Eine seismische Analyse des Inneren des Yellowstone-Vulkans ergab, dass eine mächtige Wolke darunter verborgen ist - ein vertikaler Magmastrom, der laut einem in der Zeitschrift Nature Geoscience veröffentlichten Artikel schnell aus den Tiefen des Erdmantels aufsteigt.
„Die Geschichte der Geburt dieses Supervulkans, der sich innerhalb der Kontinentalplatte befindet, ist unter Wissenschaftlern seit langem heiß umstritten. Einige Kollegen glauben, dass die Ursache für sein Auftreten eine Wolke ist, und ihre Gegner sagen, dass sie als Folge von Prozessen in den oberen Schichten des Mantels entstanden ist, die uns noch unbekannt sind. Wir haben eindeutige Beweise für die erste Hypothese gefunden “, schreiben die Autoren der Entdeckung.
Der Yellowstone Supervulkan ist heute ein riesiger Trichter mit einer Länge von 72 Kilometern und einer Breite von 55 Kilometern, der sich im gleichnamigen Nationalpark in Wyoming befindet. Mitte des letzten Jahrhunderts fanden Wissenschaftler heraus, dass diese Senke die Mündung eines alten Vulkans ist, mit einer riesigen Magmakammer in einer Tiefe von etwa 8 Kilometern.
Weitere Beobachtungen von Yellowstone zeigten, dass es in den letzten Millionen Jahren mehrmals ausgebrochen ist und dass diese Ausbrüche katastrophaler Natur waren und das Klima des Planeten verändern konnten. Andererseits konnten Wissenschaftler keine offensichtliche Quelle für Lava und Magma finden, weshalb Geologen heute heftig über die mögliche Ursache für das Auftreten eines riesigen Vulkans in diesem Teil der Vereinigten Staaten diskutieren.
Peter Nelson und Stephen Grand, Geologen an der University of Texas in Austin, USA, haben ein neues Kapitel in dieser Debatte aufgeschlagen. Sie fanden neue Beweise dafür, dass sich unter Yellowstone eine Art "Brunnen" aus extrem heißem und flüssigem Magma befindet, der aus den tiefsten Schichten seines Darms, der sich an der Grenze zwischen Kern und Mantel befindet, schnell an die Erdoberfläche aufsteigt.
Solche Magmaflüsse, die die Form eines Pilzes haben, werden von Wissenschaftlern als Federn bezeichnet. Federn können aufgrund ihrer hohen Bewegungsgeschwindigkeit und hohen Temperatur manchmal dicke und kalte Felsen der Kontinentalkruste "durchbrechen" und an die Oberfläche des Planeten gelangen, was zu starken Vulkanausbrüchen führt.
Laut Nelson und Grand haben Geologen lange vermutet, dass unter Yellowstone eine Wolke lauert, aber bis jetzt hatten sie keine eindeutigen Beweise dafür, dass es sie gibt. Dies führte viele "Skeptiker" zu der Annahme, dass dieser Strom heißer Materie tatsächlich durch Fragmente der Meeresplatte erzeugt wurde, die lange Zeit unter Nordamerika gesunken waren, sich aber noch nicht in Stücke aufgelöst hatten.
Wissenschaftler in Texas haben bewiesen, dass dies nicht der Fall ist, indem sie mithilfe eines Netzwerks von USArray-Seismographen analysiert haben, wie zwei seltene Arten von seismischen Wellen durch den Yellowstone-Nationalpark und den Erdkern gingen. Eine große Anzahl dieser Detektoren hat Geologen dabei geholfen, eine dreidimensionale Karte der Eingeweide des Vulkans zu erstellen und zu verstehen, wie genau Magma an seine Oberfläche steigt.
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Wie diese Messungen zeigten, gibt es unter Yellowstone eine ziemlich schmale und gerade Magma- "Röhre", die etwa 2,7-3.000 Kilometer tief in die Erde hineinragt. Seine Eigenschaften und Abmessungen weisen, wie die Wissenschaftler feststellen, eindeutig darauf hin, dass es von einer Wolke erzeugt wurde, deren Temperatur um etwa 600-850 Grad Celsius höher war als die der umgebenden Gesteine.
Diese Entdeckung lässt, wie die Geologen betonen, noch nicht sagen, wann der nächste Supervulkanausbruch stattfinden wird, und macht ihn nicht wahrscheinlicher. Auf der anderen Seite werden weitere Beobachtungen des Verhaltens der Wolke, so hoffen Grand und Nelson, den Wissenschaftlern helfen, im Voraus zu verstehen, dass der Vulkan zu erwachen begonnen hat.