Dlaczego superwulkan Yellowstone nie wybucha? Naukowcy odkryli cenną wskazówkę

Superwulkan Yellowstone ponownie znalazł się na celowniku geologów. Tym razem precyzyjnie zbadano część podpowierzchniowego zbiornika magmy. Zdaniem badaczy struktura tej warstwy zawiera odpowiedź na pytanie o poziom stabilności wulkanu. Co odkryto?

Publikacja: 25.04.2025 09:19

Pod powierzchnią Yellowstone odkryto czapę magmową, która zdaniem geologów może obniżać ryzyko erupc

Pod powierzchnią Yellowstone odkryto czapę magmową, która zdaniem geologów może obniżać ryzyko erupcji

Foto: Adobe Stock

Ewentualna data erupcji Yellowstone to temat wielu debat naukowych i przedmiot obliczeń badaczy z całego świata. Pomimo licznych analiz struktura superwulkanu wciąż przynosi wiele zagadek. Jedna z nich dotyczy poziomu stabilności zbiornika magmy zlokalizowanej pod powierzchnią obiektu. Najnowsza analiza to efekt pracy zespołu naukowców z Rice University, University of New Mexico, University of Utah oraz University of Texas w Dallas. Wyniki badania opublikowano 16 kwietnia w czasopiśmie „Nature”.

Co powstrzymuje Yellowstone przed wybuchem?

Magma, zlokalizowana pod powierzchnią superwulkanu Yellowstone, była już obiektem badań geologicznych. W 2022 r. odkryto m.in., że zbiornik magmy jest dużo większy, niż dotychczas zakładano. – Od dziesięcioleci wiemy, że pod Yellowstone znajduje się magma, ale dokładna głębokość i struktura jej górnej granicy to duże pytanie – wyjaśnia jeden z autorów badania prof. Brandon Schmandt. Dotychczasowe analizy sugerowały, że najwyższa część tego zbiornika może być zlokalizowana na głębokości od 3 do 8 kilometrów. Najnowsze badanie pozwoliło precyzyjnie zbadać górną część tej struktury. Analiza pokazała, że badany zbiornik nie jest systemem zamkniętym, ale odbywają się w nim dynamiczne procesy. Autorzy badania porównują je do systemu oddychania, który stabilizuje magmę zmniejszając jednocześnie ewentualne ryzyko erupcji.

Czytaj więcej

Nielegalne hotele na Santorynie. „Ziemia się zatrzęsie i zsuną się prosto do morza”

Skomplikowane badania w wymagającym terenie

Zespół badawczy zbierający dane do analizy miał wyjątkowo niełatwe zadanie. Badanie terenowe kończono w okresie pandemii Covid-19. Dużym utrudnieniem dla geologów była także koordynacja projektu na chronionym obszarze parku narodowego. Podczas badania korzystano m.in. ze specjalistycznej, ciężkiej ciężarówki do badań sejsmicznych. Pojazd generował intensywne wibracje wysyłające fale sejsmiczne w głąb ziemi. Te odbijały się od kolejnych warstw podpowierzchniowych, dostarczając dane o położeniu górnej granicy zbiornika magmy. Fale były rejestrowane przez zestaw ponad 600 sejsmometrów.

Kolejne trudności pojawiły się także w trakcie analizy pozyskiwanych informacji. Jak się okazało, specyficzna struktura geologiczna Yellowstone zaburzała odbieranie danych. Na wstępnym etapie badania geolodzy pozyskiwali dane „zaburzone”, trudne do zinterpretowania. Metodykę analizy zmieniano wielokrotnie aż do uzyskania jednolitych wyników. Ostatecznie zastosowano technikę obrazowania sejsmicznego strukturalnego, opracowaną przez Chenlonga Duana, jednego z autorów badania.

Czytaj więcej

Przełom w badaniach nad Marsem? Na Czerwonej Planecie mógł kiedyś padać deszcz i śnieg

Pierwszy etap badania pozwolił zobrazować górną część zbiornika magmy pod kalderą Yellowstone. Pozyskane dane sugerowały, że w zbiorniku istnieje warstwa czapy bogatej w tzw. substancje lotne. Geolodzy podejrzewali, że na badanym obszarze „dzieje się coś fizycznie odrębnego – prawdopodobnie nagromadzenie częściowo stopionej skały przeplatanej pęcherzykami gazu”

Czy magma pod Yellowstone „oddycha”?

Naukowcy założyli, że magma pod powierzchnią Yellowstone aktywnie uwalnia nagromadzone gazy. Na potrzeby zrozumienia tego procesu skonstruowano modele kombinacji skał, stopów i substancji lotnych. Według geologów zbiornik magmy pod Yellowstone posiada czapę bogatą w substancje lotne, zawierającą m.in. pęcherzyki cieczy. Zdaniem autorów publikacji w zbadanej strukturze funkcjonuje system przypominający proces „oddychania”. „(...) system skutecznie odprowadza gaz przez pęknięcia i kanały między kryształami mineralnymi, co ma sens, biorąc pod uwagę obfite właściwości hydrotermalne Yellowstone emitującego gazy magmowe” – wyjaśnia prof. Schmandt. System ten może działać jako naturalny wentyl bezpieczeństwa. Czapa magmowa pod Yellowstone zatrzymuje ciśnienie i ciepło. Z kolei proces uwalniania gazów zmniejsza ewentualne ryzyko potencjalnie destrukcyjnego wybuchu.

Autorzy badania mają nadzieję, że zastosowane przez nich techniki pozwolą przewidzieć ewentualne zagrożenia związane z podziemną aktywnością magmy.

Ewentualna data erupcji Yellowstone to temat wielu debat naukowych i przedmiot obliczeń badaczy z całego świata. Pomimo licznych analiz struktura superwulkanu wciąż przynosi wiele zagadek. Jedna z nich dotyczy poziomu stabilności zbiornika magmy zlokalizowanej pod powierzchnią obiektu. Najnowsza analiza to efekt pracy zespołu naukowców z Rice University, University of New Mexico, University of Utah oraz University of Texas w Dallas. Wyniki badania opublikowano 16 kwietnia w czasopiśmie „Nature”.

Co powstrzymuje Yellowstone przed wybuchem?

Pozostało jeszcze 88% artykułu
Nauka
Kiedy gospodarki są w szoku? Co i jak kształtuje cykle koniunkturalne
Nauka
Obraz, notatki na marginesach. Co staropolskie książki mówią o ich czytelnikach?
Nauka
Etiopskie kazania. Nieznane karty z historii zakodowane w starożytnym języku
Nauka
Niezwykły fenomen „mlecznego morza”. Naukowcy bliżej rozwiązania zagadki
Nauka
„Wpływ psów na środowisko jest bardziej zdradliwy niż się uważa”. Nowe wyniki badań