Zeolithe der Lebensmotor ?

Vulkane bringen Leben.

 

Erst kommt der Tod und die Zerstörung. Langfristig sind Vulkane aber die Geburtsstätte für neues Lebens und der Treibstoff für unser Überleben.
Widersprüchlicher können die Gegensätze nicht sein. Nach meinem Beitrag ” Picon fördert Pflanzenwachstum” heute die Fortsetzung.

Was sind überhaupt Zeolithe? – II. Teil

Zeolithe sind das zweithäufigste Element auf unserer Erde nach dem Sauerstoff. Bekannt ist es auch unter dem Namen Silizium oder Kieselsäure. Es bildet eine Mineraliengruppe von mehr als 50 Mineralien.
Nicht nur in der Erde, sondern auch in unserem Körper ist es ein wesentlicher Bestandteil. Silizium dient dem Körper als wichtigstes Steuermineral für Körperabläufe. Daher kann ein Mangel auch verheerende Folgen nach sich ziehen und sich unter Haarausfall, beschleunigte Alterung, starke Faltenbildung, Abnutzung der Gelenkknorpel und Störungen im Mineralien-Haushalt zeigen.

Zeolithe entstehen beim Auskristallisieren magmatischer Bestandteile in Hohlräumen von Vulkangesteinen. Es ist die Magma die diesen Stoff aus den tieferen Schichten unserer Erde als Lava an die Oberfläche befördert.

Dabei ist Lava natürlich nicht gleich Lava. Unterschiedliche Zusammensetzungen können dabei auch unterschiedliche Zeolithe Auskristallisieren lassen.
So wie auf dem Foto (Matteo Chinellato) muss es nicht unbedingt aussehen. Es kann farblos, weiß, aber durch Fremdbeimengungen auch gelb, braun oder rosa gefärbt sein.

Auch dieser Lavabrocken von El Hierro enthält Zeolithe. Zeolithe sind ein regelrechtes Allzweckwunder.

Durch seine Eigenschaften als Ionenaustauscher und Molekularsieb verbessert es die Austausch- Kapazität sowie die Wasser- und Nährstoffspeicherfähigkeit von Böden und Erden. Nährstoffe können gebunden und bei Bedarf auch wieder abgegeben werden.

Auch als Filter im Aquariumbereich werden bestimmte Schadstoffe und Schwermetalle absorbiert. Zeolith hat einen leicht alkalischen pH-Wert von 8,5.

Unter dem Elektronenmikroskop ist die feine Struktur und Verästelung erst richtig zu erkennen.

Birgit Hartinger vom BioLab Ars Electronica Center in Linz hatte mir freundlicherweise diese Aufnahme zur Verfügung gestellt. Es sind Innenaufnahmen von ausgeworfenen Restingolitas während der Eldiscreto Eruption im Jahre 2011 auf El Hierro.

Jetzt ist auch zu verstehen, dass ein Gramm Zeolith eine mathematisch errechnete Oberfläche von 43 Quadratmetern hat. Also genügend Platz und Stauraum um nützliche Elemente, aber auch Schadstoffe und Schwermetalle zu absorbieren.
 

Wie helfen nun Zeolithe dem Menschen?

Da unser Körper das Silizium nicht selber produzieren kann, muss es von außen zugeführt werden. Dies geschieht in der Regel durch eine ausgewogene Ernährung. Es sind die Knochen oder die Steuerungselemte, die Funktionsfähigkeit des Gehirn und der Psyche die auf Silizium angewiesen sind.

Auch die gezielte Zufuhr von Silizium ist manchmal nötig. Es besteht nicht die Gefahr einer Überdosierung oder Vergiftung. Der Körper nimmt die Menge die er braucht. Der Überschuss wird ausgeschieden. Selbst radioaktive Stoffe können gebunden und neutralisiert werden.
So wurden nach der Tschernobyl-Katastrophe und dem japanischen Atomunfall den Opfern und verstrahlten Rettern erhöhte Zeolith Dosen verabreicht, um radioaktive Stoffe wie Cadmium und Cäsium zu binden und zu neutralisieren.

Aber auch im praktischen Leben finden wir genügend Zeolithe. Als Ionenaustauscher zur Wasserenthärtung, als Trockenmittel, in Waschmitteln, als Katalysator oder in Wärmespeicherheizungen.
Wahrlich ein Alleskönner der zum Leben zwingend gebraucht wird. Zeolithe sind so nötig, wie der Sauerstoff in unserer Atmosphäre … und den Nachschub liefern die aktiven Vulkane. Vulkane bringen eben Leben (siehe Überschrift).

Dieses Thema könnte man weiter vertiefen. Als Hobby-Vulkanologe möchte ich mich aber nur  auf die wesentlichen Eigenschaften beschränken.

Vulkan - Schatzkiste oder Scherbenhaufen ?

NEWS:

Nach dem kleinen Bebenschwall vom Samstag mit 21 Erdstößen bis ML2,2 ist diese Phase wieder abgeebbt. Gestern hatten wir noch 10 Beben bis ML1,8 aus 11 bis 19 km Tiefe. Das Zentrum bleibt unter dem Inselmassiv.

Wenn auch die kanarischen Vulkane keine Edelsteine oder imaginäre Schätze an die Erdoberfläche befördern, so liefern die Schlote mit ihrer Lava wichtige Mineralien ans Tageslicht.

Nährstoffe, die den Boden anreichern und intensiven Ackerbau ermöglichen. Kommt dann noch entsprechender Regen dazu, kann sich eine ertragreiche Landwirtschaft entwickeln. Gerade die Westinseln La Palma, La Gomera und El Hierro gelten als die grünsten Inseln der Kanaren, mit ausgedehnten Kiefer- und Lorbeerwäldern und einer ausgeprägten landwirtschaftlichen Nutzung wie der Bananenanbau.

Nutzbar wäre auch die thermische Energie die durch das heiße Magma Grund- oder Sickerwasser erhitzt und über Kraftwerke in Strom umwandelt. Davon wurde bisher auf den Inseln noch kein Gebrauch gemacht. Gute und erfolgreiche Beispiele haben wir aber z.B. in Island.

Schwefel - der in den ausströmenden Gasen gelöst ist, wird in der Industrie benötigt. Ob zur Reifenherstellung, Bleichmittel für Textilien, für die Herstellung von Schwarzpulver oder in der Medizin. Das "Sulfur" ist eine wichtige Basis in der Homöopathie.

Hier auf den Inseln wird es - wie immer wieder sichtbar - für den Pflanzenschutz im Wein- und Kartoffelanbau eingesetzt. Schwefel hält Schadinsekte fern und verhindert oder mildert aufkommende Pilzerkrankungen.


Nicht nur in den kondensierten Vulkangasen, sondern auch in der ausgeworfener Lava ist es enthalten. Gelb gefärbte Lavabrocken (Foto) zeigen einen hohen Schwefelanteil an. Allerdings lohnt sich die Herauslösung und Nutzung des so gebundenen Mineral nicht. Bei chemischen Prozessen fällt heute soviel Schwefel als Abfallprodukt an, dass die Industrie trotz riesiger Lagerstätten davon keinen Gebrauch macht. Nur in Indonesien riskieren noch Menschen inmitten von hochkonzentrierten Schwefeldämpfen unter Einsatz ihrer Gesundheit aus einem Vulkankrater das gelbe Mineral abzubauen und mühsam in das Tal zu schleppen. Dort wird es zum Bleichen von Zuckerrohr eingesetzt.


Auch hohe Eisen oder oxydierte Bestandteile (Foto) davon sind in der Lava enthalten. Wie beim Schwefel lohnt sich hier der Abbau auch nicht. Es gibt weltweit hochkonzentrierte Erzlagerstätten, die eine Eisengewinnung wirtschaftlicher machen. Bleibt noch die Nutzung der Lava als Bimsstein und Basalt für den Bausektor. Wurden früher die Häuser mit massivem Basalt errichtet, ist es heute auch der in Deutschland bekannte Hohlblock mit Bimsanteil. Im Mauer- und Straßenbau wird der hiesige Basalt weiter vewendet. Es sind die schön anzusehenden Natursteinmauern, früher als Trockenmauern aufgeschichtet, die hinter der Fassade jetzt mit Beton verstärkt werden.
Ob im verborgenen noch sinnvoll nutzbare Mineralien vorhanden sind, ist nicht bekannt.

Ein wesentlicher Bestandteil der Lava ist Siliciumdioxid (SiO₂). Je nach Vulkantyp lassen sich vier Haupttypen unterscheiden:

Felsisches Magma enthält mehr als 63 % SiO_{2                           - das Rhyolith}

Intermediäres Magma enthält zwischen 52 und 63 % SiO_{2    - das Andesit oder Diorit}

Mafisches Magma enthält zwischen 45 und 52 % SiO_{2            - der Basalt}

Ultramafisches Magma enthält weniger als 45 % SiO_{2              - das Pikrit (hier Picon)}

Je höher der Siliciumdioxid Anteil im Magma, desto explosiver verläuft eine Eruption. Unser Hotspot und die damit verbundenen Vulkane, wie jetzt unter El Hierro, enthalten nur geringe Siliciumdioxid Anteile. Sie sind der Gattung der mafischen und ultramafischen Magma zuzuordnen.

In Verbindung mit Wasser aber, kann es zu heftigen Reaktionen kommen.
Am Beispiel Eldiscreto in 84 m Wassertiefe, würde bei einer erneuten Eruption der Vulkaninnendruck den darüber liegenden Wassersäulen-Druck nach kurzer Zeit überwinden können. Die Folge wäre eine Wasserdampf Explosion oder auch eine phreatomagmatische Explosion. Dies hat aber nichts mit dem Anteil an Siliciumdioxid zu tun.

Was ist nun Siliciumdioxid?

Es ist auch unter dem Namen Quarzsand bekannt und wird z.B. im Lebensmittelbereich gegen das Verklumpen von einzelnen Komponenten, als Füllstoff, Trägerstoff und Trennmittel für bestimmte Lebensmittel verwendet. Das ist der Zusatzstoff der als  E 551  bezeichnet wird.

Schon am frühen Morgen kommen Sie jeden Tag in Hautkontakt mit Siliciumdioxid. Vorausgesetzt Sie putzen regelmäßig ihre Zähne.
In fast allen Zahnpasten wird es als Grobkörper zur Putzhilfe eingesetzt.
Aber auch in Farben und Lacken, Kunst- und Klebstoffen ist es ebenso wichtig wie in modernen Fertigungsprozessen in der Halbleitertechnik oder als Pigment in Inkjetpapier-Beschichtungen

Die mengenmäßig größte Bedeutung kommt Siliciumdioxid in Form von Glas zu - es sind die sogenannten Quarzgläser. Als Hauptbestandteil - meist noch veredelt - ist es aus der heutigen Welt nicht mehr weg zu denken.

Damit lässt sich also hier auch kein Geschäft machen. Rhyolith mit hohem SiO² -Anteil wäre nötig und der ist hier nicht vertreten.

Vielleicht finden sich aber noch andere, bisher unbekannte Mineralien in unserer Lava.
Erst wenn neue technologische Innovationen nach neuen Stoffen schreien, wird man auch hier wieder suchen und vielleicht fündig.

Für den Augenblick bleibt festzustellen: Unsere Magma- bzw. Lava- Zusammensetzung gibt es an vielen Stellen auf der Erdkugel. Wir haben also nichts Besonderes.

Jamie Wilkinson vom Imperial College London hat nach eingehenden Untersuchungen einen Mechanismus entwickelt und eine Theorie aufgestellt, nach der "Vulkanische Erzlagerstätten mit großer Mengen von Kupfer, Molybdän, Gold und Silber" einfach gefunden werden können.

Über seine Idee, Vorgehensweise und Gedanken in den nächsten Tagen mehr.