Mysteriöses Erwachen: Der Steamboat-Geysir im Yellowstone-Nationalpark ist der höchste Geysir der Erde – und nach mehrjähriger Pause plötzlich wieder aktiv. Aber warum? Trotz intensiver Spurensuche haben Forscher darauf bisher keine eindeutige Antwort. Klar scheint aber, dass zumindest kein Wiedererwachen des Supervulkans unter dem Yellowstone-Park dahintersteckt, wie die Wissenschaftler berichten.
Der Yellowstone-Park liegt über einem der größten Supervulkane der Erde, seine größten Ausbrüche verteilten Asche über halb Nordamerika. Dass dieser von einem Mantelplume gespeiste Vulkan nicht erloschen ist, belegen die vielen hydrothermalen Aktivitäten im Yellowstone-Park, darunter heiße Quellen und zahlreiche Geysire. Die letzte Mega-Eruption des Yellowstone-Supervulkans liegt allerdings schon 630.000 Jahre zurück, der letzte größere Ausbruch rund 70.000 Jahre.
Plötzliches Wiederwachen
Doch nun wirft das Verhalten eines Yellowstone-Geysirs die Frage auf, ob der Vulkan möglicherweise wieder aktiver wird. Denn nach einer gut dreieinhalb Jahre dauernden Pause ist der Steamboat-Geysir am Nordrand der Yellowstone-Caldera wiedererwacht. Mit Wasser- und Dampffontänen von mehr als hundert Meter Höhe ist der aus zwei Schloten bestehende Geysir der höchste und größte der Welt.
Seit 2018 durchlebt der Steamboat-Geysir wieder vermehrt große Ausbrüche. Warum, haben Forscher um Mara Reed von der University of California in Berkeley jetzt genauer untersucht. Dafür analysierten sie die Temperatur im Untergrund und in den hydrothermalen Zuleitungen des Geysirs, aber auch die Erdbebenhäufigkeit, die Hebung des Untergrunds und weitere mögliche Hinweise auf eine zunehmende Vulkanaktivität. Auch externe Faktoren wie den Wasserzustrom über Niederschläge überprüften sie.
Keine Hinweise auf einen drohenden Ausbruch
Das Ergebnis: Zwar hat sich der Untergrund der Yellowstone-Caldera in den letzten Jahren leicht angehoben und es gab einige Monate vor dem Wiedererwachen des Geysirs vermehrte Erdbeben. Doch klare Hinweise auf ein Aufsteigen frischen Magmas in der Tiefe konnten die Forscher nicht finden. „Wir würden dann erwarten, dass die Temperatur im hydrothermalen System zunimmt“, erklären sie.
Doch wie die Messungen ergaben, ist dies nicht der Fall: „Von 2000 bis 2019 gab es keine signifikanten Schwankungen in der Temperatur des Geysir-Reservoirs“, berichten Reed und ihr Team. Hinzu kommt: Auch keiner der anderen Geysire in der Yellowstone-Caldera zeigt Anzeichen für eine zunehmende Aktivität. „Wir finden keine Belege dafür, dass sich eine große Eruption des Yellowstone-Vulkans anbahnt“, sagt Reeds Kollege Michael Manga.
Ursache weiter rätselhaft
Aber warum ist der Steamboat-Geysir dann erwacht? Nachdem die Forscher vulkanische Ursachen ausgeschlossen hatten, prüften sie, ob vielleicht vermehrte Regenfälle den Wasserdruck im hydrothermalen Reservoir erhöht haben. Doch auch das war nicht der Fall. Was den Geysir wieder aktiv gemacht hat, ist damit weiterhin ungeklärt.
Allerdings gibt es eine mögliche Ursache, die sich bisher nicht direkt prüfen ließ: Sein Wiedererwachen könnte auf internen Veränderungen seines hydrothermalen „Unterbaus“ beruhen, so die Vermutung der Wissenschaftler. Weil das heiße Wasser der Geysire viel gelöstes Silikat enthält, kann es im Laufe der Zeit zu Ablagerungen kommen, die einige Zuleitungen verstopfen. Wenn dann diese Blockaden wegfallen, kann das zu heftigeren Ausbrüchen führen.
Ob diese Hypothese aber stimmt, ist bislang völlig unklar. „Eigentlich haben wir sehr einfache Fragen gestellt und es ist schon ein wenig peinlich, dass wir sie nicht beantworten können“, sagt Manga. „Denn das bedeutet, dass es fundamentale Prozesse in der Erde gibt, die wir noch nicht wirklich verstehen.“ Wenn es aber schon schwierig sei, das Verhalten eines Geysirs zu erklären, dann bestehe für Magma noch weniger Hoffnung.
Tiefe des Reservoirs bestimmt Höhe des Geysirs
Immerhin eine der offenen Fragen rund um den Steamboat-Geysir konnten Reed und ihr Team aber doch noch klären: Warum er so ungewöhnlich hohe Fontänen speit. Wie die Forscher herausfanden, bestimmt die Tiefe des unterirdischen Reservoirs, wie hoch das Wasser bei einem Ausbruch des Geysirs in die Höhe schießt.
„Je tiefer man geht, desto höher ist der Druck. Und je höher der Druck, desto höher die Siedetemperatur des Wassers“, erklärt Manga. Weil heißeres Wasser mehr Energie hat, kann dann auch der Geysir höhere Fontänen speien. (Proceedings of the National Academy of Sciences, 2021; doi: 10.1073/pnas.2020943118)
Quelle: University of California – Berkeley
