Zwei neuentdeckte Ausbrüche verändern Sicht auf Ausbruchsdichte für diesen Hotspot Yellowstone: Mega-Eruption vor 8,7 Millionen Jahren - scinexx | Das Wissensmagazin
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Yellowstone: Mega-Eruption vor 8,7 Millionen Jahren

Zwei neuentdeckte Ausbrüche verändern Sicht auf Ausbruchsdichte für diesen Hotspot

Yellowstone
Der Yellowstone-Supervulkan hat früher mehr Super-Eruptionen durchlebt als bislang gedacht. © National Park Service

Geologen haben zwei zuvor unerkannte Großausbrüche des Yellowstone-Supervulkans identifiziert – darunter eine der stärksten je bei einem Supervulkan gemessenen Eruptionen. Die beiden Ausbrüche ereigneten sich vor neun und vor 8,7 Millionen Jahren. Zusammen mit den schon bekannten Super-Eruptionen des Yellowstone legt dies nahe, dass der Supervulkan früher sogar alle 500.000 Jahre explodierte – und damit häufiger als heute, wie die Forscher im Fachmagazin „Geology“ berichten.

Unter dem Yellowstone-Nationalpark im Nordwesten der USA liegt einer der größten Supervulkane der Erde. Der von einem Hotspot gespeiste Vulkan ist in den letzten rund 20 Millionen Jahren mehr als 140 Mal ausgebrochen, darunter waren mehrere Super-Eruptionen, die mehr als 450 Kubikkilometer Lava zutage förderten und den halben Kontinent mit Asche bedeckten. Der letzte große Ausbruch vor rund 630.000 Jahren könnte sogar einen jahrzehntelangen vulkanischen Winter ausgelöst haben.

YEllowstone-Hotspot
Verlagerung der Eruptionsgebiete beim Yellowstone-Hotspot. © Kelvin Case/CC-by-sa 3.0

Zwei Super-Eruptionen mehr

Doch wie groß ist die Gefahr einer erneuten Mega-Eruption? Und wie lang sind die typischen Intervalle zwischen diesen Ereignissen beim Yellowstone? Bisher war dies schwer zu beantworten, weil nur ein Teil der vergangenen Ausbrüche identifiziert sind. „Die Zahl der Super-Eruptionen, die der Hotspot bei seiner Wanderung durch die zentrale Snake-River-Ebene produzierte, ist nicht bekannt“, erklären Thomas Knott von der University of Leicester und seine Kollegen.

Jetzt zeigt sich, dass der Yellowstone im Miozän – dem Zeitalter vor 23 bis 5,3 Millionen Jahren – mindestens zwei Super-Eruptionen mehr durchlebt hat als bislang gedacht. Knott und sein Team entdeckten die vulkanischen Ablagerungen südwestlich der Yellowstone-Caldera an der Grenze zwischen den US-Bundesstaaten Idaho und Nevada.

„Bisher glaubte man, dass diese Ablagerungen von mehreren kleineren Ausbrüchen stammten“, sagt Knott. „Aber wir haben entdeckt, dass es sich in Wahrheit um kolossale Decken vulkanischen Materials aus zwei zuvor unbekannten Super-Eruptionen vor neun und vor 8,7 Millionen Jahren handelt.“

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Tausendmal stärker als der Mount St. Helens

Die erste dieser beiden Super-Eruptionen hinterließ eine mehr als 12.000 Quadratkilometer große Schicht vulkanischer Bims- und Aschenströme. Sie bedeckt heute weite Teile des südlichen Idaho und ist stellenweise fast hundert Meter dick, wie die Forscher berichten. Daraus schließen sie, dass der Supervulkan-Ausbruch vor neun Millionen Jahren mehr als 1.700 Kubikkilometer vulkanisches Material ausschleuderte.

Diese McCullen Creek-Eruption erreichte nach Berechnungen der Geologen eine Magnitude von 8,6 auf dem Vulkanexplosivitätsindex (VEI). Sie war damit mehr als tausendmal stärker als der Ausbruch des Mount St. Helens und deutlich heftiger als die letzte Super-Eruption des Yellowstone-Supervulkans vor rund 630.000 Jahren.

„Eine der fünf stärksten Supervulkan-Eruptionen“

Noch dramatischer aber war der zweite neuentdeckte Mega-Ausbruch vor rund 8,7 Millionen Jahren: „Die Grey’s Landing Super-Eruption ist das größte bekannte Ereignis der gesamten Snake-River-Vulkanprovinz“, sagt Knott. Bei diesem Ausbruch schleuderte der Supervulkan mehr als 2.800 Kubikkilometer Vulkanmaterial aus und erreichte damit eine Magnitude von 8,8 auf dem Vulkanexplosivitätsindex. Die Ablagerungen dieser Eruption bedecken heute mehr als 23.000 Quadratkilometer Land.

„Sie gehört zu den fünf stärksten Supervulkan-Ausbrüchen aller Zeiten“, sagt Knott. „Diese Super-Eruption verwandelte ein Gebiet der Größe New Jerseys in glühendheißes Vulkanglas und tötete alles Leben ab. Die ausgeschleuderten Schwebteilchen sammelten sich in der Stratosphäre und regneten feine Asche über die gesamten USA, bevor sie sich rund um den Globus verteilten.“ Der Ausbruch von Grey’s Landing ist gleichzeitig der stärkste in der Geschichte des Yellowstone-Hotspots.

Der Yellowstone-Supervulkan und seine beiden „übersehenen“ Super-Eruptionen.© Geological Society of America

Ausbruchsdichte um das Dreifache abgeschwächt

Die beiden neuentdeckten Super-Eruptionen werfen ein neues Licht auf die Aktivität des Yellowstone-Hotspots. „Sie bringen die Gesamtzahl der Super-Eruptionen dieser Vulkanprovinz im Miozän auf sechs“, sagt Knott. Demnach könnte es damals im Schnitt alle 500.000 Jahre zu einem solchen Großausbruch gekommen sein. Aus den letzten drei Millionen Jahren seien dagegen nur zwei Super-Eruptionen am Yellowstone bekannt – das entspricht einem Abstand von rund 1,5 Millionen Jahren.

„Es scheint demnach, dass der Yellowstone-Hotspot sich um das Dreifache abgeschwächt hat in Bezug auf die Dichte solcher Ereignisse“, so Knott. Gleichzeitig deuten die Ablagerungen der neuentdeckten Eruptionen daraufhin, dass der Supervulkan damals erheblich heißer war als bei den letzten Ausbrüchen. „Zusammen könnte dies ein Anzeichen dafür sein, dass der Hotspot schwächer wird“, erklären die Forscher.

Was bedeutet dies für die Prognose?

Allerdings: All dies sagt nur bedingt etwas darüber aus, wann der nächste große Ausbruch am Yellowstone-Supervulkan ansteht. „Weil die letzte Super-Eruption 630.000 Jahre zurückliegt, könnte das bedeuten, dass wir noch bis zu 900.000 Jahre Zeit haben, bevor der nächste Ausbruch dieser Stärke droht“, sagt Knott. Aber die Schätzung der Ausbruchsintervalle sei bislang alles andere als verlässlich, betont der Geologe.

Nach Ansicht der Wissenschaftler ist es daher unerlässlich, den Yellowstone-Supervulkan weiterhin genau im Auge zu behalten und ihn kontinuierlich zu überwachen. (Geology, 2020; doi: 10.1130/G47384.1)

Quelle: Geological Society of America

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