In den USA regt sich nicht nur der Supervulkan unter dem Yellowstone-Nationalpark, sondern auch dessen „Bruder“ im nordkalifornischen Long Valley. Dessen letzter Ausbruch fand vor 760.000 Jahren statt. In einer neuen Studie berichten die Forscher jetzt, was wirklich unter der Erde vorgeht.
Vor 760.000 Jahren, als es auf der Erde noch keine Menschen gab, erschütterte eine titanische Eruption ein Gebiet, das heute den Norden Kaliforniens bildet. Ein Supervulkan war ausgebrochen und schleuderte Aschewolken bis in die untere Stratosphäre. Riesige Lavaströme ergossen sich über das Land und entflammten auf tausenden von Quadratkilometern Waldbrände.
Supervulkan zeigte Anzeichen für allmähliches Erwachen
Schließlich bedeckte die Asche die Region bis ins östliche Nebraska. Zugleich sprengte der Ausbruch die Gesteinsdecke weg, die die in 1200 Meter Tiefe gelegene Magmakammer überdeckte. Dabei entstand eine 32 mal 17 Kilometer lange und 300 bis 1000 Meter tiefe Caldera, die als Long Valley Caldera bekannt ist.
Als der Ascheregen nach sechs Tagen endete, hatte der Long Valley Supervulkan 1400mal mehr Lava, Asche und Gas ausgespien als der im US-Staat Washington gelegene Vulkan Mount St. Helens bei seiner Supereruption von 1980. In der Folge war er weiter aktiv, so dass sich in der Caldera ein typischer Lavadom bildete. Die Ausbrüche endeten dann vor rund 50.000 Jahren.
Im Jahr 1978 zeigte der schlummernde Supervulkan jedoch Anzeichen für ein allmähliches Erwachen. Der Boden der Caldera begann sich nach oben zu wölben. Im Mai 1980 erschütterten vier Erdbeben der Stärke 6 die Gegend um die Caldera. Beides gilt als Vorläufer einer neuerlichen Eruption.
Deshalb wollten Geologen herausfinden, was sich unter der Caldera abspielt – in den „Eingeweiden des Biests“, wie das Internetportal „Live Science“ schrieb. Das Ergebnis veröffentlichten die Forscher jetzt im Fachjournal „Geology“ (Die gefährlichsten Vulkane Deutschlands).
Erstmals erhalten die Forscher eine sehr detaillierte Darstellung
Im Untergrund ist, wie sich zeigte, eine riesige Menge Magma verborgen, die in Tiefen zwischen fünf und über 20 Kilometern liegt. „Es sind rund 1000 Kubikkilometer – das ist genug für eine weitere Supereruption wie die vor 760.000 Jahren“, sagt Studienhauptautor Ashton Flinders vom US Geological Survey (USGS) im kalifornischen Menlo Park.
Allerdings könnte das glutflüssige Gestein in kleinere Portionen unterteilt sein, die sich zwischen unterschiedlichen Gesteinsschichten erstrecken – wie der Sirup in einem riesigen Stapel Pfannkuchen.
Bislang konnten die Geologen die Strukturen des Long Valley Supervulkans auf zwei Arten untersuchen: Entweder erzeugten sie hoch aufgelöste Abbildungen, die viele Details zeigen, aber nur wenige Kilometer tief reichten, oder grob aufgelöste Bilder aus größeren Tiefen.
„Dies hinterließ eine Schattenzone in der mittleren Erdkruste: Die flachen Untersuchungen reichten nicht bis dorthin, die tieferen dagegen lieferten nur verschwommene Aufnahmen“, erklärt Flinders. „Was wir jetzt sehen, ist zwar nicht neu, doch erstmals erhielten wir aus dem verborgenen Bereich eine sehr detailreiche Darstellung.“
Wie in der Geologie üblich, erzeugten die Studienautoren ihre Bilder anhand von seismischen Wellen, die das Erdinnere gleichsam durchleuchten. „Zusätzlich nutzten wir auf der Geophysik beruhende Computersimulationen, um zu berechnen, wie sich die Wellen unter der Caldera durch den Vulkan bewegen“, so Flinders. Das resultierende 3D-Bild zeigt einen großen Block von teilweise geschmolzenem Magma.
Eine erneute Supereruption hätte katastrophale, weltweite Auswirkungen
Die Studie erklärt jedoch nicht, wieso sich der Boden der Caldera hebt. Wäre einströmendes Magma die Ursache, was die naheliegendste Vermutung ist, könnte eine neuerliche Supereruption bevorstehen, mit weltweiten Auswirkungen.
Denn die ausgeschleuderten Aschewolken würden nicht nur große Teile der USA bedecken, sondern auch über Jahre hinweg das einfallende Sonnenlicht abschwächen. Als Folge sinken die globalen Temperaturen, und die Ernteerträge nehmen ab. Eine solche Abkühlung der Erdoberfläche durch einen Vulkanausbruch wird auch als „vulkanischer Winter“ bezeichnet.
Dieses Phänomen zeigte sich deutlich, als 1981 der Vulkan Pinatubo auf den Philippinen ausbrach. Seine Aerosolwolke reduzierte die Sonnenstrahlung um 2,5 Prozent, wodurch sich die Erde um rund 0,5 Grad Celsius abkühlte.
Ausbruch zu unseren Lebzeiten ist sehr unwahrscheinlich
Wann mit einer solchen Katastrophe zu rechnen wäre, ist aber unklar. „Es ist unmöglich, eine Eruption vorherzusagen“, bekräftigt Flinders. „Wir können aber sagen, dass ein Ausbruch des Long Valley Supervulkans zu unseren Lebzeiten extrem unwahrscheinlich ist.“
Vielleicht sind die Magmamassen aber überhaupt nicht mehr gefährlich. Denn der Calderaboden könnte sich auch aufwölben, weil das flüssige Gestein in der Tiefe kristallisiert. Dann würde das in der Schmelze enthaltene Wasser herausgedrückt und höbe das darüber liegende Gestein.
Ein Ausbruch könnte dann nicht mehr erfolgen. Sicherheitshalber überwacht der USGS den schlummernden Supervulkan sowie die benachbarte Kette der Mono-Inyo-Krater. Bei drohender Gefahr ließe sich die Bevölkerung dann rechtzeitig warnen.
Yellowstone: Neue geothermische Erscheinungen
Der Yellowstone Nationalpark ist bekannt für seine zahlreichen geothermalen Erscheinungen wie Geysire, heiße Quellen und Schlammsprudel. Nun bildeten sich neue hydrothermale Manifestationen im Upper Geyser Basin, in dem auch der bekannte Geysir Old Faithful liegt.
An dessen Travertin-Hügel manifestierten sich auch die ausgeprägtesten Erscheinungen. Mitten unter einem Steg nahe des Geysirs entstanden neue Springquellen, welche heißes Wasser aufsteigen ließen. Zudem bildeten sich mehrere Risse im Boden.
Am Samstag sprang auch die Ear Spring, was ein seltenes Ereignis ist. Die Vulkanologen sehen zwar eine lokale Änderung im hydrothermalen System des Upper Geyser Basins, allerdings dementieren sie, dass es ein Anzeichen steigender magmatischer Aktivität im Untergrund geben würde (Neuer Riss unweit von Yellowstone-Supervulkan (Videos))
Allerdings sind das nicht die einzigen Nachrichten über ungewöhnliche hydrothermale Aktivitäten im Yellowstone Vulkan: Dieses Jahr sprang der weltgrößte Geysir Steamboat bereits 17 Mal.
Normalerweise liegen mehrere Monate bis Jahre zwischen den einzelnen Sprüngen des Geysirs. Steamboat Geyser liegt im Norris Geyser Basin, einer anderen Region des großen Calderavulkans.
Sicherlich ändern sich hydrothermale Systeme häufig und eine Änderung hier muss nicht gleich auf einen möglichen Vulkanausbruch hindeuten. Dennoch ist es sehr interessant, dass sich die hydrothermale Aktivität an verschiedenen Orten der Caldera ändert und das auch noch zeitnahe. Dies könnte schon auf einen höheren Wärmefluss aus dem Erdinneren hindeuten.
Literatur:
Die Erde im Umbruch: Katastrophen form(t)en diese Welt. Beweise aus historischer Zeit
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