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Supervulkane: Der Topf brodelt

Gegen sie wirken Feuerberge wie der Vesuv, der Mount St. Helens, der Fujiyama oder gar der Ätna wie harmlose Lagerfeuer. Denn brechen Supervulkane einmal aus, stürzen sie die ganze Erde und ihre Lebewesen immer in große Schwierigkeiten - die Menschheit starb deshalb einst fast aus. Jetzt rührt sich wieder einer dieser Giga-Ascheschleudern: der Yellowstone.
Old Faithful im Yellowstone
Das Besondere am Yellowstone-Nationalpark im Westen der Vereinigten Staaten sind nicht wie etwa in den Schutzgebieten Afrikas oder Südamerikas seine Pflanzen oder Tiere – obwohl es auch hier von Büffeln, Bären, Wölfen, Bibern, Hirschen oder unzähligen Vogelarten nur so wimmelt. Das eigentlich Interessante bilden vielmehr die mannigfaltigen geothermischen und vulkanischen Erscheinungen als lebendiges Zeugnis für das bewegte Innenleben des Planeten.

So brodeln hier zahlreiche heiße Schlammquellen und blasen fast noch mehr Geysire ihre heißen Wässer in den Himmel über dem Park – manche davon so pünktlich, dass sie Namen wie Old Faithful tragen. Sie sind die Relikte vergangener geotektonischer Aktivitäten, die vor 70 000 bis 150 000 Jahren zu den letzten größeren Ausbrüchen geführt haben. Damals bedeckten massive Lavaströme den gesamten Boden des Yellowstone-Kessels, der wiederum noch früher, vor 640 000 Jahren, entstand.

Heißwassertümpel | Heiße Mineralquellen im amerikanischen Yellowstone-Nationalpark sind ein Anzeichen für fortgesetzte magmatische Aktivität im Krater des ehemaligen Supervulkans. Vor 640 000 Jahren entstand er nach einer gewaltigen Eruption, die mindestens Nordamerika in eine schwere ökologische Krise stürzte.
Seine Geburt war das vorläufige Ende einer überdimensionalen Magmablase unterhalb des heutigen US-Bundesstaates Wyoming: In einer gewaltigen Eruption entleerte sie sich und schleuderte dabei 1000 Kubikkilometer Material in die nähere und weitere Umgebung sowie die Erdatmosphäre, was weltweit wohl einen vulkanischen Winter und mindestens im heutigen Nordamerika schwere Hungersnöte für die Tierwelt auslöste.

Aber sind heiße Quellen und Konsorten vielleicht doch nicht nur Zeugnisse einer längst vergangenen Epoche? Könnten sie nicht ebenso geologische Zeigefinger sein, die an die fortgesetzte Aktivität im Erdinneren gemahnen? Fragen wie diesen gehen auch die Geologen um Charles Wicks vom US Geological Survey nach. Sie werteten Aufnahmen des europäischen Erdbeobachtungssatelliten ERS-2 von der Caldera – dem Einsturztrichter – des Yellowstones aus und bastelten daraus ein Modell der geotektonischen Bewegungen des womöglich nur ruhenden Riesen.

Die Radaraufnahmen des Spähers aus dem All enthüllten auch perfekt das Pulsieren des Kraterbodens, der sich regelmäßig hebt und senkt. Seit 1995 – und besonders dynamisch in der Zeit zwischen 1996 und 2002 – wölbte sich eine etwa 400 Quadratkilometer große Fläche des Parks um bis zu 13 Zentimeter, während andere Teile der Region um sechs Zentimeter einsanken. Das ist an und für sich nichts Ungewöhnliches, denn dieses Schauspiel kennt die Wissenschaft seit Beginn der siebziger Jahre. Von 1976 bis 1984 wurden vertikale Bewegungen von maximal 18 Zentimetern in die Höhe aufgezeichnet, denen von 1985 bis 1995 Rückgänge um etwa 14 Zentimeter gegenüber standen.

Old Faithful im Yellowstone | Der Old Faithful ist wegen seiner Pünktlichkeit weltberühmt und lockt viele Touristen an. Viele wissen aber nicht, dass er das sichtbare Zeichen eines brodelnden Erdinneren ist.
Was die Forscher aber in der Tat überraschte waren Ort und Ursache der Hebungsvorgänge. Niemals zuvor seit Beginn der geologischen Überwachung war ein Aufstieg des Kraterrands zu notieren. Und der dafür verantwortliche Auslöser bewegt sich in Tiefen zwischen 10 und 15 Kilometern, sodass gesteigerter Druck heißen Wassers, wie es aus den Geysiren fließt, ausscheidet, denn dieses bewegt sich näher an der Oberfläche.

Das mathematische Modell, das den Wissenschaftlern das Bewegungsmuster der Erdkruste dagegen am besten erklärt, deutet vielmehr auf Magmaströme in der Tiefe hin. Wahrscheinlich stieg demnach im Jahr 1995 eine Blase geschmolzenen basaltischen Gesteins aus dem Oberen Mantel nach oben in die Erdkruste und setzte damit den Wölbungsprozess in Gang. Im folgenden Jahr erfasste er dann den gesamten Bereich der Caldera, weil sich das Magma entlang einer so genannten rheologischen Schicht horizontal ausbreitete. Dabei verliert das Material viel von seiner Hitze an darüber liegende Schichten, was wiederum die hydrothermalen Sehenswürdigkeiten des Parks antreibt.

Der Magmastrom könnte also auch für das plötzliche Auftreten neuer Geysire verantwortlich sein, die im März 2003 wie aus dem Nichts empor schossen und seitdem immer wieder Fontänen mit Düsenjetlautstärke produzieren. Gleichzeitig erhöhte sich in ihrem Umfeld die Bodentemperatur von 40 auf 100 Grad Celsius – als Folge bleibt die Region für Touristen tabu. Und ebenfalls auf diese unterirdischen Tauchsieder wird die erhöhte Aktivität des Steamboat-Geysirs – seines Zeichens einer der größten der Welt – zurückgeführt, der sich nach neunjähriger Stille zwischen 2000 und 2003 mit mehreren Eruptionen zurückmeldete.

Whirligig-Geysir | Der Whirligig-Geysir dagegen ist nur noch ein Schatten seiner selbst, seit ihn eine Eruption fast still gelegt hat. Erdbeben sind eine regelmäßige Erscheinung im Yellowstone, sie verlaufen aber meist schwach. Ein neuer großer Ausbruch des Supervulkans würde sich dagegen durch massive seismische Aktivität ankündigen.
Seit seinem Aufstieg bewegt sich das Magma auch in Richtung eines Auswegs, der zu einer Druckentlastung führen würde. Nach Wicks und seinen Kollegen könnten einige Spalten und Risse in den Tiefen der Erdkruste am Nordrand des Yellowstones der Gesteinsschmelze einen entsprechenden Weg aus der Caldera weisen. Just auf diesem Weg muss diese höllisch heiße Styx aber womöglich einen Art Flaschenhals im Untergrund durchqueren, an dem der Druck neuerlich steigt und eben dort die Kraterumfriedung nach oben drückt. Gleichzeitig lässt aber in den bereits passierten Arealen der Druck nach und die Kruste sinkt dort wieder ab.

Diese Einschätzung der Geologen muss noch mit zusätzlichen Untersuchungen im Bereich des Hebungsvorgangs abgeklärt werden. Doch selbst wenn Magma im Spiel sein sollte, wiegeln die Experten ab und verneinen die Gefahr eines baldigen Ausbruchs des Supervulkans – der wohl die USA und damit die Welt nicht nur in eine wirtschaftliche Katastrophe stürzen würde. Weder gibt es deutliche Anzeichen für einen bevorstehenden Ausbruch wie starke Erdbeben oder das Ausströmen vulkanischer Gase, noch deutet etwas auf die dauerhafte Füllung einer großen Magmablase hin. Einem Abstecher zum alten Kameraden Faithful steht also vorerst nichts entgegen.

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