In der langen Geschichte der Erde waren Ausbrüche von Supervulkanen einige der extremsten Ereignisse, die die schroffe Oberfläche unseres Planeten beeinflussten. Überraschenderweise wurden in den geologischen Aufzeichnungen nur wenige dokumentiert, obwohl diese Explosionen riesige Mengen Material ausstoßen (mindestens 1.000 Mal mehr als die Explosion des Mount St. Helens im Jahr 1980) und das Potenzial haben, das Klima des Planeten zu verändern.
Jetzt berichten Forscher in einer Studie im Journal Geology über die Entdeckung zweier kürzlich identifizierter Supereruptionen, die mit dem Hotspot des Yellowstone in Zusammenhang stehen. Eine davon halten sie für die stärkste und katastrophalste Eruption dieser Vulkanregion. Die Ergebnisse sprechen dafür, dass sich die Intensität des Hotspots, der heute die berühmten Geysire, Schlammgruben und Fumarolen im Yellowstone National Park versorgt, abschwächen könnte.
Das Team nutzte eine Kombination aus Techniken, darunter chemische Daten, Magnetdaten und radioisotopische Datierungen, um vulkanische Ablagerungen zuzuordnen, die über zehntausende Quadratkilometer verstreut sind. “Wir entdeckten, dass Ablagerungen, die man vorher mehreren kleineren Eruptionen zugeordnet hatte, tatsächlich riesige Ablagerungen des Materials von zwei bislang unbekannten Supereruptionen darstellen, die vor 9,0 und 8,7 Millionen Jahren stattfanden”, sagte Thomas Knott, ein Vulkanologe von der University of Leicester und Hauptautor der Studie.
“Die jüngere der beiden, die Grey’s Landing Supereruption, ist jetzt das stärkste aufgezeichnete Ereignis der gesamten Snake-River-Yellowstone Vulkanprovinz”, sagte Knott. “Ausgehend von den jüngsten Vergleichen der Stärken von Supereruptionen ist es eine der stärksten fünf Supereruptionen aller Zeiten.”
Das Team, zu dem auch Forscher des British Geological Survey und der University of California in Santa Cruz gehörten, schätzt, dass die Grey’s Landing Supereruption 30 Prozent stärker war als der bisherige Rekordhalter (der Huckleberry Ridge Tuff) und vernichtende lokale und globale Auswirkungen hatte. “Die Grey’s Landing Supereruption emaillierte ein Gebiet von der Größe New Jerseys in heißem vulkanischen Glas, was die Oberfläche sofort sterilisierte”, sagte Knott. Alles innerhalb dieser Region wäre ihm zufolge begraben und während der Eruption wahrscheinlich verdampft worden. “Ascheteilchen hätten die Stratosphäre überflutet und wären als feine Asche über den Vereinigten Staaten herabgeregnet und hätten langsam den gesamten Globus eingehüllt.”
Beide neu entdeckten Supereruptionen fanden während des Miozän statt, dem Zeitintervall, das vor 23 Millionen Jahren begann und vor 5,3 Millionen Jahren endete. “Diese beiden neuen Eruptionen erhöhen die Anzahl der im Miozän aufgezeichneten Supereruptionen der Yellowstone-Snake-River-Vulkanprovinz auf Sechs”, sagte Knott. Das bedeutet, die Wiederausbruchsrate der Yellowstone-Hotspot-Supereruptionen während des Miozän lag im Durchschnitt bei 500.000 Jahren.
Die beiden Supereruptionen haben in den letzten drei Millionen Jahren im heutigen Yellowstone National Park stattgefunden. “Daher scheint es so, als ob der Yellowstone-Hotspot einen dreifachen Rückgang seines Potenzials für Supereruptionen erfahren hat”, sagte Knott. “Das ist ein sehr deutlicher Rückgang.”
Diese Ergebnisse haben nur wenig Einfluss darauf, das Risiko für eine weitere Supereruption im heutigen Yellowstone National Park zu bewerten. “Wir haben demonstriert, dass die Wiederausbruchsrate der Yellowstone-Supereruptionen etwa einen Ausbruch alle 1,5 Millionen Jahre beträgt”, sagte er. “Die letzte dortige Supereruption war vor 630.000 Jahren, was darauf hindeutet, dass wir bis zu 900.000 Jahre bis zu einem weiteren Ausbruch dieser Größe haben könnten.” Aber diese Schätzung ist weit davon entfernt, präzise zu sein, wie Knott betont. Er regt die kontinuierliche Überwachung der Region an; die vom U.S. Geological Survey durchgeführte Überwachung sei ein Muss. Warnungen zu einem Aktivitätsanstieg würden weit im Vorfeld ausgegeben.
Video-Link: https://youtu.be/oKztjX9HNJQ
Diese Studie stützt sich auf Jahrzehnte an Beiträgen von vielen anderen Forschern und erwuchs aus einem größeren Projekt, das die Produktivität großer, kontinentaler Vulkanprovinzen untersuchte. Jene mit Supereruptionen sind das Ergebnis gewaltiger Krustenschmelzprozesse über lange geologische Zeiträume hinweg. Deswegen haben sie einen großen Einfluss auf die Struktur und die Zusammensetzung der Erdkruste in den Regionen, wo sie auftreten.
Weil die Erforschung dieser Provinzen entscheidend dafür ist, um ihre Rolle bei der Gestaltung der Kruste unseres Planeten zu verstehen, hofft Knott, dass diese Forschungsarbeit weitere Entdeckungen nach sich zieht. “Wir hoffen, dass die in unserer Studie präsentierten Methoden und Ergebnisse die Entdeckung weiterer Supereruptionen auf der ganzen Welt ermöglichen wird”, sagte er.
(THK)
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