Eine Thermalquelle ist eine hydrothermale Quelle, bei der Wasser austritt, welches signifikant wärmer ist als das umgebende Grundwasser (Thermalwasser). Wenn das Wasser mindestens 15°F (8.3°C) höher ist als die umgebende Lufttemperatur, spricht man von einer heißen Quelle[1].
Das Wasser wird unterirdisch erhitzt, entweder durch vulkanische Aktivitäten oder indem das Wasser bis in tiefere Bereiche der Erde zirkuliert und sich dort am heißen Gestein erwärmt. Dabei erreichen die heißesten Quellen Mitteleuropas in Bad Radkersburg 80° C, Aachen 74° C, in Karlsbad 72° C und in Wiesbaden 66° C. In vulkanogenen Gebieten ist die Wassertemperatur teilweise nahe dem Siedepunkt. Meist blubbert das Wasser an die Erdoberfläche. Dabei werden oft Schwefel-Gase freigesetzt.
Das Gebiet mit der weltweit größten Konzentration von heißen Quellen ist das obere Geysir-Becken im Yellowstone-Nationalpark (USA). 62 % sämtlicher heißen Quellen befinden sich dort. Auch Island ist bekannt für seine vielen heißen Quellen.
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Eine typische heiße Quelle ist unmittelbar bei der Quelle weiß durch die Ausfällung mineralischer Stoffe, die sich im Wasser befinden und sich teilweise als Sinter um die Quelle ablagern. Je weiter weg das Wasser von der Quelle fließt, desto kälter wird es. Je nach Temperatur siedeln sich Mikroorganismen wie Algen und Bakterien darin an (zum Beispiel Cyanobakterien oder Thermus aquaticus). Die Farbe, die durch viele solcher Kleinstlebewesen hervorgerufen wird, ändert sich von hellgelb über orange zu dunkelgrün.
Thermalquellen sind generell artenarm. Grundsätzlich kann man sagen, dass „normale“ Wassertiere und –pflanzen bei Temperaturen von über 30°C nicht dauerhaft überleben können. Thermalquellen werden daher von spezialisierten Lebensgemeinschaften besiedelt. Die Grenzwerte, bis zu denen sich spezialisierte Wasserorganismen an Hitze anpassen können, sind sehr unterschiedlich. Bei Käfern und Rädertieren liegt die äußerste Grenze bei 45 – 49°C. Blaualgen ertragen bis zu 69°C, fadenförmige Bakterien (Chlamydothrix thermalis) bis zu 77,5°C. Siedende Thermalquellen sind an der Erdoberfläche weitgehend frei von Organismen. Heiße Quellen am Boden der Tiefsee können jedoch noch bei sehr viel höheren Temperaturen von Bakterien besiedelt werden, da bei dem hohen Umgebungsdruck das Wasser nicht siedet (s.u.).
Heißes Wasser enthält außerdem wenig gelösten Sauerstoff, wohingegen die hohe Temperatur den Sauerstoffbedarf der meisten Organismen stark erhöht. Viele Organismen leiden daher an Sauerstoffmangel. Manche Arten lösen dieses Problem jedoch, indem sie zum Atmen auftauchen, wie etwa Wasserlungenschnecken oder Wasserkäfer.
Viele Thermalquellen enthalten außerdem gelösten Schwefelwasserstoff, der mit gelöstem Sauerstoff reagiert und somit den Sauerstoffgehalt weiter hinabsetzt. Für viele Organismen ist Schwefelwasserstoff darüber hinaus an sich schon giftig. Zahlreiche Bakterien (z.B. Beggiatoa arachnoidea, Thiotrix nivea) und manche Blaualgen (Spirulina sp., Oscillatoria chlorina) sind jedoch imstande, Schwefelwasserstoff nicht nur zu ertragen, sondern sogar als Energiequelle für ihr eigenes Wachstum zu benutzen. In schwefelhaltigen Thermalquellen kommen solche Organismen in der Regel massenhaft vor. Manche Grünalgen wie Cosmarium laeve können Schwefelwasserstoff zwar nicht nutzen, ertragen ihn aber und sind daher auch in Schwefelquellen zu finden.
Im Ablauf einer Thermalquelle herrschen meist gemäßigtere und viel günstigere Bedingungen. Das Wasser ist warm, aber nicht mehr heiß, durch die Bewegung mit Sauerstoff angereichert, und es gibt keine jahreszeitlichen Temperaturschwankungen. Man findet daher im Ablauf von Thermalquellen der gemäßigten Zone bisweilen Arten, die sonst nur in den Subtropen oder Tropen vorkommen. In der Thermalquelle in Baden bei Wien gilt das etwa für die Schnecke Physa acuta oder das Gras Cyperus longus.
Beim Geysir handelt es sich um eine spezielle Art von heißen Quellen, bei der das Wasser unterirdisch nicht schnell genug zirkulieren kann und deshalb entweicht, indem es hoch in die Luft spritzt. Fumarolen sind heiße Quellen, bei denen das Wasser in Form von Dampf entweicht. Ist das austretende Wasser mit Schlamm und Ton vermischt, so spricht man von einem Schlammtopf.
Vermischt sich das Wasser einer heißen Quelle mit demjenigen einer kalten, entsteht eine warme Quelle.
Fast alle heißen Quellen auf der Welt enthalten Süßwasser. Die einzigen drei heißen Salzwasserquellen finden sich in Italien am Vesuv, auf der japanischen Insel Hokkaido und auf der taiwanischen Insel Lüdao ("Grüne Insel").
In der Tiefsee gibt es ein mehrere zehntausend Kilometer langes Netz von die Erde umspannenden, sehr hoch aufragenden vulkanisch aktiven Gebirge. Auf diesen mittelozeanischen Rücken finden sich Thermalquellen mit Temperaturen von mehr als 400 °C. Sie entstehen dadurch, dass Meerwasser in die Erdkruste eindringt und erhitzt wieder herausströmt. Dabei bilden sich am Meeresgrund aus ausgefällten Mineralien die sogenannten Schwarzen - und Weißen Raucher, röhren- oder kegelförmige Schlote aus dem das heiße Wasser zusammen mit einer Sedimentwolke austritt.
Thermalquellen können am Meeresboden ebenfalls durch einen exothermen chemischen Prozess entstehen, der Serpentinisierung, und sind deshalb nicht an die mittelozeanischen Rücken gebunden[2]. Erstmals wurde eine derartige Quelle im Jahr 2000 entdeckt (Lost City, mit Temperaturen zwischen 40 °C und 90 °C)[3].
Heiße und warme Quellen werden gerne für therapeutische Zwecke genutzt, da sie reicher an gelösten Mineralien sind als kalte Quellen. Bei den Indianern Nordamerikas waren heiße und warme Quellen bereits vor über 10.000 Jahren bekannt und fanden als Heilstätten Verwendung. Zu den ergiebigsten Thermalquellen Deutschlands gehören die Aachener Thermalquellen, die wie auch andere Quellen zum Bau von Thermalbädern geführt haben.
Thermalquellen können auch als Energiequellen genutzt werden. Aus geothermaler Energie kann in Island beispielsweise über 50 Prozent der Primärenergie des Landes gewonnen werden.
Weitere postvulkane oder mit Thermalquellen in Zusammenhang stehende Erscheinungen:
Anna Akhmatova et Marina Tsvetaeva
Deux femmes russes poètes prises au coeur de la tourmente russe du début du siècle, deux femmes russes reclues dans leur oeuvre face à un monde hostile. Ces deux femmes russes sont le visage de la Russie ancienne et moderne.
"Qu'une femme russe vaut bien plus, en somme que les hommes russes qui se battent, et que leur chagrin pour les hommes me fait aimer les femmes russes ici-bas."