Yellowstone-Supervulkan - Magmakammer größer als bisher angenommen

Urbana (USA) - Im Yellowstone Nationalpark befindet sich einer der größten Supervulkane der Welt. Seine an der Oberfläche sichtbaren Ränder der so genannten Caldera erstrecken sich über Dutzende Kilometern. Obwohl der Yellowstone zu den am besten untersuchten Vulkanen zählt, liefern neue Messungen immer noch überraschende Ergebnisse. So wiesen nun amerikanische Vulkanologen mit optimierten seismischen Methoden nach, dass die Magmakammer im Untergrund etwa doppelt so groß ist als bisher angenommen. Wie sie in der Fachzeitschrift „Science“ berichten, weisen diese Ergebnisse jedoch nicht auf ein erhöhtes Risiko für einen erneuten Ausbruch hin.

Für ihre neue Analyse griffen Ross Maguire von der University of Illinois in Urbana und seine Kollegen auf Messdaten der vergangenen 20 Jahre zurück. In diesem Zeitraum erschütterten mehrere schwache bis mittelstarke Erdbeben mit einer Magnitude von mindestens 3.0 die Region. Bei diesen Erdbeben breiteten sich seismische Wellen durch das vulkanische Gebiet aus und konnten mit einem engmaschigen Netzwerk zahlreicher Detektoren, den Seismometern, aufgezeichnet werden. Diese Messdaten werteten die Forscher mit einer neuen Tomographie-Methode – der so genannten „full waveform inversion“ – aus und erhielten ein dreidimensionales Bilder der Magmakammer im Untergrund.

Genau betrachteten Maguire und Kollegen die Geschwindigkeiten, mit denen sich Scherwellen nach einem Erdbeben durch die Erde ausbreiten. Denn in fester, steiniger Umgebung breiten sich diese schneller aus als in zumindest teilweise geschmolzenem Material. Relativ langsame Schwerwellen mit einer Geschwindigkeiten von weniger als 2300 Metern pro Sekunde wiesen so auf eine sehr große Magmakammer in einer Tiefe zwischen drei und acht Kilometern hin. „Dank dieser Methode erkannten wir, dass das Reservoir des Yellowstone Vulkans etwa doppelt soviel Magma enthält als bisher angenommen“, sagt Maguire.

Diese Magmakammer mit teilweise flüssigen Silikatschmelzen wird gespeist von einem Hot-Spot, der bis zur Grenze des oberen Erdmantels in mehr als 40 Kilometern Tiefe reicht. Über einen langen Schlot steigt geschmolzenes Gestein auf und füllt nach und nach die Magmakammer. „Aber unsere Studie weist nicht auf eine neue Ansammlung von Magma hin“, sagt Maguire. Vielmehr liefere die verbesserte Analysemethode ein klareres Bild von der bestehenden Magmakammer. Somit ist auch nicht von einem erhöhten Risiko für einen neuen, gigantischen Ausbruch auszugehen. Der letzte Ausbruch mit Auswirkungen rund um den Globus ereignete sich vor etwa 640.000 Jahren. In den vergangenen 10.000 Jahren konnten bisher nur wenige, sehr kleine Ausbrüche nachgewiesen werden.