Unter dem Yellowstone-Nationalpark brodelt ein Supervulkan. Eine neue Studie zeigt: Sein Magmareservoir ist noch deutlich größer als bisher angenommen. Es könne den Grand Canyon mehr als elfmal füllen. Würde das Magmamonster ausbrechen, drohen uns Glutsturm, Ascheregen und nuklearer Winter.
- Forscher entdecken neues gigantisches Magmareservoir unter Yellowstone-Park.
- Erneuter Ausbruch des Supervulkans hätte verheerende Folgen.
- Forscher vermuten, dass ein Ausbruch in naher Zukunft vermutlich nicht bevorsteht.
Unter dem gigantischen Supervulkan im Yellowstone-Nationalpark haben amerikanische Geowissenschaftler erneut ein riesiges Magmareservoir entdeckt. Es liegt unterhalb der bereits bekannten Magmakammer des früheren Supervulkans und ist etwa viereinhalb Mal so groß.
Kann Grand Canyon mehr als elfmal füllen
46.000 Kubikkilometer Magma beinhalte das entdeckte Reservoirs nach Angaben des Teams um Hsin-Hua Huang von der University of Utah. Er könne den Grand Canyon mehr als elfmal füllen, heißt es in einer Pressemitteilung der Universität. Die Wissenschaftler fanden das Reservoir bei der Auswertung von Erdbebenwellen.
Die Magmakammer und das -reservoir bestehen vor allem aus heißem, aber festem Gestein. Den Anteil an geschmolzenem Gestein schätzt das Forscherteam auf neun Prozent in der Kammer und lediglich zwei Prozent im Reservoir.
Erdbebenaufzeichnungen untersucht
Täglich entweichen etwa 45.000 Tonnen an Kohlendioxid im Yellowstone-Park aus den heißen Quellen und Schlammtöpfen. Mit dem Inhalt der Magmakammer waren diese allein bisher nicht zu erklären. Um sich ein genaueres Bild vom vulkanischen System zu verschaffen, kombinierten Huang und Kollegen regionale und nationale Erdbebenaufzeichnungen miteinander.
Weil sich die Erdbebenwellen schneller durch kaltes Gestein bewegen als durch heißes und geschmolzenes, ergab sich durch die Auswertung tausender von Wellen das Bild vom Magmareservoir in der unteren Erdkruste.
So sieht es unter dem Yellowstone-Park aus
Nach Angaben der Forscher ist der Untergrund des Yellowstone-Parks so aufgebaut: Im oberen Erdmantel steigt in eine große Menge flüssiges Gestein in einem sogenannten „Plume“ auf. Unterhalb der Grenze zur Erdkruste, in rund 60 Kilometern Tiefe, verbreitert sich der Plume wie der Hut eines Pilzes.
Durch Gesteinsrisse und -gänge gelangt Magma vermutlich in das Reservoir, das in der unteren Erdkruste in einer Tiefe von 20 bis 50 Kilometern liegt. Wiederum durch Spalten im Fels ist das Reservoir mit der Magmakammer in fünf bis 16 Kilometern Tiefe verbunden. Die Kammer verursacht an der Oberfläche heiße Quellen und andere Besonderheiten des Nationalparks.
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Ein erneuter Ausbruch wäre verheerend
Die Gefahr, dass der Supervulkan, der unter dem Yellowstone-Nationalpark im US-Staat Wyoming schlummert, in naher Zukunft ausbricht, sei aber nach wie vor sehr gering, schreiben die Forscher in ihrer Studie, die sie im Fachmagazin „Science“ veröffentlichten. Zu diesem Schluss kamen auch die Forscher des U.S. Geological Survey (USGS). Eine Arbeitsgruppe um den Geophysiker Larry Mastin vom Cascades Volcano Observatory des USGS in Vancouver (US-Staat Washington) hatte im vergangenen Jahr eine Studie im Fachjournal „Geochemistry, Geophysics, Geosystems“ veröffentlicht. Sie zeigten, wie sich eine erneute Eruption des Magmamonsters auswirken würde. Ihr Fazit: Es wird verheerend werden.
Der Vulkan ist mindestens drei Mal ausgebrochen
Ihre Prognose leiten die Forscher aus der Vergangenheit des in den Rocky Mountains gelegenen unterirdischen Monsters her. Drei gewaltige Eruptionen sind bekannt, sie erfolgten vor 2,1 Millionen, 1,3 Millionen und 640.000 Jahren. Bei letzterer brachen 1000 Kubikkilometer glutflüssiges Gestein aus der Tiefe hervor.
Vulkanologen nennen solche und noch stärkere Ereignisse eine Supereruption. Danach gab es noch mehrere kleinere Ausbrüche bis vor rund 70.000 Jahren.
Supervulkane hinterlassen bei einer Eruption keinen Kegel, sondern eine riesige, kesselförmige Senke, Caldera genannt. Sie entsteht, wenn sich die Magmakammer entleert und in sich zusammenstürzt. Solche Calderen können riesige Ausmaße annehmen. So war der beim ersten Ausbruch des Yellowstone-Monsters entstandene Krater 80 Kilometer lang und 55 Kilometer breit.
Die Asche wird sogar gegen den Wind getragen
In ihrer Analyse ermittelten die USGS-Experten, wie sich eine neuerliche Supereruption auswirken würde. In einer Computersimulation analysierten sie insbesondere die Verteilung der in die Atmosphäre geschleuderten Asche. Dabei bezogen sie verschiedene Ausbruchstypen sowie die Windströmungen mit ein. In dem hypothetischen Fall bildet sich eine schirmförmige Wolke, die sich gleichförmig in alle Richtungen erstreckt.
Ganz Amerika unter einer Aschewolke
Sie verteilt die Asche über ganz Nordamerika, wobei das meiste Material nahe dem Detonationszentrum herab sinkt. Zum Rand hin nimmt die Dichte der Aschewolke ab. Bei kleineren Eruptionen verteilt sich das Material dagegen eher fächerförmig, abhängig vom Wind.
„Eine Supereruption erzeugt jedoch ihren eigenen Wind, und er ist stärker als die in den USA meist vorherrschenden Westwinde“, erklärte Studien-Hauptautor Mastin. „Dies erklärt die Verteilung des Auswurfmaterials der vergangenen großen Yellowstone-Eruptionen, bei denen beträchtliche Mengen gegen den Wind die Westküste erreichten.“
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