Vulkane

Warum die Erforschung des Mikroklimas in „Pyroducts“ (Lavahöhlen) von Bedeutung ist, wird vor allem bei der Betrachtung der Höhlenökologie deutlich. Die dort lebenden Organismen sind so hochgradig spezialisiert und an die herrschenden Bedingungen angepasst, dass bereits geringe Änderungen (z.B. durch anthropogene Eingriffe) die Dezimierung ganzer Arten zur Folge haben können. Der Insellage von Hawaii kommt dabei eine besondere Rolle zu, da sie isolierte Beobachtungen der Flora und Fauna ermöglicht. Seltene Primärminerale wie den Magnesiumferrit und sekundär entstandene Kristalle sind im Untergrund vor Erosions- und Lösungsprozessen geschützt und ziehen das Interesse von Petrologen und Mineralogen auf sich. Auch andere Wissenschaften haben „Pyroducts“ als Forschungsraum für sich entdeckt. So sind die relativ konstanten Temperaturen im Untergrund geeignet, archäologische Funde über lange Zeit gut zu erhalten. Gleiches gilt für Höhlenablagerungen wie z. B, Höhleneis, die für paläoklimatische Studien herangezogen werden können und welches auch in Lavahöhlen auf Hawaii vorkommt.

Dabei dient die Erforschung mikroklimatischer Prozesse in „Pyroducts“ der Förderung des Verständnisses für den Untergrund. Unsere Forschung soll einen Beitrag dazu leisten.

Insbesondere aus Kalksteinhöhlen liegen zahlreiche Untersuchungen der meteorologischen Prozesse und klimatologischen Bedingungen unterschiedlichster Messdauer vor, während uns keine grundlegenden, über mehrere Jahre hinweg durchgeführten Klimauntersuchungen in Lavahöhlen bekannt sind.

Lavahöhlen unterscheiden sich, als klassische Primärhöhlen mit einer vergleichsweise kurzen Entstehungsgeschichte, bereits bei der Genese deutlich von den sich ich im bestehenden Gestein langsam entwickelnden Lösungshöhlen. Beide Höhlentypen weichen darüber hinaus auch in Ihrer Ausprägung, wie z.B. Ausgangsgestein, der Überdeckung und der Anzahl der Öffnungen zur Außenatmosphäre, erheblich voneinander ab, so dass davon auszugehen ist, dass sich sowohl die kurzfristig wirkenden meteorologischen Prozesse wie auch die klimatischen Bedingungen in beiden Höhlentypen merklich unterscheiden dürften.

Es ist davon auszugehen, dass die bisher vorliegenden Ergebnisse von Klimamessungen aus Karst- und sonstigen Lösungshöhlen nur bedingt auf Lavahöhlen zu übertragen sind. Zum Schließen dieser Forschungslücke, wurde im Jahre 2013 das Forschungszentrum zur Erforschung der meteorologischen und klimatologischen Bedingungen in Lavahöhlen auf Big Island, Hawaii „Akeakamai“ gegründet. Erste Messungen wurden jedoch bereits im Jahre 2011 auf dem „Mauna Loa“ und dem „Kula Kai System“ begonnen, hier liegen mittlerweile über mehrere Jahre reichende Klimamessreihen vor. Die ersten Messungen in der Akeakamai Cave wurden im Jahre 2013 kurz nach ihrer Entdeckung begonnen, zahlreiche weitere Höhlen folgten. Wie auch in den übrigen Höhlen ging es hier zunächst um die Erfassung der beiden Leitgrößen Lufttemperatur sowie der rel. Luftfeuchte an verschiedenen Standorten. Mittlerweile werden – je nach höhle wechselnd -die folgenden Parameter erfasst:

  • Lufttemperatur
  • Felstemperatur in verschiedenen Tiefen
  • Eistemperatur
  • Luftfeuchte
  • Luftströmungen

 

Messungen finden in den folgenden Höhlen auf Big Island, Hawaii statt:

  • Mauna Loa Icecave, seit 2011 (Eishöhle)
  • Arsia Cave, seit 2011 (Eishöhle)
  • Kula Kay System, seit 2011 (Höhle im Trockenbereich)
  • Goat Cave, 2011 bis 2012 (Höhle im Trockenbereich)
  • Akeakamai Cave, seit 2013 (Höhle im Trockenbereich)
  • Kazumura Cave, seit 2015 (Höhle im Regenwald)
  • unbenannte Höhle, seit 2015 (Höhle im Übergangsbereich)
  • Fire Cave, seit 2016 (abkühlende Lavahöhle)

 

 

Unser besonderes Interesse liegt in der Erfassung der Klimatologie sehr junger lavahöhlen, die erst wenige Wochen oder Monate alt sind und sich gerade in der Abkühlung befinden. Leider sind diese Höhlen sehr instabil und kollabieren kurz nach der Bildung wieder. So gilt es zunächst aktive Höhlen in Ihrer Bildungsphase zu identifizieren, weiter zu beobachten und sobald möglich erste Messgeräte von außen einzubringen, was eine Herausforderung an die Messtechnik ist.

Sobald diese Höhlen auf ein erträgliches Maß abgekühlt sind, können erste Begehungen und Fotodokumentationen folgen. Besondere Untersuchungspunkte neben der Klimatologie sind die Besiedlung durch erstes Leben sowie die Mineralbildung.

 

Die erste Höhle die wir untersuchen ist die „Fire Cave“ auf Big Island, Hawaii.