Was ist ein Sandvulkan?

Ein Sandvulkan ist eine kegelförmige geografische Landform, die durch das Ausstoßen von verflüssigtem Sand von einem zentralen Punkt auf die Landoberfläche entsteht. Der ausgestoßene Sand sammelt sich kegelförmig an und fällt von der Mitte weg. Wenn der ausgestoßene Sand abfällt, bildet sich an der Spitze ein Krater, dessen Landform einem Vulkan ähnelt. Sandvulkane werden auch als Sandsiede bezeichnet und sind in der Regel klein, wobei der Durchmesser der Basis des Sandvulkans zwischen Millimetern und Metern liegt. Sandvulkane wurden negativ in die Verschärfung der Auswirkungen von Naturkatastrophen wie Erdbeben und Überschwemmungen einbezogen.

Entstehung eines Sandvulkans

Durch die Bodenverflüssigung entsteht ein Sandvulkan. Es beginnt im Sand unter der Oberfläche, der sich oft mit Wasser füllt. Der resultierende Effekt der Wechselwirkung zwischen dem verflüssigten Sand und dem Sand auf der Oberfläche führt häufig zum Sandkochphänomen. Der verflüssigte Sand verliert durch die Sättigung mit Wasser an Festigkeit. Unter dem Druck des stärker werdenden Oberflächensandes kommt es zur Verdichtung und beim Ausnutzen einer Schwächungslinie werden der verflüssigte Sand und das Wasser auf die Oberfläche ausgestoßen. Sobald sie auf der Oberfläche sind, breiten sich die extrudierten Produkte seitlich um die Oberflächenöffnung aus. Die Wiederholung des Vorgangs führt zu einer Vergrößerung des Sandsiedens.

Sandvulkane und Erdbeben

Der Verflüssigungsprozess in Sandvulkanen führt zu katastrophalen Auswirkungen von Erdbeben. Die Verformung, das Absinken und die Rotation von Strukturen wurde gelegentlich mit Sandkochen in Verbindung gebracht. Im Jahr 2001 verursachte ein Erdbeben im Nordwesten Indiens in der Nähe von Bhuj massive Sachschäden und zahlreiche Todesfälle. Das Chaos war mit Sandvulkanen verbunden, da riesige Risse sichtbar waren und Sand und Wasser aus diesen Rissen in vulkanischen Brunnen ausgestoßen wurden. In San Francisco wurde der Ausbruch eines Sandvulkans mit dem Erdbeben von 1989 in Loma Prieta in Verbindung gebracht.

Eine der stärksten Erdbebenserien ereignete sich zwischen 1811 und 1812 in New Madrid, Missouri. In diesem Fall war die Verflüssigung im Verlauf der Erdbeben beteiligt. In einem Bericht wurden Risse festgestellt, aus denen Sand und Wasser ausgetrieben wurden, was die Annahme stützt, dass ein Zusammenhang zwischen Verflüssigung, Sandvulkanen und Erdbeben besteht.

Sandvulkane und Überschwemmungen

Deiche sind Überschwemmungsgebiete, die Flüsse entlang ihrer Ebenen auf tief liegende Küsten beschränken. Auf diese Weise verhindern und kontrollieren sie Überschwemmungen. Diese Deiche können künstlich errichtet werden oder natürlich vorkommen. Der bei der Bildung von Sandvulkanen auftretende Verflüssigungsprozess ist auf ein Versagen des Deichs zurückzuführen, das zu unnötigen Überschwemmungen führt. Sandkochungen erzeugen ein Ungleichgewicht zwischen zwei Seiten eines Deichs hinsichtlich des Drucks, was zu innerer Erosion und schließlich zum Versagen des Deichs führt. Oft werden Anstrengungen unternommen, um der Wirkung von Sandsäcken entgegenzuwirken, indem mit Sandsäcken ein Gewässer um den Sandsack herum gebildet wird. Im Jahr 2011 war ein Sandvulkan in Kairo, Illinois, in Überschwemmungen am Zusammenfluss von Ohio River und Mississippi River verwickelt.