Yellowstone (Vulkan)

Künstlerische Darstellung der Hot-Spot-Magmakammer unter dem Nationalpark. Herkunft: USGS

Der Yellowstone ist ein Supervulkan unter dem gleichnamigen Nationalpark im US-Bundesstaat Wyoming.

Vulkanismus

Calderen im Yellowstone-Gebiet

Der Yellowstone-Vulkan liegt über einem geologischen „Hot Spot“, einem stationären Punkt unter der Erdkruste (ähnlich wie unter Island oder Hawaii), an dem durch Hitze verflüssigtes Gestein (Magma) aus dem Erdmantel aufsteigt und sich besonders dicht unter der Erdoberfläche befindet. Das durch den Hot Spot aufsteigende Magma wird bei der Bewegung in Richtung Erdoberfläche durch die harten Gesteinsschichten der Rocky Mountains aufgehalten. So entsteht eine ständig wachsende unterirdische Kammer. Unter dem hohen Druck der sich dort aufstauenden Magmamassen hebt sich das darüberliegende Gestein, was schließlich zu Rissen im Oberflächengestein führt. Durch diese Schwachstellen in der Erdkruste entweicht das unter hohem Druck stehende Magma explosiv, während das Dach der Magmakammer einsinkt und eine Caldera zurückbleibt. Dabei werden Staub, Asche und Gase in die Atmosphäre geschleudert und verteilen sich rund um den Globus.

Bis zu 2.000 meist schwache Erdbeben werden jährlich, durch den Vulkanismus der Region bedingt, registriert.

Bisher belegte Ausbrüche

Scheinbare Bewegung des Yellowstone-Hotspots seit 17 Millionen Jahren

Ausbreitung der Aschedecken im Vergleich zu anderen Ausbrüchen

Durch die sich über den Hot-Spot schiebende Kontinentalplatte ergeben sich über die Jahrmillionen erkennbare Spuren der vulkanischen Tätigkeit, eine Kette von Calderen auf dem nordamerikanischen Kontinent. Seine in ca. 8 km Tiefe liegende Magmakammer ist rund 60 km lang, 40 km breit und 10 km mächtig und erwärmt unterirdische Wasservorkommen, die teilweise als Geysire, wie dem Old Faithful, an die Oberfläche treten.

Geologische Untersuchungen zeigten, dass der Yellowstone-Hotspot seit 17 Millionen Jahren aktiv ist und in dieser Zeit durch die Kontinentaldrift scheinbar rund 700 km vom heutigen nördlichen Nevada über das südliche Idaho zu seinem heutigen Ort gewandert ist. Dabei schuf er das Grundgestein der Snake River Plain und hinterließ eine Magma-Tasche, aus der die Ebene des Snake Rivers seitdem mit basaltischer Lava überflutet wurde.

Die drei letzten größeren Ausbrüche fanden im heutigen Nationalpark beziehungsweise seinem unmittelbaren Umfeld vor 2,1 Millionen (Huckleberry-Ridge-Ausbruch), 1,3 Millionen (Mesa-Falls-Ausbruch) und 0,64 Millionen Jahren (Lava-Creek-Ausbruch) statt.^[1] Es wird daher vermutet, dass etwa alle 700.000–900.000 Jahre ein Ausbruch der VEI-Stärke 7 oder 8 erfolgt. Allerdings ist diese Schätzung auf Grund der wenigen Ausbrüche unsicher. Dazwischen gibt es kleinere Ausbrüche.

Basalt-Felsen beim Tower Fall im Yellowstone-Nationalpark

Die letzten Eruptionen verwüsteten die Landschaft im Umkreis von 250 km und verdunkelten weltweit den Himmel für ungefähr drei Jahre. In Europa sank die durchschnittliche Temperatur durch die niedrigere Sonneneinstrahlung merklich. Im Yellowstone-Gebiet hinterließen die letzten Ausbrüche eine überlappende Gesamt-Caldera von 80 km Länge und 55 km Breite, wobei alleine die Caldera des letzten Ausbruchs ungefähr 40 km lang und 25 km breit ist und ca. ein Viertel des gesamten Nationalparks ausmacht. Der letzte Ausbruch schleuderte rund 1000 km³ Material wie Asche und Steine in die Atmosphäre. Die zusammengeschweißte Tuffstein-Formation (Ignimbrit), die dabei entstanden ist, wird Lava Creek Tuff genannt. Heute bedecken Rhyolith- und Basalt-Steine im Yellowstone-Gebiet rund 340 km².

Wesentlich stärker war der erste der drei erwähnten Ausbrüche vor rund 2,1 Millionen Jahren. Dabei entstand eine Caldera von ca. 80 × 50 km. Rund 2500 km³ Material wurden ausgeworfen (zur Veranschaulichung: Das reicht, um ganz Deutschland mit einer 7 m hohen Schicht zu bedecken). Die zweite Eruption vor rund 1,3 Millionen Jahren war die kleinste der drei; nur 280 km³ Material wurden ausgeworfen.

Ablauf möglicher Eruptionen in der Zukunft

Auch heute besitzt der Yellowstone noch eine große Magmakammer, so dass ein ähnlich großer Ausbruch weiterhin möglich erscheint. Geologische Veränderungen, beispielsweise das Anheben der Calderastruktur in den letzten Jahrzehnten, lassen einen Ausbruch in geologisch naher Zeit, also innerhalb der nächsten Jahrtausende, auch als wahrscheinlich erscheinen. Allerdings ist es gut möglich, dass es nicht zu einem großen Ausbruch, sondern zu einem oder mehreren deutlich kleineren Ausbrüchen kommt.

Seit 1995 trat ein neues Muster der seismischen Aktivitäten auf. Das US Geological Survey (USGS) berichtete, dass sich der nördliche Kraterrand hob, während die Basis sich senkte. Diese gegenläufigen Bewegungen nahmen stetig zu, kamen im Jahr 2003 aber wieder annähernd zum Stillstand. Um den Jahreswechsel 2008/2009 wurde eine Häufung kleiner und kleinster Erdbeben beobachtet,^[2] bis März 2009 war die seismische Aktivität jedoch wieder auf dem langjährigen Niveau angekommen.

Diese Bewegungen werden vermutlich durch geschmolzenen Basalt verursacht, der in den unterirdischen Lavagängen strömt. In den 1990er Jahren wurden diese vermutlich dadurch verstärkt, dass ein Lava-Schub aus einem Reservoir im oberen Erdmantel in das Yellowstone-Vulkansystem strömte. Da anscheinend nur wenig Lava wieder abfloss, erhöhte sich der Druck, wodurch neue Gesteinsklüfte entstanden, die wiederum eine bessere Verbindung zum tiefer liegenden Lava-Reservoir schufen. Die Bewegungen führten zu vermehrten geothermischen Aktivitäten in diesem Gebiet.

Solche Phasen „thermischer Unruhe“ haben laut den Wissenschaftlern der USGS bereits wiederholt stattgefunden, bislang ohne Folgen in der jüngeren Vergangenheit.

Kommt es zu einem großen Ausbruch, entstehen typischerweise an der Peripherie der Caldera mehrere Magmendurchbrüche, während das Zentrum der Caldera einsinkt. Dabei werden große Mengen an Lava und Staub bis in die obersten Schichten der Atmosphäre geschleudert und ein großer Teil Nordamerikas wird von einer Ascheschicht bedeckt werden. Als Auswirkung wird für die Erde ein vulkanischer Winter von mehreren Jahren Dauer erwartet. Der Yellowstone-Vulkan ist daher der größte zurzeit bekannte potenzielle Auslöser einer globalen Naturkatastrophe. Kleinere Ausbrüche dürften hingegen keine globalen Folgen haben.

Filme

2005 ließ BBC eine Mischung aus Dokudrama und fiktivem Katastrophenfilm drehen, die sich mit einem Ausbruch des Yellowstone beschäftigt. Der Film lief unter dem Titel Supervolcano (dt. Supervulkan).

Am 12. November 2009 erschien Roland Emmerichs Film 2012, der unter anderem vom Ausbruch des Supervulkans handelt.

Weblinks

• Yellowstone Volcano Observatory (engl.)
• Yellowstone Hotspot und Vulkanismus
• U.S. Geological Survey: Steam Explosions, Earthquakes, and Volcanic Eruptions – What’s in Yellowstone’s Future? (engl.)
• Supervulkan Yellowstone bei naturgewalten.de

Einzelnachweise

1. ↑ Stromboli online: Yellowstone Caldera (abgerufen am 18. April 2009)
2. ↑ USGS: Yellowstone Lake Earthquake Swarm (abgerufen am 18. April 2009)

44.4-110.75345

Koordinaten: 44° 24′ N, 110° 42′ W