Yellowstone Forscher entdecken Magmaquelle von Supervulkan

Ein Ausbruch des Yellowstone-Supervulkans in den USA könnte die Welt in eine Katastrophe stürzen. Bilder des Untergrundes zeigen das gigantische Ausmaß der Magmaquelle.
Seismisches Tomogramm des Untergrundes von Yellowstone und Umgebung: Langsame Erdbebenwellen (rot) zeigen teilweise geschmolzenes Gestein - die Quelle des Supervulkans

Seismisches Tomogramm des Untergrundes von Yellowstone und Umgebung: Langsame Erdbebenwellen (rot) zeigen teilweise geschmolzenes Gestein - die Quelle des Supervulkans

Foto: Macmillan Publishers Limited/ Nature Geoscience

800 Grad heiße Glutlawinen aus Asche und Lava gehen über den US-Staaten Wyoming, Montana und Idaho nieder. Dichter Ascheregen bedeckt den gesamten nordamerikanischen Kontinent, legt Infrastruktur und Landwirtschaft lahm.

Wolken aus Schwefelgasen legen sich um die Erde, blockieren die Sonnenstrahlung - das globale Klima kühlt sich dramatisch ab. Hungersnöte und Wirtschaftskrisen wären die Folge eines Ausbruchs des Yellowstone-Vulkans - es wäre eine globale Katastrophe.

Seit Jahrzehnten debattieren Forscher, aus welcher Quelle sich der Supervulkan speist. Bislang war seine Magmaquelle bis in 440 Kilometer Tiefe nachgewiesen worden.

Nun offenbaren neue Messungen: Bis an die Grenze zum Erdkern in 2900 Kilometer Tiefe reiche ein Schlauch teilweise geschmolzenen Gesteins, berichten  Peter Nelson und Stephen Grand von der University of Texas in Austin im Fachmagazin "Nature Geoscience".

Das zeigen Bilder des Untergrunds, die die Geoforscher mithilfe von Erdbebenwellen gewonnen haben. Ähnlich wie Röntgenstrahlen queren die Wellen den Untergrund - ihre Reflexionen zeichnen die Strukturen der Tiefe.

Magma knackt den Fels

Die Bilder offenbaren, dass heißes, teils geschmolzenes Gestein von der Grenze des Erdkerns unter Mexiko in einer 350 Kilometer breiten Zone schräg nach oben quillt - bis in den Nordosten der USA. Erdbebenwellen verraten die Zone, weil die Wellen sich verlangsamen, wenn sie durch teils geschmolzenes Gestein laufen.

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Die Zutaten für die Apokalypse stehen bereit: Wie eine Herdplatte wärmt der platte, fast 500 Kilometer breite Kopf der heißen Gesteinssäule darüber liegendes Gestein. Durch Spalten quillt Magma nach oben, es knackt den Fels.

Das Magma sammelt sich in einer Kammer in 20 bis 45 Kilometer Tiefe, wie frühere Messungen gezeigt haben . Ihr heißer Inhalt könnte den Grand Canyon elfmal füllen.

Das Reservoir wiederum speist eine kleinere Kammer nahe der Oberfläche. Sie wirkt wie ein Pfannkuchen, von dem eine Ecke nach oben ragt - ihre Spitze liegt nur ein paar hundert Meter unter dem nordwestlichen Boden des Yellowstone-Nationalparks.

Magma wird mobil

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Messungen zeigen, dass das Gestein unter dem Yellowstone-Nationalpark zwar extrem heiß ist, aber wohl zu weniger als einem Zehntel flüssig: Das Magma liegt offenbar in einzelnen Blasen in Felsporen eingeschlossen wie in einem steinernen Schwamm. Der Explosivstoff sei derzeit gut verstaut im Untergrund, eine größere Eruption stünde nicht bevor, resümiert der Geologische Dienst der USA, der USGS.

Um größere Mengen in Bewegung zu setzen, müsste sich der Untergrund grundlegend wandeln. Erst wenn gut ein Drittel einer Magmakammer geschmolzen ist, verhält sich der Brei wie Flüssigkeit. Doch auch große Mengen Gas können Magma mobil machen.

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Die Wahrscheinlichkeit für eine große Eruption liege im Jahr bei eins zu 700.000, erklärt der USGS. Alarmierende Veränderungen, sind Geologen überzeugt, würden sich frühzeitig an der Oberfläche bemerkbar machen. Gas würde vermehrt austreten, die Erde würde noch häufiger beben als ohnehin schon in Yellowstone. Und schließlich würde sich der Boden wahrscheinlich über dem Aufstrom von Magma wölben.

Es könnte schnell gehen

Das könnte allerdings auch recht schnell gehen, wie eine Studie vor sechs Jahren zeigte. Das Magma sammelt sich demnach nicht stetig, sondern strömt in Schüben nach oben: Ein Gutteil des Reservoirs eines Supervulkans füllt sich binnen Jahrzehnten.

Selbst binnen Monaten könnten große Magmamengen nachströmen und letztlich den Ausbruch auslösen, berichtete die Forschergruppe um Timothy Druitt von der Blaise-Pascal-Universität im französischen Clermont-Ferrand.

Entsprechend kurz wäre die Vorwarnzeit. Würden Alarmzeichen beobachtet, wäre allerdings unklar, welche Maßnahmen getroffen werden müssten. Notfallpläne, mahnte die Geological Society of London in ihrem Regierungsgutachten über die Gefahr von Supervulkanen, gebe es nicht.

Als Supervulkane werden Vulkane bezeichnet, die mit einer einzigen Eruption mehr als tausendmal so viel Material ausspucken können wie 1980 der Mount St. Helens in den USA bei der drittgrößten Eruption des 20. Jahrhunderts. Etwa zwei Dutzend Supervulkane seien derzeit aktiv, vermuten Geoforscher.

Bei der letzten großen Eruption des Yellowstone-Vulkans vor 640.000 Jahren stürzte der Boden ein und hinterließ einen Krater von der Größe Korsikas. So verrät kein Bergkegel den Supervulkan, lediglich sprudelnde Heißwasserquellen und Schwefelgeruch im Yellowstone-Nationalpark.

boj
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