Haben Sie schon einmal den Moment gesehen, in dem eine heiße Quelle aus der Erde sprudelt? Heißes Wasser schießt aus dem Boden, und weißer Dampf steigt auf. Dies ist das Ergebnis eines erstaunlichen Phänomens, das sich unter der Erde abspielt.
Wie sprudeln heiße Quellen? Was passiert unter der Erde? Lassen Sie uns die Mechanismen dahinter erklären.
Drei Bedingungen für das Sprudeln von heißen Quellen
Damit heiße Quellen sprudeln können, müssen drei Bedingungen erfüllt sein:
- Wasser: Es muss Wasser im Untergrund vorhanden sein.
- Wärme: Es muss eine Wärmequelle vorhanden sein, die das Wasser erhitzt.
- Ein Weg: Es muss einen Weg geben, durch den das Wasser an die Oberfläche gelangt.
Wenn diese drei Bedingungen erfüllt sind, sprudeln heiße Quellen.
Bedingung 1: Wasser (Grundwasser)
Die Quelle der heißen Quellen ist Regen- oder Schmelzwasser.
Wenn es regnet, sickert das Wasser in den Boden ein. Das Wasser, das tief in den Boden eindringt, wird zu Grundwasser. Dieses Grundwasser ist das Rohmaterial der heißen Quellen.
Japan ist ein regenreiches Land. Die jährliche Niederschlagsmenge ist etwa doppelt so hoch wie der weltweite Durchschnitt. Der reichliche Regen erzeugt reichliche heiße Quellen.
Bedingung 2: Wärme (Wärmequelle)
Es gibt zwei Arten von Wärmequellen, die das Grundwasser erhitzen.
Vulkanische Wärmequelle (Magma)
Unter Vulkanen befindet sich Magma. Die Temperatur des Magmas liegt bei etwa 800 bis 1.200 °C.
Das Magma erhitzt das Grundwasser direkt. Oder der heiße Dampf und die Gase, die vom Magma freigesetzt werden, erhitzen das Grundwasser.
Viele vulkanische Onsen entstehen auf diese Weise. Sie sind oft sehr heiß und reich an Inhaltsstoffen.
Nicht-vulkanische Wärmequelle (geothermischer Gradient)
Auch in Gebieten ohne Vulkane sprudeln heiße Quellen. Die Wärmequelle ist der geothermische Gradient.
Der geothermische Gradient ist das Phänomen, dass die Temperatur mit zunehmender Tiefe ansteigt. Im Durchschnitt steigt die Temperatur alle 100 Meter um etwa 3 °C.
Das bedeutet, dass es in 1.000 Metern Tiefe etwa 30 °C wärmer ist als an der Oberfläche. In 2.000 Metern Tiefe sind es etwa 60 °C mehr.
Das Grundwasser, das tief in den Boden eindringt, wird durch diesen geothermischen Gradient erhitzt. Dies sind die nicht-vulkanischen Onsen.
Bedingung 3: Ein Weg (Verwerfungen und Risse)
Das erhitzte Grundwasser benötigt einen Weg, um an die Oberfläche zu gelangen.
Verwerfungen und Risse
Unter der Erde gibt es Verwerfungen und Risse. Durch Erdbeben oder tektonische Bewegungen entstehen Spalten im Gestein.
Das erhitzte Grundwasser steigt durch diese Verwerfungen und Risse an die Oberfläche. Dies ist der Austrittspunkt der heißen Quellen.
Druck
Das erhitzte Grundwasser steht unter hohem Druck. Dieser Druck drückt das Wasser an die Oberfläche.
Besonders bei vulkanischen Onsen drückt der heiße, unter Druck stehende Dampf das Wasser nach oben. Es gibt auch Quellen, die periodisch wie Geysire ausbrechen.
Der Mechanismus der vulkanischen Onsen
Lassen Sie uns den Mechanismus der vulkanischen Onsen Schritt für Schritt erklären.
- Regenwasser sickert in den Boden: Regenwasser sickert in den Boden und wird zu Grundwasser.
- Magma erhitzt das Grundwasser: Das Magma unter dem Vulkan erhitzt das Grundwasser.
- Vulkanische Gase lösen sich: Schwefelwasserstoff, Kohlendioxid und andere vulkanische Gase lösen sich im Grundwasser.
- Der Druck steigt: Das erhitzte Grundwasser steht unter hohem Druck.
- Austritt durch Verwerfungen und Risse: Das unter Druck stehende Grundwasser sprudelt durch Verwerfungen und Risse an die Oberfläche.
Durch diesen Prozess entstehen vulkanische Onsen.
Der Mechanismus der nicht-vulkanischen Onsen
Der Mechanismus der nicht-vulkanischen Onsen ist etwas anders.
- Regenwasser sickert tief in den Boden: Regenwasser sickert bis zu mehreren tausend Metern tief in den Boden.
- Erhitzung durch geothermischen Gradient: In der Tiefe steigt die Temperatur durch den geothermischen Gradient. Das Grundwasser wird erhitzt.
- Lösen von Bestandteilen aus dem Untergrund: Bestandteile aus dem Gestein und den Mineralien im Untergrund lösen sich im Grundwasser.
- Langsamer Aufstieg: Das erhitzte Grundwasser steigt langsam durch Verwerfungen und Risse auf.
- Austritt an die Oberfläche: Nach Hunderten bis Tausenden von Jahren sprudelt es an die Oberfläche.
Nicht-vulkanische Onsen benötigen mehr Zeit als vulkanische Onsen. Ihre Inhaltsstoffe sind jedoch keineswegs weniger konzentriert.
Arten von Quellen
Es gibt verschiedene Muster, wie heiße Quellen sprudeln.
Selbstsprudelnde Quellen
Heiße Quellen, die durch den Druck im Untergrund natürlich sprudeln. Keine Pumpe erforderlich.
Wie das Yubatake in Kusatsu Onsen, das ständig sprudelt. Die luxuriöseste Art von Onsen.
Bohrquellen
Heiße Quellen, bei denen ein Brunnen gebohrt wird, um das Grundwasser zu fördern.
Es wird bis zu mehreren hundert bis tausend Metern tief gebohrt. Das Wasser wird mit einer Pumpe gefördert.
Geysire
Heiße Quellen, die in regelmäßigen Abständen ausbrechen.
Unter der Erde sammelt sich Dampf an, und wenn der Druck steigt, bricht er plötzlich aus. Der „Old Faithful“ im Yellowstone-Nationalpark in den USA ist berühmt.
In Japan gibt es Geysire in Beppu Onsen in der Präfektur Oita.
Das Alter der heißen Quellen
Heiße Quellen haben ein „Alter“. Die Zeit, die vom Eindringen in den Untergrund bis zum Austritt an die Oberfläche vergeht.
Vulkanische Onsen: Etwa einige Jahre bis Jahrzehnte. Relativ „junge“ Quellen.
Nicht-vulkanische Onsen: Hunderte bis Tausende von Jahren. „Alte“ Quellen.
Das „Goldene Wasser“ von Arima Onsen wird als Meerwasser betrachtet, das vor etwa einer Million Jahren tief im Untergrund erhitzt wurde. Eine Quelle, die über unvorstellbare Zeiträume sprudelt.
Heiße Quellen als erneuerbare Ressource
Heiße Quellen sind eine erneuerbare Ressource.
Solange Regen- oder Schmelzwasser weiterhin in den Untergrund sickert, sprudeln heiße Quellen weiter. Solange die vulkanische Aktivität anhält, sprudeln vulkanische Onsen weiter.
Jedoch ist übermäßiges Abpumpen zu vermeiden. Wenn das Grundwasser erschöpft ist, versiegen auch die heißen Quellen.
Bei angemessener Verwaltung können heiße Quellen ewig sprudeln. Um die japanische Onsen-Kultur zu bewahren, ist eine nachhaltige Nutzung erforderlich.
Den Klang des Sprudelns hören
Haben Sie schon einmal den Klang gehört, wenn heiße Quellen sprudeln?
Das Geräusch von „Gurgeln“ oder „Zischen“. Dies ist der Klang der aus der Erde sprudelnden heißen Quellen. Der Klang von unter Druck stehendem Dampf und Gas, das zusammen mit dem Wasser ausbricht.
Wenn Sie diesen Klang hören, können Sie die „lebendige Quelle“ spüren. Sie können das Phänomen, das unter der Erde stattfindet, mit Ihrem Gehör wahrnehmen.
Zusammenfassung
Heiße Quellen sind ein Phänomen, bei dem Regenwasser in den Untergrund sickert, erhitzt wird und an die Oberfläche sprudelt. Magma von Vulkanen oder der geothermische Gradient erhitzen das Grundwasser.
Vulkanische Onsen sprudeln in einigen Jahren bis Jahrzehnten. Nicht-vulkanische Onsen sprudeln in Hunderten bis Tausenden von Jahren.
Heiße Quellen sind eine erneuerbare Ressource. Solange Regenwasser weiterhin in den Untergrund sickert, sprudeln heiße Quellen weiter. Bei angemessener Verwaltung können sie ewig genossen werden.
Wenn Sie den Moment sehen, in dem heiße Quellen sprudeln, denken Sie an das erstaunliche Phänomen, das unter der Erde stattfindet. Genießen Sie das Geschenk aus Japans Erde mit Dankbarkeit.
