Diese Wärme heizt das Grundwasser auf, es steigt nach oben und entweicht an der Erdoberfläche als Wasserdampf oder als heißes Wasser. So entstehen Dampf- und Thermalquellen. In Deutschland sind die Städte Wiesbaden und Baden-Baden bekannt für ihre Thermalquellen und Bäder. Solche Quellen können sehr heiß sein, in der Toskana gibt es zum Beispiel Dampfquellen mit 230 Grad Celsius. Aus dieser Wärme gewinnen auch Geothermiekraftwerke Strom.

Manche dieser heißen Quellen liefern ein spektakuläres Naturschauspiel: Plötzlich schießt eine Fontäne aus heißem Wasser aus dem Boden. Die berühmteste dieser Springquellen oder Geysire ist der „Old Faithful“ im Yellowstone Nationalpark in den USA. Etwa alle 90 Minuten spuckt er für einige Minuten eine Wasserfontäne fast 50 Meter in die Höhe. Der Grund: Unter der Öffnung eines Geysirs führt ein langer, dünner Spalt in die Tiefe, der mit Wasser gefüllt ist. Unten ist es kochend heiß, doch das kühlere Wasser im Spalt versperrt den Ausgang. Erst wenn es in der Tiefe heiß genug ist, reicht der Druck, um auf einen Schlag das gesamte Wasser herauszuschleudern: Der Geysir „springt“. Nach dem Ausbruch füllt sich der Spalt wieder mit kaltem Grundwasser und das Aufheizen beginnt von vorne.

Im Wasser und im Dampf der heißen Quellen sind Gase und Salze enthalten, zum Beispiel Kohlendioxid oder Schwefelverbindungen. Einige dieser Stoffe stammen aus dem Magma, andere wurden auf dem Weg durch verschiedene Gesteinsschichten aufgenommen. An der Oberfläche werden die Gase frei, darunter Schwefelwasserstoff, ein Gas, das nach faulen Eiern riecht. Andere Mineralien lagern sich ab, wenn sie an der Erdoberfläche abkühlen. Sie bilden dann eine Kruste, die man auch Sinter nennt. In der türkischen Stadt Pamukkale haben solche Sinter aus Kalk ganze Terrassen geformt.

Heiße Quellen gibt es auch unter Wasser, nämlich am Meeresboden. Schwarze Wolken dringen dort aus Gebilden, die aussehen wie Schornsteine. Es sind die sogenannten Schwarzen Raucher. Was aus ihnen heraussprudelt ist allerdings kein Ruß, sondern bis zu 400 Grad heißes Mineralwasser. In diesem Wasser sind große Mengen an Metallen wie Zink, Eisen oder Kupfer als Schwefelsalze gelöst. Diese Schwefelverbindungen im Wasser sind es, die die heißen Unterwasserquellen schwarz färben.

Im Erdmantel, der Gesteinsschicht unter der Erdkruste, herrschen Temperaturen von über tausend Grad Celsius und ein sehr hoher Druck. Sind Hitze und Druck hoch genug, schmilzt das Gestein und wird zu einer zähflüssigen Masse, genannt Magma. Dieses Magma dehnt sich aus und steigt nach oben. Dort sammelt es sich zunächst in Hohlräumen, den Magmakammern. Das alles geschieht aber nicht von heute auf morgen, sondern dauert Zehntausende oder Hundertausende von Jahren.

Wenn die Magmakammer voll ist und kein weiteres Material mehr aufnehmen kann, bahnt sich das heiße Magma seinen Weg nach draußen. Es dringt durch Kanäle und Spalten an die Oberfläche und tritt dort als glühend heiße Lava aus – der Vulkan bricht aus. Den Kanal, durch den das Magma nach oben quillt, nennt man Schlot, seinen Ausgang Krater.

Manche Vulkane spucken regelmäßig Lava, zum Beispiel der Stromboli in Süditalien. Seine Ausbrüche kann man täglich beobachten. Andere Vulkane bleiben Jahrhunderte lang ruhig, sind aber nicht wirklich erloschen. Oft sind ihre Krater mit Lava und Geröll verstopft. Das macht sie sehr gefährlich, denn wenn sie ausbrechen, kann es gewaltige Explosionen geben; bekannt dafür sind zum Beispiel der Vesuv bei Neapel oder der Krakatau in Indonesien. Solche explosiven Ausbrüche sprengen Millionen Tonnen von Gestein in die Luft. Die Aschewolke, die durch den Ausbruch aufsteigt, kann lange in der Luft bleiben und durch den Wind weit verteilt werden. Nur langsam setzt sich diese Wolke dann als feine Ascheschicht auf der Erde ab.

Lava, die nicht in die Luft geschleudert wird, fließt als glühend heißer Strom aus geschmolzenem Gestein vom Kraterrand herab. Wenn dieser Lavastrom abkühlt, erstarrt er zu Lavagestein. Nach und nach bauen Lavaströme, Asche und Gesteinstrümmer einen Berg um den Krater auf – den Vulkankegel.

Ein Großteil der Hitze stammt noch aus den Kindertagen der Erde, als sich Staub und Gesteinsbrocken zu einem Planeten verdichteten. Das Wort „verdichten“ klingt allerdings etwas zu harmlos: In Wirklichkeit muss man sich das vorstellen, wie viele große Meteoriteneinschläge – jeder Einschlag eine gigantische Explosion, die den jungen Planeten aufheizte und das Material schmolz.

Seitdem ist es etwas ruhiger geworden und die Erde kühlt sich wieder ab. Das tut sie allerdings äußerst langsam, die Hitze im Erdinneren kann nur sehr langsam in das Weltall entweichen. Heiße Magmaströme im zähen Erdmantel transportieren die Wärme nach oben. Dort bleibt sie unter der starren Erdkruste wie unter einem Deckel eingeschlossen. Nur langsam gibt das Krustengestein die Wärme ins Weltall ab.

Außerdem wird im Inneren der Erde immer noch Wärme nachproduziert. Das liegt daran, dass die Erde in ihrem Kern eine Menge radioaktiver Stoffe wie beispielsweise Uran besitzt. Seit der Entstehung unseres Planeten zerfallen sie und geben dabei über einen sehr lange Zeitraum Wärme ab. Dieser „Brennstoff“ reicht noch für viele Milliarden Jahre.

Das hat seinen Grund: Die Böden, die sich auf Lavagestein und Vulkanasche bilden, sind oft sehr fruchtbar. Pflanzen finden hier viele Nährstoffe. In den milden Klimazonen wachsen Obst und Gemüse besonders gut an Vulkanen. An den Hängen des Ätna zum Beispiel gedeihen Zitrusfrüchte, Feigen, Oliven und Wein bestens.

Vulkane eignen sich auch als Wärme- und Energiequelle. Auf Island und Neuseeland gewinnen die Menschen Strom und Energie aus der vulkanisch aufgeheizten Erde. Und die Isländer nutzen heiße vulkanische Quellen als Thermalbäder.

Auch Tsunamis können durch Vulkanausbrüche entstehen: Die Explosion der Vulkaninsel Krakatau im Jahr 1883 verursachte eine Flutwelle, die noch Tausende von Kilometern entfernte Regionen überschwemmte. Sogar Erdbeben folgen manchmal auf solch einen explosiven Vulkanausbruch. Bei diesen Beben entladen sich aufgebaute Spannungen in der Erde.

In Island löste der Ausbruch von über hundert Vulkanen in der Laki-Spalte im Jahr 1783 eine Hungersnot aus. Durch den Ausbruch gelangten giftige Gase in die Luft. Das Gift setzte sich ab und verseuchte die Schafweiden. Die Tiere starben am vergifteten Futter, geschätzte zehntausend Menschen wegen der folgenden Hungersnöte.

Den „Laki-Feuern“ auf Island folgte eine Abkühlung, die noch weit entfernt zu spüren war. Die aufsteigende Aschewolke verdunkelte den Himmel, starke Winde kamen auf und die Temperatur sank. Ganz Nordeuropa erlebte danach einen ungewöhnlich kalten Winter. Tatsächlich verändern Vulkanausbrüche das Klima. Schuld daran sind vor allem die ausgestoßenen Schwefelgase, die in der Luft feine Schwefelsäuretröpfchen bilden, die lange in der Atmosphäre schweben. Das Sonnenlicht wird von den Tröpfchen gestreut und zum Teil zurückreflektiert. Dadurch kann die Durchschnittstemperatur auf der ganzen Erde sinken.

Besonders viele aktive Vulkane findet man rund um den pazifischen Ozean, zum Beispiel den Mount St. Helens in den USA, den Popocatepetl in Mexico und den Bezymianny in Russland. Sie alle sind Teil einer etwa 40.000 Kilometer langen Kette von Vulkanen, dem Pazifischen Feuerring. Denn rings um den Pazifik schiebt sich die pazifische Platte unter andere Platten. Beim Abtauchen der pazifischen Platte wird die Erdkruste aufgeschmolzen. An diesen Stellen sammelt sich Magma und darüber bilden sich Vulkane.

Vulkane gibt es nicht nur über, sondern auch unter dem Meeresspiegel – und die meisten sind uns noch völlig unbekannt. Diese Unterwasser-Vulkane heißen „Seamounts“, Seeberge. Zu ihnen gehören die Vulkane des Mittelatlantischen Rückens, einem riesigen Unterwassergebirge im Atlantik. Dort driften Platten auseinander und daher steigt dort ständig Magma nach oben. Manchmal erreichen die Vulkane auch die Meeresoberfläche: 1963 ist südlich von Island eine neue Vulkaninsel – Surtsey – innerhalb weniger Monate aus dem Meer gewachsen. Auch Island selbst entstand durch Vulkanismus am Mittelatlantischen Rücken.

Ganz anders verhält es sich mit den Vulkanen auf Hawaii: Diese liegen weit entfernt von Plattengrenzen, mitten auf der Pazifischen Platte. Aber unterhalb von Hawaii ist der Erdmantel besonders heiß, man nennt das einen „Hotspot“, eine heiße Stelle im Erdmantel. Hier steigt heißes Magma nach oben und kann leicht durch die Kruste brechen – dann entsteht ein Vulkan. Wenn eine Platte der Erdkruste über einen festen Hotspot hinweg gleitet, bohrt sich immer wieder ein neuer Vulkan durch die Kruste. So entsteht eine ganze Kette von Vulkanen, wie zum Beispiel die Inselkette von Hawaii. Dort ist im Moment der Vulkan Kilauea aktiv, weil er zurzeit über dem Hotspot liegt.