Alternative Erklärung
Yellowstone gilt als einer der gefährlichsten Vulkane. Was ihn antreibt, glaubten Forscher zu wissen – bis eine neue Studie alles ändert.
Yellowstone – Yellowstone ist ein Ort der Superlative: Geysire schießen kochend heiße Fontänen in die Luft, bunte heiße Quellen leuchten in allen Farben, und unter der idyllischen Landschaft schlummert einer der gefährlichsten Vulkane der Welt. Mehrfach hat der Yellowstone-Supervulkan in der Vergangenheit große Teile Nordamerikas mit Asche bedeckt. Doch was treibt dieses geologische Monster eigentlich an?
Jahrzehntelang gingen Wissenschaftler davon aus, die Antwort zu kennen: Ein sogenannter Mantel-Plume – eine Blase heißen, zähflüssigen Gesteins aus den Tiefen des Erdmantels – sollte die Energiequelle sein. Ähnlich wie bei den Vulkaninseln Hawaiis würde dieser Plume an einer Stelle verharren, während die Kontinentalplatte darüberdriftet und eine Spur gewaltiger Eruptionen hinterlässt.
Yellowstone-Supervulkan wird womöglich gar nicht von einem Mantel-Plume angetrieben
Doch diese Theorie hat Schwachstellen. Die explosiven Ausbrüche unter Yellowstone unterscheiden sich chemisch deutlich von den Lavaströmen, die die Snake River Plain schufen – jener 640 Kilometer langen vulkanischen Ebene in Idaho, die sich von Yellowstone nach Westen erstreckt. Und zwischen beiden Gebieten klafft eine merkwürdige Lücke ohne vulkanische Aktivität. Jetzt präsentiert eine neue Studie in der Fachzeitschrift Science eine alternative Erklärung ohne Mantel-Plume. Stattdessen spielt ein längst verschwundener Akteur die Hauptrolle: die Farallon-Platte.
Bevor die Pazifische Platte existierte, endete Nordamerika etwa bei den heutigen Rocky Mountains. Die Farallon-Platte, eine gewaltige ozeanische Platte, wurde nach Osten geschoben und tauchte unter Nordamerika ab. Dabei rammte sie Inselketten an die Westküste und ließ den Kontinent wachsen. Kalifornien würde ohne diesen Prozess nicht existieren, berichtet Ars Technica. Die Überreste der Farallon-Platte sinken noch heute durch den Erdmantel und treiben einen ostwärts gerichteten Fluss von Material an.
Yellowstones Magma-System wird durch tektonische Kräfte geformt
Östlich von Yellowstone stößt dieser Fluss auf die ältere, dickere Kruste Nordamerikas und wird nach unten abgelenkt. Diese Richtungsänderung erzeugt Spannungen in der Erdkruste – verstärkt durch das dichte Material der Snake River Plain, das ebenfalls absinken will. Diese Spannungen heben sich unter der vulkanfreien Lücke weitgehend auf, öffnen aber auf beiden Seiten Kanäle, durch die Mantelmaterial zur Oberfläche aufsteigen kann. So entsteht ein nach Südwesten geneigtes „translithospheric magma plumbing system“ – ein Netzwerk von Magma-Kanälen von der Yellowstone-Caldera bis zum oberen Erdmantel.
Ein begleitender wissenschaftlicher Kommentar in Science unterstreicht die Bedeutung dieser Erkenntnisse. Der Autor betont, dass Yellowstones Magma-System hauptsächlich durch tektonische Kräfte geformt wird, nicht durch einen tiefen Mantel-Plume. Ein 3D-Modell bestätigt: Unter Yellowstone existiert eine „nach Südwesten geneigte Dehnungszone, die gemeinsam durch die lithosphärische Körperkraft und basale Traktion geformt wird, die durch die nach Osten fließende heiße Asthenosphäre verursacht wird“.
Vulkan-Modell ohne Mantel-Plume
Das Modell hat interessante Eigenschaften, denn es benötigt keinen Mantel-Plume. Die Spannungen in der Kruste schaffen Wege, die das Mantelmaterial einfach ausfüllt. Es erklärt auch, warum ein Hotspot zwei verschiedene Vulkantypen hervorbringt: Das Material nimmt unterschiedliche Wege und interagiert dabei unterschiedlich lange mit verschiedenen Gesteinen. Der begleitende Artikel betont zudem, dass diese Erkenntnisse auf andere Vulkanregionen anwendbar sein und helfen könnten, Eruptionen vorherzusagen. (Quellen: Science, Ars Technica) (tab)