Je leest:

Snelle stijging supervulkaan Yellowstone

Snelle stijging supervulkaan Yellowstone

Auteur: | 22 november 2007

De kraterbodem van de supervulkaan Yellowstone in de Verenigde Staten laat een versnelde stijging (opzwelling) zien. Dit is de snelste stijging ooit gemeten en bedroeg 7 centimeter per jaar van 2004 tot eind 2006. Onderzoekers verwachten echter niet dat het aanwijzingen zijn voor een superuitbarsting op de korte termijn.

In 2005 kreeg de wereld de film ‘Supervolcano’ voorgeschoteld waarin de gevolgen van een nieuwe uitbarsting van de supervulkaan Yellowstone uit de doeken werden gedaan. Eén van de gevolgen van een nieuwe, grote uitbarsting zou een nieuwe ijstijd zijn. In november verscheen er in het wetenschapsblad Science een artikel van Chang en collega’s waarin wordt geschreven dat de supervulkaan versneld aan het opzwellen is, met 7 centimeter per jaar van 2004 tot en met 2006.

De Grand Prismatic Spring, één van de heetwaterbronnen/geisers van Yellowstone. De aardwarmte van de vulkaan zorgt voor de verhitting van het water. Bron: R. B. Smith

Yellowstone ligt in het midden van de Verenigde Staten, in het noordwesten van de staat Wyoming. Het Yellowstone National Park herbergt in potentie één van de gevaarlijkste natuurrampen voor de wereldbevolking: een supervulkaan. Dit is gebaseerd op het geologische verleden van de vulkaan. Geologen hebben namelijk vastgesteld dat de vulkaan 0.64, 1,3 en 2 miljoen jaar geleden een superuitbarsting veroorzaakte. De helft van de Verenigde Staten werd hierdoor bedekt onder een dikke aslaag. Het verschil tussen deze uitbarstingen is steeds ongeveer 0,7 miljoen jaar. Dat betekent dat we die 0,7 miljoen jaar weer naderen…

De gereconstrueerde aslaag-verspreidingen van 2 (Huckleberry Ridge), 1,3 (Mesa Falls) en 0,64 (Lava Creek) miljoen jaar geleden. Bron: USGS.

Supervulkaan

Een supervulkaan is een vulkaan waarbij een zeer grote hoeveelheid lava en as wordt uitgespuwd en een grote komvormige krater (caldera) ontstaat. Een duidelijke definitie is er echter niet. De minimale hoeveelheid van uitgespuwd lava zou in de orde van honderden km3 kunnen liggen. Dit was het geval bij de uitbarstingen van 0.64, 1,3 en 2 miljoen jaar geleden, waarbij achtereenvolgens 1000, 280 en 2450 km3 werden werd uitgespuwd. Bekende vulkaanuitbarstingen als die van Mount St. Helens (VS, 1981) en die van de Krakatau (Indonesië, 1883) vallen hierbij in het niet met 0,4 en 10 km3. Andere vulkanen die als supervulkanen worden beschouwd zijn de Taupo in Nieuw-Zeeland en de Toba in Indonesië.

Overzichtsplaatje van het Yellowstone National Park met de caldera in het midden. Norris en Mammoth Springs ligt ten noordwesten van de caldera. Bron: R. B. Smith.

De vulkanische activiteit in Yellowstone wordt veroorzaakt door een ‘hot spot’. De eilandengroep rond Hawaï is het bekendste voorbeeld hiervan. Een vulkaan van een hotspot komt niet vaak voor aan de randen van aardplaten, maar komt voornamelijk op een aardplaat voor. Door de beweging van de aardplaat in een bepaalde richting en het op dezelfde positie blijven van de hotspot, ontstaat een spoor van ‘eilandjes’. Een hotspot kenmerkt zich door een pijp waardoor gesmolten gesteente vanaf een diepte ongeveer 650 kilometer naar boven toe wordt getransporteerd. Uiteindelijk komt het gesmolten magma terecht in een magmakamer. Deze magmakamer ligt op een diepte van ongeveer 8 tot 16 kilometer en is gevuld met een combinatie van gesmolten en vast gesteente in het geval van Yellowstone.

De gele kliffen van Yellowstone National Park. Bron: Daniel Mayer.

De zwelling van de aardkorst in Yellowstone wordt als sinds 1923 gemeten. Hiervoor worden GPS apparatuur en radar metingen gebruikt. Het blijkt dat sinds midden 2004 tot eind 2006 de stijging maar liefst 7 centimeter per jaar bedroeg. En dat terwijl het gemiddelde daarvoor op ongeveer 2 cm per jaar lag. Die 7 centimeter is meer dan 3 keer zoveel als er ooit gemeten is. Deze zwelling is het gevolg van het opvullen van de magmakamer onder de caldera, een komvormige krater, die ontstond na de uitbarsting van 640 duizend jaar geleden. De omvang van deze krater is ongeveer 60 bij 40 kilometer.

De figuur geeft de stijgingen vanaf 1923 voor de krater (bovenste lijn) en de Norris regio (onderste lijn). Het stijgen van de bodem in de caldera heeft als gevolg dat de Norris regio ten noorden van de caldera daalt. De staafdiagram eronder geeft het aantal aardbevingen weer. Het betreft hier vooral kleine aardbevingen. Bron: W.-L. Chang

Berekeningen laten zien dat de versnelde zwelling veroorzaakt zou worden door een pannenkoek-vormige massa van gesmolten gesteente. Deze zou op een diepte van 10 kilometer in de magmakamer zijn beland. Ook kleine aardbevingen waren een gevolg.

De Mammtoh Springs warmwaterbronnen met op de achtergrond de gebergten in Yellowstone. Bron: Jon Sullivan.

Op het eerste gezicht lijken het aanwijzingen voor een aanstaande superuitbarsting. Echter, volgens de onderzoekers hoeven we ons geen zorgen te maken. In de tijd na de laatste grote uitbarsting zijn er tal van kleinere uitbarstingen geweest zoals die van 70 duizend jaar geleden maar ook explosies met heet water. Bovendien is het zwellen en krimpen van een caldera een normaal verschijnsel. Dit proces kan duizenden jaren doorgaan zonder dat er ook maar één uitbarsting optreedt. Daarnaast is het zo dat de zwelling op dit moment iets is vertraagd.

Het gevaar voor een kleine of grote uitbarsting blijft echter aanwezig. Eén ding is zeker: de vraag is niet óf maar wanneer er weer een superuitbarsting zal komen.

Referentie:

Wu-Lung Chang, Robert B. Smith, Charles Wicks, Jamie M. Farrell en Christine M. Puskas, 2007. Accelerated Uplift and Magmatic Intrusion of the Yellowstone Caldera, 2004 to 2006. Science 9 November 2007: Vol. 318. no. 5852, pp. 952 – 956 DOI: 10.1126/science.1146842

Zie ook:

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 22 november 2007

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.