Vulkanismus Unter Wyoming lauert die Apokalypse

Der Yellowstone-Nationalpark in den USA ist ein beliebtes Touristenziel. Heiße Quellen und vulkanische Landschaft deuten jedoch auch auf das hin, was darunter lauert: Eine gewaltige Magmablase, die Katastrophenpotential birgt.

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Dass mit der Erde unter dem US-Staat Wyoming etwas nicht stimmt, wussten Geologen schon lange. Sie hatten sich über vulkanisches Gestein und die schwefligen heißen Quellen in der Gegend gewundert. Einen Vulkankegel jedoch gibt es nicht. So brachten erst Satellitenbilder Ende der achtziger Jahre die Wahrheit ans Licht: Der Yellowstone-Nationalpark besteht zum großen Teil aus einer Caldera, dem Überrest eines eingestürzten Vulkans.

Die Caldera dehnt sich über eine Fläche von 5000 Quadratkilometern, sie ist mehr als doppelt so groß wie Luxemburg. Über die gleiche Fläche erstreckt sich unter der Erde eine Magmablase. Langsam dringt das Magma nach oben und schmilzt die Erdkruste Richtung Erdoberfläche immer weiter auf. Es lässt Gestein brechen, mehrere leichte Erdbeben am Tag sind die Folge.

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Yellowstone-Park: Magma lauert in der Tiefe

Ein Ausbruch würde den Westen der USA vollkommen verwüsten. Im Umland des Vulkans würden 800 Grad heiße Glutlawinen aus Lava, Asche und Steinen alles Leben auf einer Fläche von der Größe Thüringens vernichten. Noch im 1000 Kilometer entfernten Los Angeles ginge ein Regen nieder, der die Region 30 Zentimeter dick mit Asche bedeckte. "Das öffentliche Leben dort und in vielen anderen Metropolen wäre lahmgelegt", sagt Gefahrenforscher Bill McGuire vom Londoner University College: Flughäfen, Bahnen, Autoverkehr, Elektrizitätswerke, Lebensmittellieferungen und Mobiltelefone stünden still.

Ein Zentimeter Asche vernichtet jede Ernte

Landwirtschaft wäre auch auf anderen Kontinenten unmöglich, prognostizieren Wissenschaftler der Geologischen Gesellschaft von London. Die hat kürzlich ein Gefahrengutachten für Supervulkane im Auftrag der britischen Regierung erstellt. Die Warnung der Forscher: Bereits eine Ascheschicht von einem Zentimeter vernichtet den Ernteertrag eines Feldes.

Auch das Klima würde gravierend verändert. Milliarden Tonnen des Gases Schwefeldioxid würden in die Luft gelangen und sich dann mit Wasser zu Schwefelsäure verbinden. Wolken aus Säuretröpfchen legten sich wie ein Sonnenschirm um den Globus. Die Temperaturen fielen für Jahre um durchschnittlich vier Grad. Auf der Nordhalbkugel sei gar eine Abkühlung von bis zu zehn Grad möglich, heißt es in dem Gutachten.

Die Anwohner fühlen sich sicher, denn große Ausbrüche sind selten. Etwa alle 700.000 Jahre kommt es zur Eruption, die letzte liegt 640.000 Jahre zurück. Geologen sind indes auf der Hut, sie haben den Park verkabelt wie einen Intensivpatienten. Erdbeben- und Gasmessgeräte, Thermometer, GPS-Stationen und Neigungsmesser zeichnen alle Aktivitäten auf. Der Yellowstone-Park wird auch aus der Luft überwacht. Aktuellen Satellitenbeobachtungen zufolge, die im Oktober auf der Jahrestagung der Geologischen Gesellschaft der USA vorgestellt wurden, wölbt sich die Caldera im Norden wie eine Blase um sieben Millimeter im Jahr auf, im Süden dagegen sinkt sie jährlich um fünf Millimeter ein. Das "Atmen" zeugt von Bewegungen von Magma und heißem Grundwasser.

Unter der Oberfläche ein gigantischer Schweißbrenner

Die Quelle des Supervulkans vermuteten Wissenschaftler tief im Erdinneren: Der Schulmeinung zufolge quillt eine Säule heißen Gesteins aus dem unteren Erdmantel in mehr als 2000 Kilometer Tiefe bis in die Erdkruste. Die Nordamerikanische Erdplatte bewegt sich seit Jahrmillionen nach Nordwesten über diesen sogenannten "Plume" hinweg, der wie ein Schweißbrenner die Platte aufschmilzt. Tatsächlich finden sich westlich von Yellowstone Spuren gigantischer Vulkanausbrüche.

Doch Bilder des Erdinneren aus den letzten zwei Jahren brachten die Plume-Theorie ins Wanken: Mit Erdbebenwellen, die den Erdmantel von allen Seiten durchdrungen haben, durchleuchteten Forscher den Untergrund - genau wie ein Arzt das Kind im Bauch einer Schwangeren mit Hilfe von Ultraschall sichtbar macht. Auf diesen sogenannten "seismischen Tomogrammen" war kein Magmaschlot zu sehen.

Der Geologe Robert Smith von der Universität Utah in Salt Lake City veröffentlichte kürzlich eine neue Theorie: Das Magmareservoir liege wie eine Riesenpflaume in geringer Höhe. Der Vulkan sei also kein Plume, sondern eine "Plum" (englisch für Pflaume). Für die Entstehung des Magmas machte Smith die in der Region seit Jahrmillionen andauernde Dehnung der Erdkruste verantwortlich: Weil der Boden langsam aufreiße, laste immer weniger Gewicht auf dem Erdmantel, der folglich aufschmelze.

Doch Smiths Theorie scheint obsolet, denn nun fanden Forscher tatsächlich einen Magmaschlot unter Yellowstone. Der Plume erstrecke sich allerdings "nur" bis in 500 Kilometer Tiefe und nicht bis in den unteren Erdmantel, berichten die Geophysiker Huaiyu Yuan und Ken Dueker von der Universität Wyoming im Fachmagazin "Geophysical Research Letters" (Bd. 32). Die Forscher haben die Daten von 48 Erdbebenstationen ausgewertet. Der Plume sei etwa 100 Kilometer dick und um 20 Grad geneigt. Gespeist werde er vermutlich von einem "See" teilweise geschmolzenen Gesteins in 700 bis 1000 Kilometer Tiefe. Eine in Kürze im "Journal of Geophysical Research" erscheinende Studie von Forschern um Gregory Waite von der University of Utah in Salt Lake City bestätigt das Ergebnis. Gleichwohl müsse das Plume-Modell modifiziert werden, schreiben Waite und Kollegen in der aktuellen Ausgabe des "Journal of Geophysical Research" (Band 110, B11304). Nicht nur der Plume dränge nach oben, meint Waite. Auch die in der Region seit Jahrmillionen andauernde Dehnung der Erdkruste sei für die Vulkangefahr verantwortlich: Weil der Boden langsam aufreiße, laste immer weniger Gewicht auf dem Erdmantel, der folglich zu Magma aufschmelze.

Die neuen Abbildungen des Untergrundes sind hilfreich, denn mit ihnen kann besser rechtzeitig vor möglichen Eruptionen gewarnt werden. Mehrere Fernsehfilme griffen in den letzten Monaten das Horrorszenario einer Supervulkan-Eruption reißerisch auf. Doch die Forscher des Geologischen Dienstes der USA beruhigen: Vor einem größeren Ausbruch würde zunächst Magma aufsteigen und sich mit deutlich vermehrten Erdbeben und ansteigenden Bodentemperaturen bemerkbar machen. Indes: Sollte es soweit sein, droht der Welt die Apokalypse - es gibt nicht einmal Katastrophenpläne.



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