Popcorn

Vorweg

Wir möchten uns jetzt schon bei allen Vulkanologen, Geologen, Geophysikern, Geochemikern, Thermodynamikern und überhaupt bei allen Wissenschaftlern entschuldigen, die ihr Leben, Denken und Forschen den Feuerbergen unseres Planeten gewidmet haben. Wir brauchen ihre Disziplin – und viel von dem, was Vulkane zu Vulkanen macht – allerdings unbedingt, um uns auf möglichst anschauliche Weise einem ausgesprochen beliebten Küchensnack zu nähern, ohne den vor allem unsere Freizeit nur halb so attraktiv wäre. Hierfür ist eine gewisse Vereinfachung unausweichlich, denn allzu viele physikalische Details würden beim normalsterblichen Bürger (also bei uns und bei anderen Nichtwissenschaftlern) nur zu Verwirrung führen.

Und wenn Sie, liebe Leser, sich wirklich nur und ausschließlich für Popcorn interessieren, dann lesen Sie einfach unten bei „Pop“ weiter …

Der Unaussprechliche

Im März 2010 flog in Island ein gar nicht mal so alter oder besonders großer Vulkan in die Luft und brachte hierbei immerhin das Kunststück fertig, den Flugverkehr in Nord- und Mitteleuropa für mehrere Tage zum Erliegen zu bringen. Seine Gas- und Aschewolke stieg kilometerweit in die Atmosphäre auf und das mit der Eruption geschmolzene Wasser des darüberliegenden Gletschers und Gletschersees verwüstete weite Landstriche im Umkreis von vielen Kilometern.

Dieser eine Ausbruch an genau dieser speziellen Stelle der Erde könnte uns eigentlich herzlich egal sein, denn Vulkanausbrüche sind alles andere als selten und begleiten uns seit jeher mit mehr oder weniger schlimmen Folgen. Außerdem gibt es viel berühmtere Feuerberge, zum Beispiel den Vesuv (Pompeji), den Ätna (Sizilien), den Stromboli (Pizza), Santorin (Urlaubsparadies), den Mount St. Helens (1980), den Pinatubo (Philippinen) oder den Krakatau (William Turner), von denen bestimmt jeder schon einmal gehört hat.

Wir interessieren uns aber mit einem gewissen Augenzwinkern besonders für den isländischen Übeltäter, weil er von allen bekannten Vulkanen den wohl unaussprechlichsten aller Namen trägt: Eyjafjallajökull. Damit landet er noch vor dem Popocatépetl (5.450 Meter Höhe) und den Phlegräischen Feldern (150 km² Fläche) auf dem ersten Platz. Zumindest in dieser Hinsicht.

Was soll das Ganze eigentlich?

Damit ein Vulkan ausbrechen kann, sind vor allem drei Dinge vonnöten, namentlich Hitze, Wasser und Druck. Es ist nämlich keineswegs so, dass dem Magma eines Tages einfach in den Sinn kommt, heute mal eben in einer gewaltigen Explosion auszubrechen – woher sollte das tonnenschwere und glühend heiße geschmolzene Gestein die hierfür erforderliche immense Energie auch plötzlich nehmen? Vorher muss ein geradezu unvorstellbarer Druck aufgebaut und auch gehalten werden und der kommt schließlich nicht von ungefähr.

Stellen wir uns der Einfachheit halber einmal vor, eine der tektonischen Platten, aus denen die Landmassen der Erde bestehen, würde unter die andere geschoben (normalerweise tauchen immer die durch die Wassersäule viel schwereren ozeanischen Platten, also die, über denen ein Meer liegt, unter die viel leichteren Kontinentalplatten ab).

Neben der Aufstauung von Energie, die sich sehr gerne durch Erdbeben entlädt, werden bei diesem Prozess auch Unmengen von Wasser mit in die Tiefe gezogen und lagern sich zunächst einmal in ordentlicher Tiefe an.

Gehen wir weiterhin davon aus, dass genau über diesem Geschehen die Gesteinsschichten besonders stabil, stark und robust sind. Oder dass ein kilometerdicker Gletscher obenauf liegt. Oder anders gesagt, dass der Deckel auf unserem Topf oder der Korken auf der Flasche wirklich richtig fest sitzt.

Jetzt die dritte Zutat: Hitze. An manchen Stellen der Erde ist die Erdkruste vergleichsweise dünn, sodass Magma hier sozusagen aus eigener Kraft höher aufsteigen kann als anderswo (das nennt man dann gerne Magmakammer oder Hotspot).

Krawumm

Irgendwann gelangt das aufsteigende Magma nun in die Regionen, in denen sich das Wasser gesammelt hat, das mit dem Abtauchen in die Tiefe gelangt war. Das Ergebnis ist keineswegs überraschend und eigentlich sogar ein bisschen profan: Das Wasser beginnt zu kochen. Da in den Tiefen, in denen das üblicherweise geschieht, aber geradezu unglaubliche Druckverhältnisse herrschen – und da die Deckschicht einfach keinen Druck entlässt –, wird der hierdurch entstehende Druck immer größer, bis plötzlich der Deckel fliegen geht und eine Mischung aus Magma und zu Gas gewordenem Wasser (also Wasserdampf) mit unermesslicher Kraft und mehr oder weniger auf einen Schlag entweicht und dabei neben dem eigentlichen Magma alles mitreißt, was nicht gerade niet- und nagelfest ist. (Dieses Zeug aus dem Erdinneren heißt Pyroklast – daher die berühmten verheerenden Ströme gleichen Namens.)

Nicht umsonst sind Staub- und Aschewolken immer Teil einer Vulkaneruption. Der Mount St. Helens hat es zum Beispiel geschafft, in etwa zehn Minuten eine 19 Kilometer hohe Aschesäule auszustoßen und für weitere zehn Stunden mit ähnlicher Kraft weiter zu feuern. Hier ist also wirklich jede Menge Energie im Spiel, die mit einem Mal freigesetzt wird.

Wasser-Stoff-Bombe

Woran liegt das eigentlich? Wie kann kochendes Wasser plötzlich die Energie von Atombomben entwickeln? Die Antwort kennt jeder, der schon mal Nudeln oder Kartoffeln gekocht hat: Bei 100 Grad Celsius, also wenn es kocht, macht das Wasser etwas sehr Seltsames und verwandelt sich plötzlich in Gas, das fröhlich blubbernd nach oben steigt und sich sozusagen in Luft auflöst. Oder anders gesagt: In Wasser sind jede Menge Gase enthalten, die aber zunächst wegen der noch zu geringen Temperatur oder wegen eines entsprechenden Außendrucks erst einmal nicht entweichen wollen oder können.

Wenn jetzt die Temperatur steigt und die Gase trotzdem nirgendwo hinkönnen, weil oben noch ein Verschluss draufliegt, dann reichern sie sich immer weiter mit Energie aus der Hitze an und warten nur auf den richtigen Augenblick: Entweder der Deckel wird entfernt oder er gibt einfach irgendwann nach. Und bei diesem plötzlichen Druckverlust expandiert sämtliches Gas fast gleichzeitig und entlässt die gesamte gespeicherte Energie ohne Rücksicht auf Verluste in die Umgebung: Es knallt.

Pop

Gutes Stichwort! Das Geräusch, das beim Platzen der Maiskörner entsteht, erinnert – vor allem, wenn man noch einen Deckel auf dem Topf liegen hat – weniger an einen Knall (was es eigentlich ist) als vielmehr an ein samtig-sanft-dumpfes „Pop“ oder „Plopp“ („Ploppcorn“ würde aber nun wirklich albern klingen).

Warum jetzt die ganze Vulkanologie weiter oben? Wenn Sie so wollen, geschieht beim Popcorn genau dasselbe wie beim Vulkanausbruch, die physikalischen Grundzutaten sind dieselben, nämlich Hitze, Wasser und Druck.

Corn

Popcorn-Mais verfügt über eine besonders dünne, sehr harte und etwas glasige Schale, ohne die der Prozess nicht funktionieren würde – deshalb gelingt die Herstellung von Popcorn auch nur dann zuverlässig, wenn man die speziell hierfür gezüchteten Körner verwendet. Unter der Schale liegt das sogenannte „Endosperm“, das neben Nährstoffen auch einen guten Anteil Wasser enthält und das bei einer späteren Keimung den Pflanzen-Embryo mit ersten lebenswichtigen Rohstoffen versorgt.

Wir sehen Sie aufmerken und jetzt schon verstehen! Die Schale ist sehr gut dazu geeignet, auch höherem Druck standzuhalten und die Rolle des Korkens oder Deckels zu übernehmen; eingeschlossenes Wasser wartet jetzt nur noch auf die entsprechende Hitze, um einen ordentlichen gasbasierten Überdruck zu erzeugen. Zack: Popcorn!

Irre!

Nur, um das noch einmal zu verdeutlichen: Bereits unter ganz normalen Druckverhältnissen entstehen aus einem Milliliter Wasser – halten Sie sich fest – 1,6 Liter Wasserdampf! Und wenn Sie jetzt noch wissen, dass die Schale des Popcorn-Maises erst bei Temperaturen zwischen 170 und 180 Grad Celsius nachgibt, dann kann man sich gut ausmalen, was passiert, wenn dieser Dampf schlagartig entweicht und dabei sozusagen den gesamten Mais-Pyroklast mit sich reißt: Ein Popcorn-Korn kann leicht das 40-Fache seiner Ursprungsgröße erreichen, was auch erklärt, warum aus einer kleinen Handvoll Mais eine große Schüssel Popcorn wird.

Salzig, süß, gemischt gewürzt oder nature ist danach eigentlich nur noch eine Frage des persönlichen Geschmacks.

Guten Appetit und:

Wie heißt dieser isländische Vulkan noch mal?

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