helium-3 und Helium-4 wird als Hinweis darauf angesehen, aus welcher Tiefe die Gase der Mofette stammen. Veränderungen im Isotopenverhältnis, wie sie z. B. in der Bublák-Mofette am Fleißenbach im Egerer Becken (Böhmen) gemessen werden, gelten als Indikator für geologische mit dem Vulkanismus zusammenhängende Aktivitäten.[4] Der zeitliche Zusammenhang zwischen den hier typischen Schwarmbeben und dem Helium-Isotopenverhältnis wird zurzeit vom Umweltforschungszentrum Leipzig-Halle und vom GeoForschungsZentrum Potsdam untersucht. Weiterhin ist bekannt, dass sich bodennahe Magmenkammern u. a. des Ätnas bis zu sechs Monate vor einer Eruption mit Kohlenstoffdioxid füllen. Das Gas löst sich schlecht in den Magmen und gast an die Erdoberfläche. Durch die verstärkte Mofettentätigkeit und der erhöhten Konzentration von Kohlenstoffdioxid können bevorstehende vulkanische Aktivitäten erkannt werden.
Mofetten kommt ähnlich Geysiren eine gewisse Bedeutung bei der Erdbebenforschung zu.[5] So wird oftmals beobachtet, dass sich Gaszusammensetzung und -austrittsmengen während kleinerer Vorbeben durch entstehende Risse und Klüfte im Gestein verändern und so größere Erdbebenaktivitäten ankündigen können.
Weitere aktive Mofetten kann man auch in Griechenland auf der Vulkanhalbinsel Methana (deren Name wohl von den Gasen stammt = μεθάνιο αέριο - Methan(a)gas), auf der Insel Milos, der Insel Santorini und besonders im hydrothermalen Krater Stefanos auf Nisyros besichtigen.
Nutzung
Das aus Mofetten ausströmende Kohlenstoffdioxid wird hauptsächlich in Wasser gelöst als Kohlensäure in Mineralwässer und sonstigen Erfrischungsgetränken genutzt. Die mineralreichen Wässer der Eifel, deren Quellkohlensäure den vulkanischen Aktivitäten zu verdanken ist, werden weltweit verkauft. Bereits Ende des 18. Jahrhunderts wurde bis in 500 Metern Tiefe Kohlensäure erbohrt. Mit einem Patent von Wilhelm Carl Raydt im Jahr 1880 war es möglich, die gewonnene Kohlensäure zu verflüssigen und die Lagerung und den Transport damit zu erleichtern.
Um Kohlenstoffdioxid zu gewinnen, wurde das ausströmende Gas aus Bohrungen oder trockenen Mofetten anfangs mit halbkugelförmigen Metallkuppeln aufgefangen und mithilfe von Pumpen abgesaugt. Mittlerweile wird Wasser entgegen dem aufsteigenden Gas in Bohrungen gepresst. Ist das Wasser ausreichend mit Kohlenstoffdioxid angereichert, wird es in einem Ausscheidevorgang an der Erdoberfläche rückgewonnen.
Unter kontrollierten Bedingungen werden Mofetten in der Balneologie, also in Form von Heilgasen, genutzt. Quellgas-Therapien werden hauptsächlich in Rumänien, aber auch im deutschen Staatsbad Pyrmont, angeboten. Die Mofetten werden eingefasst, umbaut und mit Treppen versehen. Unter ärztlicher Aufsicht nehmen Patienten je nach Schwere der Krankheit auf verschiedenen Stufen Platz. Geringe Konzentrationen von Kohlenstoffdioxid stimulieren den Kreislauf und verbessern die Durchblutung.
Siehe auch
Weitere postvulkanische oder mit Thermalquellen in Zusammenhang stehende Erscheinungen:
Literatur
- Hartmut Leser (Hrsg.): Dierke Wörterbuch Allgemeine Geographie. dtv, München 2005, ISBN 3-423-03422-X.
- Wilhelm Meyer: Geologie der Eifel. 3. Auflage, Schweizerbart'sche Verlagsbuchhandlung, Stuttgart 1994. ISBN 3-510-65161-8.
- Hardy Pfanz: Mofetten. Kalter Atmen schlafender Vulkane. RVDL-Verlag, Köln 1999, ISBN 978-3-86526-036-9.
Weblinks
Einzelnachweise
- geo-glossar.de woerterbuch: Mofette
- Hans-Ulrich Schmincke: Vulkane der Eifel. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 2009, ISBN 978-3-8274-2366-5, S. 131
- H. Wolfgang Wagner et al.: Trier und Umgebung. (= Sammlung geologischer Führer, Band. 60) Borntraeger, 2012, ISBN 978-3-443-15094-5.
- Forschungsbericht des Umweltforschungszentrums Leipzig-Halle
- Seismizität im sächsischen Vogtland (Memento vom 7. Mai 2006 im Internet Archive) (PDF; 160 kB)