Unter dem ältesten Nationalpark der Welt schlummert ein Supervulkan – Der sorgt indirekt dafür, dass aus dem Untergrund hunderte Millionen Jahre altes Helium nach oben dringt
Aus den Geysiren und Schlammlöchern des Yellowstone-Nationalpark in den USA treten alle möglichen Arten von Gas aus. Eine Überraschung aber brachten aber Analysen des ausgestoßenen Heliums.
Der Anteil des Isotops Helium-4 (also mit zwei Protonen und zwei Neutronen) ist bis zu 100-mal höher als es dem Krustengestein an dieser Stelle eigentlich entsprechen würde. Dieses Isotop entsteht nämlich vor allem aus dem Zerfall der radioaktiven Elemente Thorium und Uran.
Älteres Gestein enthält normalerweise mehr Helium-4 als junge Gesteinsformationen, wie sie in einem vulkanisch so aktiven Gebiet wie dem Yellowstone üblich sind.
Woher trotzdem so viele Helium-4 kommt, war daher bisher ein Rätsel. Jacob Lowenstern und seine Kollegen vom US Geological Survey haben im Fachblatt „Nature“ untersucht, woher dieses zusätzliche Helium-4 stammen könnte.
Ihr Verdacht richtete sich dabei auf eine darunterliegende Schicht sehr viel älteren Gesteins, das sogenannte Wyoming-Kraton, das schon vor 2,8 Milliarden Jahren entstand. Nach Ansicht der Forscher ist dieses uralte Kraton die Quelle des zusätzlichen Helium-4 (Yellowstone Supervulkan: Und sie dachten, nur die eine Kammer sei das Problem (Videos)).
In Gestein konserviertes Helium
Die Erklärung der Forscher: Aufgrund der speziellen Beschaffenheit der Yellowstone-Caldera blieb das Helium in den tektonisch nahezu unveränderten Gesteinen der unteren und mittleren Kruste gefangen.
Das habe sich erst in den letzten zwei Millionen Jahren geändert, als sich das heiße Magma des Yellowstone-Hotspots vom Erdmantel aus durch die Kruste brannte.
Das nach oben strömende Magma löste nicht nur drei gewaltige Eruptionen aus, die letzte vor rund 640.000 Jahren. Es brach auch die Reservoire des urzeitlichen Heliumgases im alten Krustengestein auf.
Erst dadurch wurde das bis zwei Milliarden Jahre lang im Untergrund gefangene Gas wieder frei, das aus aus radioaktivem Zerfall entstanden ist (Wissenschaftler spielen Gott mit Yellowstone – Was sagt die Bibel über das Ausbrechen des Supervulkans?).
94 Erdbeben erschüttern den Nationalpark im letzten Monat
Der Yellowstone-Nationalpark wurde im vergangenen Monat von fast 100 Erdbeben heimgesucht, was zu Theorien führte, dass die massive Caldera explodieren könnte.
Insgesamt haben 94 Beben den Nationalpark in Wyoming heimgesucht, was Experten dazu veranlasste, das Gebiet im Auge zu behalten.
Alle Beben waren relativ klein, wobei das größte Beben auf der Richterskala als 2,4 registriert wurde – eines am 23. Juli und dann wieder am 15. Juni. Einige Experten warnen jedoch, dass die Größe von Erdbeben manchmal irrelevant ist, aber die Menge von ihnen könnten eher eine Warnung sein.
Der emeritierte Professor für Geologie an der Portland State University, Scott Burns, sagte, eine Flut kleiner Erdbeben um einen Vulkan herum zeige normalerweise, dass Magma und Gase unter der Oberfläche beginnen, ihren Weg nach oben zu suchen (Es gibt eine viel gefährlichere Bedrohung als den Supervulkan in Yellowstone, an die kaum jemand denkt (Video)).
Er sagte: „Wenn Sie unter einem funktionierenden Vulkan Schwärme registrieren, lautet die Arbeitshypothese, dass Magma dort nach oben wandert.“
Andere sind sich jedoch nicht einig, ob ein Erdbebenschwarm in der Nähe eines Vulkans ein Zeichen für einen Ausbruch sein könnte.
Jamie Farrell von der Universität von Utah in Salt Lake City glaubt, dass dies nur ein Teil des natürlichen Kreislaufs des Yellowstone-Vulkans ist.
„Es gibt keinen Hinweis darauf, dass dieser Schwarm mit Magma zusammenhängt, das sich durch die flache Kruste bewegt.“
Bei einem Ausbruch des Vulkans Wyoming würden schätzungsweise 87.000 Menschen getötet und zwei Drittel der USA sofort unbewohnbar werden.
Der große Aschestoß in die Atmosphäre würde das Sonnenlicht blockieren und direkt das Leben darunter beeinflussen, was einen „nuklearen Winter“ auslösen würde.
Der massive Ausbruch könnte 6000-mal so heftig sein wie der von Mount St. Helens in Washington im Jahr 1980, bei dem 57 Menschen getötet und Asche in 11 verschiedenen Bundesstaaten und fünf kanadischen Provinzen niedergegangen ist.
Schwarmbeben
Im Yellowstone Nationalpark bebt wieder einmal die Erde. Östlich des Lower-Geyser-Basins wird ein Schwarmbeben registriert. Die Beben haben geringe Magnituden und liegen in Tiefen zwischen 2 und 8 km (Yellowstone Vulkan: Geysir sprang erneut! Steht ein Ausbruch kurz bevor? Wie weit im Voraus würden wir es wissen? (Videos)).
Einen 2 Beben-Cluster gibt es im Nordwesten des Parks. Während es fleißig bebt, lässt der Steamboat Geyser auf sich warten. Der letzte Sprung ereignete sich vor 5 Tagen. Sollte sich der Geysir an die Statistik der letzten Wochen halten, dann wäre ein nächster Sprung in den nächsten Stunden fällig (Yellowstone: Ruhender Geysir nach 3 Jahren erwacht – Supervulkan „explodiert“, warnen Geologen (Videos)).
Übersicht aller Schwarmbeben von 0.1 bis 2.3 in der Magnitude laut der Universität Utah:
Magma-Trommelschläge ermittelt
Der Ausbruch der Kuppel des Vulkans St. Helen im Jahr 2004, bei dem die Anhebung des festen Pfropfens durch Magmafluß von unten mit einer praktisch stationären Geschwindigkeit in der Größenordnung von 1–2 Meter pro Sekunde verursacht wurde.
Dieser Vulkanausbruch ging mit wiederholten Trommelbeben mit einer Periodizität von 1 bis 2 Minuten und einer Fokustiefe von minus 1 Kilometer einher.
Ein nahezu periodisches Verhalten einer solchen Trommelschlag-Seismizität kann durch Stick-Slip-Bewegungen eines Vulkanspfropfens erklärt werden. Ein neues nichtlineares dynamisches Modell der Stopfenbewegung, das auf diesem Stick-Slip-Mechanismus basiert, wurde als Referenz vorgeschlagen.
Ähnliche Trommelbeben treten in Verbindung mit einer Zunahme von Gasaustritt im Nationalpark seit einigen Tagen auf. Mehr dazu im unteren Video.
Literatur:
Die Erde im Umbruch: Katastrophen form(t)en diese Welt. Beweise aus historischer Zeit
Video:
Quellen: PublicDomain/derstandard.at/express.co.uk am 26.07.2019
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