Yellowstone er en vakker nasjonalpark i USA. Den ble etablert på 1870-tallet og har æren av å være verdens aller første nasjonalpark, ifølge UNESCO.

Parken er særlig kjent for geysirer og andre geotermiske fenomener, noe som forteller litt om hva som ligger under overflaten. Yelllowstone er nemlig også en supervulkan.

I løpet av de siste 2 millioner årene har vulkanen hatt tre mega-utbrudd. Det siste var for rundt 630.000 år siden, og aske fra dette utbruddet kan finnes igjen over store deler av USA. Utbruddet hadde også en global påvirkning på klima, plante- og dyreliv, ifølge denne studien fra 2015.

Da skal rundt tusen kubikkilometer med stein og støv ha blitt kastet opp i atomsfæren.

Det er store mengder magma under bakken her, men hvordan ligger denne magmaen? Magma er flytende eller halvflytende stein som kan velte opp av vulkaner. Når den kommer ut av vulkanen, kalles den lava.

I en ny forskningsartikkel i tidsskriftet Science tar forskere for seg hvordan det ser ut under bakken ved Yellowstone. Dette er viktig å vite hvis eksperter skal prøve å lage gode modeller som kan forutsi når og hvordan et vulkanutbrudd vil skje, ifølge geolog Kari Cooper i en kommentarartikkel i Science.

Forskerne bak den nye artikkelen understreker at resultatene deres ikke sier noe om når et utbrudd ved Yellowstone kan komme til å skje, men de kan kanskje øke forståelsen av slike vulkaner.

Stor tank med magma?

Forskningen er basert på en teknikk som kalles seismisk tomografi. Dette gjøres ved å måle bølger som beveger seg gjennom bakken. Disse bølgene lages blant annet av jordskjelv.

Bølgene beveger seg saktere eller raskere gjennom ulike typer stein og magma. Ved å analysere hastigheten på bølgene og bruke datamodeller, kan forskerne få et bilde av hva som egentlig er under bakken.

I den nye studien beskriver forskerne at de måler mye flytende magma under Yellowstone, kanskje mer enn tidligere antatt, men det er altså usikkert hva det betyr for et mulig framtidig utbrudd.

Spørsmålet er hvordan den flytende magmaen er fordelt under bakken. Geologen Kari M. Cooper trekker fram at tidligere vulkanmodeller så for seg store samlinger med flytende magma under vulkanen, som kunne samle seg der over hundre tusen år. Deretter kunne magmaen komme til overflaten og skape et utbrudd. Hun kaller dette big tank-modellen.

Men nyere forskning viser at disse magmasamlingene er langt mer komplekse og sammensatte, ifølge Coopers kommentar til studien i Science.

Ifølge Cooper er det nå mye som tyder på at det er mer solid materie enn flytende magma under noen vulkaner. Denne fastere massen omtales blant annet som krystall-grøt (crystal mush), med lommer av mer flytende magma, ifølge den nye studien.

Ellers er det altså større mengder fastere masse med mye krystaller - derav navnet krystall-grøt. Den holder også en langt lavere temperatur enn den flytende magmaen.

Kan kanskje si noe om utbrudd

Den nye forskningen avdekket mest flytende magma på dybder på mellom 3 og 8 kilometer under overflaten. En hypotese går ut på at utbrudd skjer når mye flytende magma samler seg høyt oppe i stein og krystall-grøten, nærmere overflaten. Da kan også flere lommer med flytende magma tømmes samtidig.

Å gjøre nøyaktige målinger av dette området med mulig flytende magma høyt oppe i systemet, kan kanskje si noe om hvor langt unna Yellowstone-vulkanen er et nytt utbrudd, ifølge forskerne.

Referanse:

Maguire mfl: Magma accumulation at depths of prior rhyolite storage beneath Yellowstone Caldera. Science, 2022. DOI: 10.1126/science.ade0347

Cooper, Kari: What lies beneath Yellowstone? DOI: 10.1126/science.ade8435