Das Reservoir aus geschmolzenem Gestein unter Yellowstone ist 2,5-mal größer als gedacht

Der Yellowstone-Nationalpark und seine Umgebung in Nordamerika sind Schauplatz einiger der stärksten Vulkanausbrüche, die jemals auf der Erde aufgetreten sind. Wissenschaftler versuchen, diesen Supervulkan unter Yellowstone zu verstehen. Dank neuer seismischer Sensoren, die in diesem Bereich in den letzten zehn Jahren installiert wurden, verfügen sie nun über bessere Werkzeuge, um zu visualisieren, was unter der Oberfläche liegt. Neueste Forschungen haben ergeben, dass das Reservoir an Magma – geschmolzenem oder halbgeschmolzenem Gestein – unter Yellowstone etwa 2,5-mal größer ist als bisher angenommen. Diese Forschung wurde in der Zeitschrift veröffentlichtGeophysikalische Forschungsbriefeam 9. Mai 2014.


Der Supervulkan Yellowstone gilt auf einer geologischen Zeitskala als relativ jung. Wissenschaftler glauben, dass Eruptionen vor 2,1 Millionen, 1,3 Millionen und 640.000 Jahren stattfanden. Die letzte Eruption sandte Asche über den gesamten Kontinent, den wir heute als Nordamerika kennen, und verursachte Veränderungen des globalen Klimas. Sollte der Supervulkan Yellowstone heute ausbrechen, hätte dies schwerwiegende Folgen.

Wird der Yellowstone-Supervulkan in Ihrem Leben ausbrechen?


Midway Geyser Basin, Yellowstone-Nationalpark. Bildquelle: Neal Herbert, National Park Service.

Midway Geyser Basin, Yellowstone-Nationalpark. Bildquelle: Neal Herbert,Nationalparkservice.

Das Magmareservoir in Yellowstone liegt mehrere Kilometer über einem Hotspot im Mantel und fängt einen Großteil des geschmolzenen Gesteins ein, das an die Oberfläche aufsteigt. Dieses geschmolzene Gestein wird „Schmelze“ genannt. Um die Größe des Magmareservoirs zu visualisieren und die darin enthaltene Schmelzmenge abzuschätzen, verwendeten die Wissenschaftler eine Technik namens seismische Tomographie, die misst, wie schnell seismische Wellen von Erdbeben durch die Erdkruste wandern. Bereiche, in denen sich diese Wellen verlangsamen, weisen auf warmes, teilweise geschmolzenes Gestein hin.

Die Wissenschaftler analysierten seismische Wellen von 4.520 Erdbeben, die zwischen 1984 und 2011 im Yellowstone auftraten. Aus diesen Daten konnten sie die Größe des Magmareservoirs berechnen. Es wurde festgestellt, dass90 Kilometer (56 Meilen) lang und etwa 5 bis 17 Kilometer (3 bis 11 Meilen) tief, was 2,5-mal größer ist als frühere Schätzungen. Das Magmareservoir gilt als das größte bekannte Magmareservoir der Welt.

Querschnitt des Yellowstone-Hotspots und des Magma-Reservoirs. Bild über USGS.

Querschnitt des Yellowstone-Hotspots und des Magma-Reservoirs. Bild erscheint mit freundlicher Genehmigung vonJamie Farrell, University of Utah.




Sie fanden auch heraus, dass das Magmareservoir etwa 5 bis 15 % Schmelze enthielt, was niedriger ist als eine frühere Schätzung von 32 % Schmelze. Magma bricht normalerweise nicht aus, es sei denn, es hat einen hohen Schmelzgehalt von 50 % oder mehr, gemäß derU.S. Geologische Befragung. Die Wissenschaftler hoffen, in Zukunft Studien zur Porenstruktur des Magmareservoirs durchführen zu können, um das Eruptionspotenzial besser zu verstehen.

Das Yellowstone-Vulkanfeld entwickelte sich hauptsächlich während drei enormer Eruptionen, die vor 2,1 Millionen Jahren, vor 1,3 Millionen Jahren und vor 640.000 Jahren stattfanden. Yellowstone enthält derzeit zahlreiche Geysire und heiße Quellen.

Die neue Forschung am Yellowstone wurde von Jamie Farrell und Robert Smith von der University of Utah sowie Stephan Husen und Tobias Diehl vom Schweizerischen Erdbebendienst durchgeführt. Die Finanzierung der Forschung wurde von der Brinson Foundation, Carrico Funds und der University of Utah bereitgestellt.

Fazit: Neue Forschungsergebnisse in der Zeitschrift veröffentlichtGeophysikalische Forschungsbriefeam 9. Mai 2014 hat herausgefunden, dass das Magma-Reservoir unter Yellowstone etwa 2,5-mal größer ist als die ursprünglichen Schätzungen. Es gilt als das größte bekannte Magmareservoir der Welt.