Blick unter einen Hotspot: Das Magma unter der riesigen Caldera im Yellowstone-Nationalpark könnte sich nach Nordosten verlagern, wie Analysen der Erdkruste unter dem Gebiet nahelegen. Demnach könnten die Vulkane des Yellowstone künftig weiter östlich als in der Vergangenheit ausbrechen, wie die Geologen in „Nature“ berichten. Eine zeitnahe Eruption steht jedoch nicht bevor.
Die Yellowstone-Caldera im gleichnamigen Nationalpark in den USA ist eines der größten Vulkansysteme der Erde. Davon zeugen Geysire, heiße Quellen und brodelnde Schlammlöcher, die die Landschaft zu einer beliebten Touristenattraktionen machen. In dem Gebiet kam es in den letzten 2,1 Millionen Jahren zu dutzenden kleineren sowie drei riesigen Eruptionen, bei denen jeweils tausende von Kubikkilometern an Lava und Asche austraten und große Vulkankrater bildeten.
Die drei größeren Eruptionen traten im Abstand von etwa 600.000 Jahren auf, zuletzt vor 630.000 Jahren. Damit ist ein erneuter Ausbruch Experten zufolge überfällig. Tritt ein solches Ereignis tatsächlich erneut ein, könnten die klimatischen Folgen verheerend und weltweit zu spüren sein. Doch wo genau könnte dieses Super-Vulkansystem erneut ausbrechen?
Erdkruste des Yellowstone im Visier
Um das herauszufinden, untersuchen Geologen die Magmaverteilung unter der Yellowstone-Caldera. Die bisherigen, seismischen Methoden zeichnen jedoch nur ein ungenaues Bild der Lage, da sie von der Hitze, dem Druck und anderen Eigenschaften der Erdkruste verfälscht werden.
Ein Team um Ninfa Bennington vom US Geological Survey (USGS) hat die Verteilung des Magmas unter dem Yellowstone daher nun mit einer anderen Methode modelliert. Die Geologen nutzten eine elektromagnetische Methode, die mithilfe der Variationen des Erdmagnetfelds auf die elektrische Leitfähigkeit der Kruste an über 100 Standorten im Yellowstone-Park schließt. Diese magnetotellurischen Daten geben Aufschluss über die Stabilität, Struktur und das Volumen der Magmakammern.
Vulkanaktivität verlagert sich von West nach Ost
Die Forscher identifizierten so nicht nur die zwei bereits bekannten, sondern mindestens sieben Sub-Regionen mit hohem Magmagehalt im Yellowstone. Diese Zonen liegen zwischen vier und 47 Kilometer unter der Erdoberfläche, wo Kruste und Mantel aufeinandertreffen. Einige der magmareichen Areale sind miteinander verbunden und gehen ineinander über, wie das Team berichtet.
Die Verteilung und Zusammensetzung der Gesteine in den Magmareservoiren legt nahe, dass die vulkanische Aktivität im westlichen Teil des Yellowstone abnehmen wird. Dort liegen zwar die beiden größten Reservoire, deren Magma wird sich jedoch eher abkühlen und aushärten. Im Nordosten könnten die Reservoire hingegen zukünftig zunehmend eine besondere Form von Lava – sogenanntes rhyolithisches Magma – beherbergen und stärkere Vulkanausbrüche hervorbringen.
„Aufgrund des Volumens der rhyolitischen Schmelze unterhalb der nordöstlichen Yellowstone-Caldera und der direkten Verbindung der Region mit einer Wärmequelle in der unteren Erdkruste gehen wir davon aus, dass sich der Schwerpunkt künftigen rhyolitischen Vulkanismus in die nordöstliche Yellowstone-Caldera verlagert hat“, schreibt das Team.
Große Eruption möglich, aber nicht zeitnah
Bennington und ihre Kollegen schätzen, dass sich in den vier kleineren Kammern unter dem nordöstlichen Yellowstone ein Schmelzvolumen von bis zu 440 Kubikkilometern pro Kammer befindet. Diese Magmamenge entspricht in etwa dem, was bei der großen Mesa-Falls-Eruption vor etwa 1,3 Millionen Jahren im Yellowstone aus dem Erdinneren ans Tageslicht befördert wurde.
Demnach könnte es theoretisch erneut zu einer solchen gewaltigen Eruption kommen. Die derzeit geringen Schmelzanteile in den Reservoiren weisen allerdings darauf hin, dass diese nicht eruptiv sind. Wann dieses nordöstliche Magmareservoir ausbrechen wird, ist daher weiterhin unklar und bedarf weiterer Untersuchungen, so das Team. (Nature, 2025; doi: 10.1038/s41586-024-08286-z )
Quelle: Nature
