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yellowstone

Yellowstone


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yellowstone
Lage: 44.43 N 110.67 W, USA

Höhe: 2.805 m

Art: Caldera-Vulkan

Typ: Hot-Spot-Vulkansimus

Petrographie: Rhyolith

Ausbruchsart: ultra-plinianisch
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 Yellowstone Caldera - Von Bisons und Geysiren


Eines der fantastischsten Naturwunder der Welt liegt in den USA: der Yellowstone Nationalpark. Nirgendwo sonst auf der Erde finden sich so viele heiße Quellen, bunt schillernde Wasserpools und Geysire. Darüber hinaus ist der Yellowstone Nationalpark ein El Dorado für Naturliebhaber.

Immer wieder taucht der Yellowstone Nationalpark in den Medien auf, meistens als unheilvoller Bringer der Apokalypse. In Filmen sind gigantische Eruptionen zu sehen und pyroklastische Ströme verschlingen Alles.

Tatsächlich verbirgt sich hinter den Naturphänomenen des Nationalparks eine geologische Geschichte, die spannender als jeder Krimi ist. Unter dem Yellowstone schlummert ein Supervulkan, der das Zeug hat die Zivilisation zu vernichten.

Geschichte des Yellowstone Nationalparks

Der Yellowstone-Nationalpark ist der älteste Nationalpark der Welt. Er wurde 1872 gegründet und schützt eine idyllische Landschaft mit dichten Nadelwäldern, Seen und Flüssen vor der Ausbeutung durch den Menschen. Der Park, der zugleich der größte Nationalpark der USA ist, bietet vielen bedrohten Tierarten Zuflucht: Bären, Elche, Pumas, Luchse, Wölfe und natürlich die Bisons fühlen sich auf dem Hochplateau in den Rocky Mountains wohl. Lange Zeit war die entlegene Gegend vor den weißen Siedlern sicher; erst 1807 wurde das Gebiet durch den Trapper John Colter entdeckt. Bis dahin lebten hier Indianer vom Stamm der Minnetaree. Sie nannten das Gebiet "Mi tse a-da-zi“, was übersetzt so viel wie „Felsen gelber Fluss“ heißt. Möglicher Weise ist diese Bezeichnung eine Anspielung auf Goldfunde im Wasser des Yellowstone-Rivers, aber auch Schwefel, oder gelbe Tuffe können Grund für die Namensgebung sein.
Colters Berichte fanden damals wenig Gehör. Erst 1859 organisierte der Geologe Ferdinand V. Hayden eine Expedition in das Gebiet, scheiterte aber kurz vor dem Yellowstone aufgrund eines frühen Wintereinbruchs. Erst die Folsom-Expedition 1869 lieferte wissenschaftliche Berichte und Fotografien, die Hayden zu einer zweiten Forschungsreise ermutigten. Seine Berichte über die unzerstörte Natur, die reichhaltige Tierwelt und viele andere, noch weitaus erstaunlichere Naturwunder veranlassten den Senat, das Gebiet unter Schutz zu stellen. Viele der im Yellowstone-Gebiet lebenden Tierarten waren bereits zur damaligen Zeit bedroht; der Goldrausch hatte zudem ganze Landstriche verwüstet.

Bisons im Yellowstone
Castle Geysir
Grand Prismatic Spring

Die Yellowstone-Caldera

Die Naturphänomene, von denen der Geologe zu berichten wusste, erwiesen sich als die weltweit größte Ansammlung von heißen Quellen, farbenprächtigen Wasserbecken, Schlammlöchern und Geysiren. Früh vermutete man im Yellowstone einen Vulkan als Ursache hinter diesen Phänomenen, konnte ihn aber lange Zeit nicht entdecken. Erst Satellitenbilder enthüllten das Geheimnis des Yellowstone-Nationalparks: Die gut 10.000 heißen Quellen und Geysire sind in eine riesige Caldera eingebettet, die so groß ist, dass ihre Struktur vom Boden aus nicht zu erkennen ist; sie misst 40 x 25 Kilometer und zeichnet sich nur durch eine relativ flache Senke aus. Sie ist zum größten Teil mit Lavaströmen aus kleineren Eruptionen und mit Sedimenten der umliegenden Berge aufgefüllt.

Die Supervulkan-Eruptionen

Erste Eruptionen im Bereich des Yellowstone-Nationalparks fanden bereits vor 2,1 Millionen Jahren statt. 200.000 Jahre später erreichte diese Aktivitätsphase ihren Höhepunkt in einer Supervulkan-Eruption, bei der eine erste Caldera entstand. Vor 1,2 Millionen Jahren trat der Yellowstone-Vulkan in eine neue Tätigkeitsperiode ein. In einer weiteren Supervulkan-Eruption wurden die Mesa-Fall-Tuffe gefördert, die eine Fläche von 280 Quadratkilometern bedecken. Eine weitere Caldera entstand. Danach ruhte der Yellowstone-Vulkan lange Zeit.

Die jüngste Supervulkan-Eruption ereignete sich vor ungefähr 640.000 Jahren. Sie förderte 1000 Kubikkilometer Material und lagerte die Lava-Creek-Tuffe ab; diese Rhyolithe bedecken eine Fläche von 340 Quadratkilometern. Wie schon bei den früheren großen Ausbrüchen erfolgten die finalen Eruptionen auch diesmal nicht mit einem Schlag; sie kündigten sich lange vorher mit einer Serie kleinerer Ausbrüche an. Im Endstadium der Eruption bildete sich die jüngste Caldera. Nach der Supervulkan-Eruption vergingen wiederum Jahrtausende mit nur geringer Aktivität. Lavaströme füllten in dieser Zeit die Caldera auf.

Der Vulkanismus wird hier, inmitten eines Kontinents, durch einen Hot Spot verursacht. Die Calderen liegen alle in einer Reihe, an der sich ablesen lässt, dass der nordamerikanische Kontinent über eine stationäre Magmablase hinweg gewandert ist. Anders als bei ozeanischen hot-spot Vulkanen fördert der Yellowstone überwiegend rhyolithisches Magma. Rhyolith ist typisch für Subduktionszonen-Vulkane und tatsächlich fördert der Mantelplume unter dem Yellowstone saures Magma, dass durch die Aufschmelzung der pazifischen Platte unter dem nordamerikanischen Kontinent stammt. Bei einigen kleineren Eruptionen wurde auch basaltische Lava gefördert.
Die drei Calderen überlappen einander, und die größte von ihnen, die bei dem ersten Ausbruch entstanden ist, misst 80 x 55 Kilometer. Zwischen den drei Aktivitäts-Zyklen liegen im Schnitt jeweils 600.000 Jahre - dies entspricht in etwa der Zeitspanne, die seit der letzten Eruption vergangen ist.

Eruptionen seit dem letzten Supervulkan-Ausbruch

Wissenschaftler des USGS rekonstruierten die Eruptions-Geschichte der letzten 640.000 Jahre. Seit dem letzten Supervulkan-Ausbruch und der Entstehung der jüngsten Caldera hat es ungefähr 80 Vulkanausbrüche gegeben. Die meisten dieser Ausbrüche waren effusiv und ihre Auswirkungen beschränkten sich auf das nähere Umfeld des Vulkans. Es wurden 27 rhyolithische Lavaströme in der Caldera gefördert und 13 außerhalb der Caldera. Neben Rhyolith wurde aus 40 Schloten Basalt gefördert. Diese Förderschlote befinden sich ebenfalls außerhalb der Caldera. Einige explosive Vulkanausbrüche waren von ihrer Stärke mit der des Pinatubo im Jahr 1991 vergleichbar. Der jüngste Vulkanausbruch im Yellowstone ereignete sich vor 70.000 Jahren und förderte einen Lavastrom auf dem Pitchstone Plateau. Seitdem befindet sich der Vulkan in einem postvulkanischen Stadium.

Lavaströme
Lavaströme der letzten 640.000 Jahre. © USGS / Christiansen
Norris Geysir Basin
3 Zonen unterschiedlichen Potentials. © Girad und Stix (MSU)


Aktuelle Entwicklung im Yellowstone

In den Medien tauchen verstärkt Spekulationen über einen bevorstehenden Supervulkan-Ausbruch auf; diese Spekulationen werden durch starke Bewegungen des Calderabodens genährt. In der Tat scheint seit dem Jahr 2004 Magma in das Magma-Reservoire unter dem Yellowstone zu strömen, wodurch der Boden stellenweise um ca. 25 cm angehoben wurde. Besonders stark sind diese Bodendeformationen am Grund des Yellowstone Lake sowie im Norris Geyser Basin; dort ist auch eine Reihe neuer heißer Quellen mit enorm hohen Temperaturen entstanden. Der hintere Teil des Norris Geyser Basin wurde inzwischen für Besucher gesperrt. Die Aufwölbung und der erhöhte Hitzefluss kommen durch eine Magmaintrusion in 10 km Tiefe zustande und sind keine Anzeichen eines unmittelbar bevorstehenden Ausbruches. Die Vulkanologen sprechen bei dieser Aktivitätsform von Magmatismus. Falls es in den nächsten Jahren zu einem Vulkanausbruch kommen sollte, muss es sich nicht um einen Supervulkan-Ausbruch handeln, wahrscheinlicher ist ein normaler Ausbruch.
Eine neue Studie von Girad und Stix (MSU 2012) zeigt, dass es in der Caldera 3 Zonen gibt, in denen sich sehr wahrscheinlich zukünftige Eruptionen unterschiedlicher Art manifestieren werden. Die erste Zone wird von großen Störungszonen dominiert. Hier sind explosive Eruptionen am wahrscheinlichsten, die große Mengen rhyolithische Lava fördern. Die 2.Zone liegt zwischen dem Norris Geyser Basin und Mammoth Hot Springs. Ein Ausbruch dort würde wahrscheinlich phreatomagmatischen, oder phreatischen Ursprungs sein. Die 3. potentiale Eruptionszone wird von kleinen Störungszonen durchzogen. Hier rechnen die Forscher mit Ausbrüchen von Basaltlava. Kein Szenario für die nächste Zeit geht von einem Supervulkan-Ausbruch aus.

Geysire und heiße Quellen

Die Heißwasserphänomene wie Geysire, heiße Quellen und Schlammvulkane sind überwiegend in den Geyser Basins anzutreffen. Diese Strukturen verdanken ihre Existenz nicht nur dem heißen Untergrund des Yellowstone-Nationalparks, sondern auch eiszeitlichen Ablagerungen, die sich in den Mulden der Basins ansammelten. Gletschermoränen schufen hier eine wasserspeichernde Schicht; die aus der Magmakammer unter dem Yellowstone aufsteigende Erdwärme erhitzt das Wasser, und der Dampfdruck treibt es an die Oberfläche zurück.

Der bekannteste Geysir im Yellowstone-Nationalpark ist der Old Faithful. Er liegt im "Upper Geyser Basin" und galt lange Zeit als der zuverlässigste Geysir, da er in einem Intervall von 91 Minuten ausbrach. Dieses Intervall hat sich in den letzten Jahren verkürzt und der Old Faithful springt nicht mehr ganz so zuverlässig wie früher. Allerdings konnte die tatsächliche Zeitspanne zwischen zwei Eruptionen auch in der Vergangenheit schon variieren. Bei einer Eruption fördert der Old Faithful bis zu 32.000 Liter Wasser, und seine Fontäne kann bis zu 55 Meter hoch aufsteigen.
Ein bemerkenswerter Geysir des "Upper Geyser Basins" ist der Castle-Geysir ist. Der schöne Travertin-Kegel, der wie eine Burg aussieht, soll rund 5000 Jahre alt sein. Er eruptiert in Intervallen von 10 bis 12 Stunden und produziert eine Wasserfontäne, die bis zu 27 Meter Höhe erreichen kann. Der Wasserausstoß dauert jeweils ca. 20 Minuten, und dann folgt stets eine ungefähr ebenso lange Eruptionsphase, in der hauptsächlich Dampf ausgestoßen wird.
Weitere bekannte und zudem auch besonders schöne Geysire im Yellowstone sind der Grand Geyser, der die höchste regelmäßig eruptierende Wassersäule produziert, und der Riverside-Geysir am Ufer des Firehole River.
Von den bunt schillernden Wasserbecken ist die Grand Prismatic Spring die beeindruckendste Quelle im gesamten Park. Das 91 Meter breite "blaue Auge" ist an seinem Ufer von einem orangefarbenen Ring aus Algen umgeben.
Im Norris Geyser Basin befindet sich der Geysir, der die weltweit höchste Wasserfontäne produziert: die Fontäne des Steamboat Geyser schießt bis zu 130 Meter hoch. Dafür pausiert dieser Geysir zwischen seinen einzelnen Ausbrüchen auch schon einmal mehrere Jahre lang.

Lower Geyser Basin
Norris Geyser Basin
Mammoth Hot Springs

Der Yellowstone Nationalpark, der Weltuntergang und die Medien

Von Zeit zu Zeit tauchen Medienberichte über einen bevorstehenden Vulkanausbruch im Yellowstone auf. Diese Berichte rühren hauptsächlich daher, dass sich der Boden unter der Yellowstone Caldera seit 2004 aufwölbt (s.o.). Trotzdem werden Medienberichte über den Yellowstone-Vulkan oft überdramatisiert, besonders, da eine Supervulkan-Eruption statistisch gesehen überfällig ist. Allerdings darf man die geologischen Zeiträume nicht unterschätzen. Ein paar Tausend Jahre spielen hier keine große Rolle. Zudem halten sich Vulkane nicht an Statistiken.
Besonders im Zusammenhang mit dem vermeintlichen Weltuntergang im Jahr 2012 taucht der Yellowstone-Vulkan in den Medien auf. Seriöse Wissenschaftler sind sich aber einig, dass das Ende des Mayakalenders nicht gleichbedeutend mit dem Weltuntergang ist. Zur Yellowstone-Hysterie haben auch Filme wie "Supervolcano" und "2012" beigetragen, in denen ein Supervulkan-Ausbruch des Yellowstone computergenerierte Hauptrollen spielen.
Einige Geowissenschaftler haben eine Aversion gegen den Begriff "Supervulkan", da er eine neue Wortprägung ist, der zuerst in Medienberichten auftauchte. Andere Wissenschaftler haben sich den Umständen angepasst und eine Definition für einen Supervulkan-Ausbruch geliefert.

Der Yellowstone und der Tourismus

Jährlich besuchen mehr als 3 Millionen Menschen den Nationalpark. Entsprechend gut ist die Infrastruktur ausgebaut. Im Park gibt es mehrere Lodges mit Restaurants und Shops, sowie Campingplätze. Diese stellen die günstigste Möglichkeit dar dem Park einen mehrtägigen Besuch abzustatten. Zugleich befindet sich der Camper mitten in der Natur; ein tolles Erlebnis abends am Lagerfeuer zu sitzen und den Stimmen des Waldes zu lauschen! Mit Sondererlaubnis sind auch Wanderungen mit Biwak im Hinterland möglich. Die Thermalgebiete sind über hölzerne Stege begehbar. Verlassen der Stege ist verboten, ebenso das Goldschürfen. Vorsicht vor Bären und Bisons!



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