Yellowstone

Der Yellowstone Vulkan ist eine große Caldera im Nordwesten der USA. Der Vulkan hat den Ruf ein Supervulkan zu sein, der Eruptionen mit einem VEI 8 erzeugt. Diese ereignen sich allerdings in sehr großen Zeitabständen. Der Yellowstone Nationalpark ist für seine zahlreichen Geysire und heißen Quellen berühmt.

Yellowstone: KI hilft bei Früherkennung

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Grand Prismatic Spring im Yellowstone Nationalpark. © Marc Szeglat

Forscher setzen Maschinelles Lernen und KI zur Vulkanüberwachung im Yellowstone ein – Früherkennung der Bildung neuer Geothermalfelder möglich

Die Entwicklung von Künstlicher Intelligenz mithilfe des Maschinellen Lernens schreitet in einem unvorstellbaren Tempo voran und ist aus vielen Bereichen des täglichen Lebens und der Forschung nicht mehr wegzudenken. Das Besondere an einer KI ist, dass ihr Wissen nicht einprogrammiert wird, sondern dass sie eigenständig aus Daten lernt. Diesen Vorgang nennt man Maschinelles Lernen. Mittlerweile wird dieses „elektronische Lernen und Denken“ auch in der Seismologie und Vulkanologie eingesetzt. Erst letzte Woche schrieb ich über den Einsatz von KI bei der Echtzeitbeobachtung und anschließenden Auswertung von Erdbeben während der seismischen Krise bei Santorin und dem Unterwasservulkan Kolumbos. Heute berichte ich über den Einsatz Maschinellen Lernens in der Yellowstone-Caldera.

Forschende des Yellowstone Volcano Observatory (YVO), das dem US Geological Survey (USGS) untersteht, setzen neuerdings Maschinelles Lernen ein, um die Entstehung neuer hydrothermaler Felder vorherzusagen. Da die Landschaft in der weitläufigen Caldera einem ständigen Wandel unterliegt und viele abgelegene Regionen in der bewaldeten Gebirgslandschaft nur schwer zugänglich und mit konventionellen Methoden kaum zu überwachen sind, wurde ein System weiterentwickelt, das ursprünglich von anderen USGS-Kollegen zur Exploration bislang unentdeckter geothermaler Felder im Westen der USA konzipiert wurde. Diese Gebiete könnten potenziell zur Stromerzeugung erschlossen werden. Im Fokus steht dabei das geologisch aktive Great Basin, das sich zwischen der Sierra Nevada im Westen und der Wasatchkette im Osten über mehrere US-Bundesstaaten erstreckt.

Mithilfe Maschinellen Lernens versuchen die Wissenschaftler, geologische Daten mit dem Vorkommen hydrothermaler Systeme zu korrelieren. Dabei kommen insbesondere sogenannte Entscheidungsbäume zum Einsatz, die Bedingungen identifizieren, unter denen hydrothermale Aktivität wahrscheinlich ist, die sich zur Stromerzeugung nutzen lässt.

Obwohl eine geothermische Energiegewinnung im Yellowstone verboten ist, da die Caldera unter dem strengem Schutz eines Nationalparks steht, könnten dieselben Analysewerkzeuge dazu dienen, dort neue Thermalgebiete im Embryonalstadium zu lokalisieren. In die ursprünglichen Entscheidungsbäume fließen geologische Parameter wie Wärmefluss, Tektonik, Seismizität und Spannungen ein. Da jedoch im Yellowstone-Plateau der Wärmefluss nahezu überall hoch ist, mussten die Entscheidungsbäume speziell angepasst werden, um zusätzliche geologische Faktoren zu berücksichtigen.

Solche Analysen könnten nicht nur Hinweise darauf geben, wo sich demnächst neue heiße Quellen, Schlammtöpfe oder Geysire bilden, sondern auch überraschende geologische Zusammenhänge aufdecken. Erste Ergebnisse zeigen eine starke Korrelation zwischen hydrothermaler Aktivität und geologischen Strukturen wie Verwerfungen, die den unterirdischen Flüssigkeitsfluss erleichtern. Die Forschung soll künftig klären, welche Kombinationen geologischer Bedingungen entscheidend sind – trotz durchgehend hoher Wärme.

Neben der konkreten Anwendung im Yellowstone könnten diese Erkenntnisse weltweit Bedeutung erlangen – etwa für Regionen wie das Taupō-Caldera-System in Neuseeland oder die Campi Flegrei in Italien. So hilft die Forschung nicht nur, die zukünftige Entwicklung im Park besser zu verstehen, sondern auch, das Potenzial geothermischer Energie andernorts besser zu nutzen.

Dass eine Überwachung des Hydrothermalsystems im Yellowstone notwendig ist und auch in entlegenen Arealen des Parks durchgeführt werden muss, zeigen die steten Veränderungen in der Caldera. So entstanden in den letzten Jahren nicht nur mehrere neue postvulkanische Manifestationen in den gut erschlossenen Teilen der Caldera, sondern es bildete sich sogar ein ganzes Thermalfeld in einem abgelegenen Teil des Parks. Rückwirkend durchgeführte KI-Analysen von alten Satellitenbildern zeigten, dass sich bereits im Jahr 2000 die Vegetation im Gebiet am Tern Lake veränderte – bemerkt wurde die Bildung des neuen Thermalgebiets von den Forschern aber erst im Jahr 2018.

Yellowstone: Steamboat Geyser bleibt aktiv

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Blick über Norris-Geyser-Basin im Yellowstone, wo auch Steamboat liegt. © Marc Szeglat

Weitere Aktivität vom Steamboat-Geysir erwartet – 46 Erdbeben erschütterten Yellowstone im April

Die Yellowstone-Caldera ist vielen als Superlativ bekannt: Sie ist einer der größten Vulkane der Welt und verfügt über das Potenzial einer sogenannten Supervulkaneruption, die nicht nur große Teile der USA mit Vulkanasche überziehen könnte, sondern auch einen globalen Winter auslösen würde. Kein Wunder also, dass dieser Vulkan unter besonderer Beobachtung von Seiten der Vulkanologen steht. Darüber hinaus erschienen in diesem Jahr bereits 2 Studien, die zeigen, dass Magma unter dem Vulkan in geringerer Tiefe steht als bislang angenommen. Eine Studie kommt zu dem Schluss, dass die besondere Architektur des oberflächennahen Magmenkörpers wie ein Überdruckventil agiert und so dazu beiträgt, den Vulkan zu stabilisieren und eine Eruption eher verhindert als verursacht. Die Folge dieses Ventils sind die mannigfachen post‑ bzw. zwischenvulkanischen Manifestationen, die den Vulkan zu einem der beliebtesten Nationalparks der USA machen, der zufällig auch noch der älteste Nationalpark der Welt ist.

Eine dieser vulkanischen Manifestationen stellt ein weiteres Superlativ des Yellowstone-Vulkans dar: Der Steamboat-Geyser ist der mächtigste Geysir der Welt. Bis zum Jahr 2018 sprang er allerdings extrem selten, was sich seit dem 15. März 2018 änderte, als der Geysir in einer Phase gesteigerter Aktivität eintrat. Inzwischen hat er seine Sprunghäufigkeit wieder reduziert, liegt aber noch über dem langjährigen Mittel. In diesem Jahr sprang Steamboat 2 Mal, zuletzt am 14. April. Wie die YVO-Vulkanologen in ihrem gestern erschienenen Bulletin für den April schrieben, ist die Springquelle seitdem ruhig, doch sie rechnen im Laufe mit einer steigenden Unruhe des Geysirs, wenn er sich auf seinen nächsten Sprung vorbereitet.

Das seismische Netzwerk, das von der Universität Utah betrieben wird, registrierte im April 46 Erdbeben im Gebiet des Yellowstones. Die meisten Beben hatten Magnituden im Bereich der Mikroseismizität. Das stärkste Beben brachte es auf M 1,8 und wurde 21 Kilometer nordnordöstlich von Pahaska Tepee verortet. Ein Schwarmbeben gab es nicht.

In Bezug auf die Bodenverformung wird weiterhin eine schwache Subsidenz gemessen. So senkte sich seit Oktober letzten Jahres der Boden um ca. 30 mm. Auch im Norris-Geyser-Basin gibt es Subsidenz. Sie belief sich seit dem Herbst auf 10 mm. Dort hatte es bis zum Jahr 2015 eine vergleichsweise starke Bodenhebung gegeben.

Es sieht so aus, als würde das Ventil im Yellowstone weiterhin gut funktionieren und einen Ausbruch des Vulkans zumindest mittelfristig betrachtet verhindern.

Yellowstone: Forscher entdecken oberflächennahen Magmenkörper

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Fumarolen und Geysire des Norris Geyser im Yellowstone lassen Druck ab. © Marc Szeglat

Oberflächennaher Magmenkörper unter dem Yellowstone entdeckt – trägt zur Stabilisierung des Systems bei

Seit vielen Jahren bemühen sich Geowissenschaftler, die Geheimnisse des Yellowstone-Vulkans zu entschlüsseln, und tatsächlich machen sie in den letzten Jahren bedeutende Fortschritte. Diese wurden in erster Linie durch das vergleichsweise neue Bildgebungsverfahren der seismischen Tomografie ermöglicht, bei dem Erdbebenwellen dazu genutzt werden, ein computergeneriertes Bild des Untergrunds zu modellieren. Mit dieser Methode wurde nun ein flach liegender Magmenkörper entdeckt, der das Vulkansystem stabilisieren könnte

 

Bei der seismischen Tomografie nutzt man die Eigenschaft aus, dass die Ausbreitungsgeschwindigkeit und Reflexion von Erdbebenwellen materialeralspezifisch sind. Passiert eine Erdbebenwelle unterschiedliche Gesteine oder sogar Fluide und Schmelzen, ändert sich ihre Geschwindigkeit. Anhand von Laufzeitunterschieden können Wissenschaftler und ihre Computer so z. B. erkennen, ob sich im Untergrund ein Magmenkörper befindet. Bislang werteten Forscher meistens eine Vielzahl natürlicher Erdbeben aus, deren Wellen durch ein besonders dichtes seismisches Netzwerk aufgefangen und analysiert wurden. Nun kam eine Forschergruppe der Rice-Universität auf die Idee, Erdbebenwellen selbst zu erzeugen, und bediente sich eines Verfahrens, das schon seit Jahrzehnten bei der Rohstoffexploration eingesetzt wird: Vibroseis. Mit Hilfe schwerer LKWs, die mit Rüttelplatten ausgestattet sind, wurden niederfrequente Vibrationen in den Untergrund des Yellowstones geschickt und ein Array aus 650 Geofonen ausgelegt. Mit den so gewonnenen seismischen Daten modellierte man am Computer ein neues Bild des flacheren Untergrunds der Yellowstone-Caldera.

Die Forscher entdeckten einen Magmenkörper, dessen kuppelförmige Oberfläche in nur 3,8 Kilometer Tiefe im nordöstlichen Teil der Caldera liegt. Sie besteht aus silikatischer Schmelze und Fluiden, die sich in einem porösen Gestein sammelten. Laut den Forschern könnte diese Magmakappe eine regulierende Wirkung auf den tiefer liegenden Magmenspeicher haben und diesen stabilisieren, indem sie Druck und Wärme zurückhält und den Ausstoß an Fluiden über das Hydrothermalsystem reguliert. So soll diese Magmakappe einen Vulkanausbruch (vorläufig) verhindern.

Bei der Entdeckung von Schmelze und Fluiden spielten nicht nur Laufzeitunterschiede eine Rolle, sondern auch die Reflexionen von P-Wellen und ihre Umwandlung in S-Wellen. Es gibt Hinweise darauf, dass sich die Fluide in einem überkritischen Zustand befinden und ca. 375 Grad heiß sind.

Struktur der Magmakappe baut Druck über Fluidefluss ins Hydrothermalsystem ab

Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass in der geringen Tiefe, in der sich die Oberseite des Magmenkörpers befindet, aufgrund des geringen Umgebungsdrucks Gase wie Wasser und Kohlendioxid aus der Schmelze freigesetzt werden und Blasen bilden, die sich im oberen Bereich des Reservoirs ansammeln. Solche Blasenansammlungen gelten als mögliche Auslöser für explosive Vulkanausbrüche, vor allem, wenn sie sich nicht an der Oberseite des Magmenkörpers bilden, sondern in tieferen Regionen des Reservoirs. Computermodelle und seismische Daten deuten darauf hin, dass die Blasen im Yellowstone-Magmenkörper nicht in gefährlichen Mengen zurückgehalten werden, sondern effizient über Risse und poröses Gestein wie durch ein Überdruckventil entweichen können.

Zudem werden große Mengen magmatischer Gase über das hydrothermale System an die Oberfläche transportiert. Diese kontinuierliche Entgasung verhindert, dass sich Druck im Reservoir gefährlich aufbaut. Das Magmenreservoir selbst wird als kristallreich mit einer Porosität von weniger als 30 % beschrieben – Eigenschaften, die laut Modellierungen eine Entweichung der Gase begünstigen.

Obwohl Studien in den letzten Jahren herausfanden, dass unter Yellowstone wesentlich mehr Magma vorhanden ist, als früher vermutet wurde, und sich diese Schmelze in relativ geringer Tiefe befindet, sehen die Forscher derzeit keine Anzeichen für einen unmittelbar bevorstehenden Ausbruch. Vielmehr scheint sich das System in einem Gleichgewichtszustand zu befinden, in dem Gas- und Wärmeaustausch aktiv reguliert werden – ein Zustand, der vom Leiter der Studie, Prof. Brandon Schmandt, als „stabil atmend“ beschrieben wird.

Darüber, wie lange das Vulkansystem des Yellowstones stabil bleibt, gibt die Studie keine Auskunft. Die angewendeten Techniken sollte man meiner Meinung nach auch in den Campi Flegrei anwenden, um den dortigen Bradyseismos besser zu verstehen. (Quellen: Nature, Pressemeldung Rice Universität)

Yellowstone: 42 Erdbeben im Februar

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Dampffahne eines neuen Thermalgebiets im August 2024. © YVO

42 Erdbeben im Yellowstone Nationalpark – Leichte Subsidenz detektiert

Die Yellowstone-Caldera in den USA zählt zu den machtvollsten Aschestrom-Calderen der Welt und erzeugte in der jüngeren Erdgeschichte 3 Supervulkaneruptionen, die im Mittel alle 700.000 Jahre auftraten. Zwischen diesen Eruptionen gab es auch normalstarke Ausbrüche, die auch in der Neuzeit wieder auftreten könnten. Momentan befindet sich der Calderavulkan in einem zwischeneruptiven Stadium, das von einer intensiven hydrothermalen Aktivität gekennzeichnet ist: Nirgendwo sonst auf der Welt gibt es so viele Geysire, heiße Quellen und Schlammbecken zu bewundern wie hier.

Zu den beeindruckendsten hydrothermalen Erscheinungen zählt der mächtigste Geysir der Welt: Der Steamboat-Geysir, der über lange Zeiträume hinweg nur sehr selten sprang, steigerte im Jahr 2019 plötzlich seine Aktivität und sprang alle paar Tage. Mittlerweile haben sich die Pausenintervalle wieder deutlich verlängert, liegen aber dennoch unter dem langjährigen Mittel. Zuletzt sprang er am 3. Februar 2025 nach gut 72 Tagen Ruhe.

Wie aus einem neuen Monatsbulletin des YVO für den Februar 2025 hervorgeht, war der Yellowstone-Vulkan weiterhin seismisch aktiv: Es wurden 42 Erdbeben detektiert. Das Stärkste hatte eine Magnitude von 2,6. Es gab 2 Erdbebenschwärme mit 18 und 11 Erschütterungen, die sich in den Arealen von Mammoth und West Thumb zutrugen. Auch Bodendeformationen in Form einer leichten Subsidenz von bis zu 20 mm wurden nachgewiesen, was den mehrjährigen Trend bestätigt, der nun seit dem Ende der letzten Hebungsphase im Jahr 2019 vorherrscht.


Die Bodendeformationen im Yellowstone stehen in erster Linie mit Fluidbewegungen im Hydrothermalsystem zusammen, obgleich es in tieferen Erdschichten auch Magmenansammlungen gibt, die sich in den letzten Jahrzehnten in Richtung Westen verlagerten. Insofern ähneln die Prozesse hier den bradyseismodalen Vorgängen in den Campi Flegrei, die in den letzten Monaten für einiges Aufsehen sorgten.

Intensive hydrothermale Aktivität

Trotz der Subsidenz gab es im letzten Jahr einige bislang selten beobachtete hydrothermale Phänomene, die eigentlich auf eine Verstärkung des Hitzeflusses im Untergrund hindeuten. Hierzu zählen die starke hydrothermale Eruption vom 23. Juli 2024, die sich im Biscuit Basin ereignete, und die schwächere Dampfexplosion vom 15. April im Norris Geyser Basin. Darüber hinaus wurden mehrere neue Fumarolen und Dampfaustritte entdeckt, von denen ein gestern veröffentlichter Bericht erzählt. Das prägnanteste dieser Phänomene manifestierte sich im Roadside Springs Thermal Area und wurde am 5. August des vergangenen Jahres entdeckt, als ein Wissenschaftler des Nationalparks von Mammoth Hot Springs in Richtung Norris-Geysir-Becken fuhr. Die Forscher sahen im Vorbeifahren eine Dampffahne zwischen Bäumen aufsteigen, wo es zuvor keine hydrothermalen Manifestationen gab. Die Erscheinung wurde später von Geologen untersucht, die am Fuße eines Rhyolith-Lavastroms ein neues, etwa 60 m langes Thermalfeld vorfanden. Heute steigt zwar keine Dampfwolke von diesem Feld mehr auf, aber es gibt heiße Quellen mit einer Temperatur von 77 Grad Celsius.

Yellowstone-Caldera: Magma verlagert sich nordostwärts

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Kalksinter-Terrassen der Mammoth Hot Springs im Yellowstone Nationalpark. ©  Marc Szeglat

Neue Studie enthüllt eine nordostwärts gerichtete Verlagerung der Magmenreservoirs unter dem Yellowstone-Vulkan

Die Yellowstone-Caldera ist in den letzten Jahren ein wenig aus dem Fokus der Medien verschwunden, obgleich sie weiterhin ein spannende Forschungsobjekt bleibt. Der US-amerikanische Yellowstone Nationalpark beherbergt eines der größten und aktivsten Vulkansysteme der Erde. Es besteht aus 3 sich überlappenden Calderen, und wird durch den sogenannten Yellowstone-Hotspot gespeist – eine Zone, in der heißes Magma aus dem Erdmantel aufsteigt und die Erdkruste durchdringt. Die Calderen entstanden durch mehrere massive Ausbrüche (sogenannte Supervukaneruptionen), bei denen große Mengen Tephra freigesetzt wurden. Durch die Entleerung des Magmenreservoirs sackte der Boden darüber ab und bildete die großen Depressionen der Calderen. Diese Supervulkan-Ereignisse, die vor etwa 2,1 Millionen, 1,3 Millionen und 640.000 Jahren stattfanden, haben Tausende Kubikkilometer Lava und Asche freigesetzt und dabei das lokale und globale Klima stark beeinflusst.




Zusätzlich zu diesen drei großen Supervulkaneruptionen gab es zahlreiche kleinere Ausbrüche, die weniger explosiv, aber dennoch bedeutend waren. Diese Ereignisse wurden durch rhyolithisches Magma verursacht, das in der mittleren bis oberen Erdkruste gespeichert ist. Rhyolithisches Magma ist dickflüssig und silikatreich, was es anfällig für explosive Ausbrüche macht. Gleichzeitig steigt Basaltmagma aus dem Mantel auf, das dünnflüssiger ist und durch seinen hohen Eisen- und Magnesiumgehalt Wärme liefert, die das rhyolithische Magma aufrechterhält.

Neueste Untersuchungen des United States Geological Survey (USGS) legen nahe, dass sich die magmatische Aktivität unter der Yellowstone-Caldera in nordöstliche Richtung verlagert. Mithilfe einer elektromagnetischen Untersuchungsmethode, die Magnetotellurik genannt wird, die Schwankungen im Erdmagnetfeld misst, konnten die Forscher die Struktur der Kruste und die Verteilung des Magmas unter der Caldera präzise modellieren.

Die Studie, die unter Leitung von Seismologin Ninfa Bennington durchgeführt wurde, identifizierte mindestens sieben Bereiche mit erhöhtem Magmagehalt unter der Caldera. Diese Regionen reichen von tiefen Zonen, etwa 47 Kilometer unter der Oberfläche, bis in flachere Bereiche, die sich nur 4 Kilometer unter der Erdoberfläche befinden. Einige dieser Magmenkörper sind miteinander verbunden und tauschen Wärme und Material aus. Besonders auffällig ist ein großes Magmareservoir unter dem nordöstlichen Bereich der Caldera. Dieses enthält schätzungsweise 440 Kubikkilometer geschmolzenes Gestein – ein Volumen, das dem des Mesa-Falls-Ausbruchs vor etwa 1,3 Millionen Jahren entspricht, dem zweitjüngsten calderabildenden Ereignis in Yellowstone.

Gleichzeitig deutet die Studie darauf hin, dass die vulkanische Aktivität im westlichen Teil der Caldera abnimmt. Die nordöstliche Region zeigt dagegen verstärkte Wechselwirkungen zwischen aufsteigendem Basaltmagma und dem gespeicherten rhyolithischen Magma. Diese Wechselwirkungen könnten das Gebiet für zukünftige Ausbrüche anfällig machen. Dennoch weisen die Forscher darauf hin, dass die aktuellen Magmenreservoire einen vergleichsweise niedrigen Schmelzanteil von 6–28 Prozent aufweisen. Das deutet darauf hin, dass die Reservoirs aktuell nicht ausbruchsgefährdet sind. Damit ein Magma eruptieren kann, braucht es einen Schmelzanteil von mindestens 35 Prozent.

Die Forschungsergebnisse liefern wichtige Hinweise darauf, wie sich die magmatische Aktivität unter der Yellowstone-Caldera entwickelt. Sie betonen auch die Notwendigkeit weiterer Untersuchungen, um die Dynamik des Magmareservoirs besser zu verstehen und das potenzielle Risiko zukünftiger Ausbrüche präziser einschätzen zu können.

Yellowstone: Nachlese zur hydrothermalen Explosion

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Das YVO präsentierte neue Erkenntnisse zur hydrothermalen Explosion vom 23. Juli 2024

Vor einer Woche ereignete sich gegen 10 Uhr eine hydrothermale Explosion im Black Diamond Pool im Biscuit Basin der Yellowstone-Caldera. Sie manifestierte sich etwa 3400 Meter nordwestlich vom Old Faithful-Geysir, der zu den meist besuchten Postvulkanischen Phänomenen des Nationalparks zählt. Obwohl die Caldera zu den am besten überwachten Vulkansystemen der Welt zählt, erkannten Überwachungsinstrumente keine Vorzeichen der Explosion. In sozialen Medien geteilte Videos zeigten Wasserfontänen und Gesteinsfragmente, die laut Analysen bis zu 180 Meter hoch in die Luft geschleudert wurden. Mehrere Besucher des Nationalparks hielten sich in unmittelbarer Nähe zum Explosionsort auf und flohen in Panik Der nahegelegene hölzerner Gehweg wurde schwer beschädigt und das Becken bleibt für Untersuchungen geschlossen. Glücklicherweise gab es keine Verletzten.

Im Rahmen einer Untersuchung der Vorgänge stellten Geologen fest, dass die herausgeschleuderten Gesteine aus Gletschermaterial, Sandsteinen, Schluffsteinen und Kies bestanden, die unter dem Oberflächensinter lagen. Frische vulkanische Gesteine wurden nicht gefördert. Es wurden auch keine Anzeichen von Rhyolith-Grundgestein gefunden, das etwa 50 Meter tief liegt. Dieser Umstand deutet auf eine Explosion in geringer Tiefe hin. Die Explosion richtete sich hauptsächlich nach Nordosten in Richtung des Firehole River und nicht auf den Gehweg, was wahrscheinlich Verletzungen verhinderte.

Hydrothermale Explosionen treten auf, wenn Wasser im Untergrund kocht und sich in Dampf verwandelt. Dies geschieht normalerweise in Geysirsystemen wie Old Faithful, wo gut definierte Leitungssysteme den Dampf und das heiße Wasser nach oben leiten. Wenn das Wasser-Dampf-Gemisch jedoch in einem begrenzten Raum im Gestein eingeschlossen ist, kann der Druck eine Explosion verursachen. Solche Explosionen sind im Yellowstone-Nationalpark relativ häufig, jedoch weniger zerstörerisch als Erdbeben oder Vulkanausbrüche. Jährlich gibt es einige hydrothermale Explosionen unterschiedlicher Größe, oft in abgelegenen Gebieten. Bedeutende historische Explosionen waren der Excelsior-Geysir in den 1880er Jahren und der Porkchop-Geysir im Jahr 1989. Eine kleinere Explosion ereignete sich kürzlich am 15. April 2024 im Norris-Geysir-Becken, erfasst durch Überwachungsinstrumente.

Seit dem Ende der letzten Eiszeit vor etwa 14.000 Jahren gab es über ein Dutzend größere hydrothermale Explosionen im Yellowstone-Gebiet, darunter der größte bekannte Krater in Mary Bay mit einem Durchmesser von etwa 2,5 Kilometern. Die zukünftige Entwicklung des Biscuit Basins bleibt ungewiss. Geologische Untersuchungen sollen das Ereignis und seine Auswirkungen besser verstehen helfen. (Quelle: YVO)

Yellowstone: Hydrothermale Explosion am 23. Juli

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Hydrothermale Explosion löst Schrecken bei Touristen im Yellowstone-Nationalpark aus

Im Yellowstone Nationalpark schreckte eine plötzlich auftretende hydrothermale (phreatische) Explosion Touristen auf, die im Biscuit-Geyser-Basin unterwegs waren und sich die postvulkanischen Erscheinungen der Caldera genauer ansehen wollten.

Die hydrothermale Eruption manifestierte sich am 23. Juli gegen 10:00 Uhr MST, in einem Areal, das sich rund 3,5 km nordwestlich vom bekannten Old Faithful Geysir befindet. Besucher filmten den Vorfall, und viele Aufnahmen gingen viral. Auf den Bildern erkennt man, dass die Explosion nicht ganz so klein war, wie es vom YVO dargestellt wird: eine Schlammfontäne schoss mehrere Dutzend Meter hoch in die Luft. Dabei wurden auch Gesteinsbrocken aus dem Schlotbereich gesprengt, die zusammen mit Trümmerstücken eines hölzernen Laufstegs auf die Besucher niederprasselten, die vor dem Ausbruch flüchteten. Wie durch ein Wunder wurde niemand ernsthaft verletzt. Die Explosion ereignete sich in der Nähe des Black Diamond Pools und hinterließ einen über 10 Meter durchmessenden Krater.

Aus Sicherheitsgründen ist das Biscuit Basin, einschließlich des Parkplatzes und der Promenaden, vorübergehend für Besucher geschlossen. Die Grand Loop-Straße bleibt jedoch geöffnet. Geologen des Yellowstone-Nationalparks untersuchen das Ereignis.
Hydrothermale Explosionen, die durch plötzliches Verdampfen von Wasser unter der Erde verursacht werden, sind im Yellowstone relativ häufig. So ereignete sich 1989 im Porkchop Geyser des Norris Geyser Basin eine Explosion, und am 15. April 2024 wurde ein kleines Ereignis im Norris Geyser Basin von Überwachungsgeräten aufgezeichnet. Im Mai 2009 kam es zu einer ähnlichen Explosion im Biscuit Basin.

Die YVO-Vulkanologen weisen darauf hin, dass die Überwachungsdaten keine Veränderungen in der Yellowstone-Caldera zeigen. Die heutige Explosion spiegelt nicht die Aktivität innerhalb des Vulkansystems wider, dessen Aktivität auf einem normalen Hintergrundniveau bleibt. Hydrothermale Explosionen wie diese sind kein Anzeichen für bevorstehende Vulkanausbrüche und werden nicht durch aufsteigendes Magma verursacht.

Auch wenn die Explosion von Wasserdampf ausgelöst wurde, verdeutlicht sie, wie aktiv das hydrothermale System der riesigen Caldera ist. Letztendlich ist die treibende Kraft hinter den postvulkanischen Manifestationen Magma, das sich im tieferen Untergrund der Caldera befindet. Ob genügend Schmelze vorhanden ist, um eine magmatische Eruption auszulösen, ist ungewiss.

Übrigens, der weltgrößte Geysir Steamboat, der ebenfalls im Yellowstone Nationalpark liegt, eruptierte zuletzt am 15. Juli. Das Pausenintervall betrug 46 Tage.

Yellowstone: Video zeigt Risse im Boden

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Ein virales Video zeigt Risse im Boden – Stammt aber nicht aus dem Yellowstone N.P.

Der Yellowstone-Nationalpark ist nicht nur der älteste Nationalpark der Welt, sondern schützt ein einzigartiges Naturgebiet inmitten einer der größten vulkanischen Caldera unseres Planeten, in der sich die weltgrößte Ansammlung von Geysiren und heißen Quellen befindet. Zahlreiche Tier- und Pflanzenarten bewohnen die Wälder und Prärien, die als UNESCO-Weltnaturerbe ebenfalls unter Schutz stehen. Millionen Touristen besuchen den Yellowstone Jahr für Jahr, und so ist es nicht verwunderlich, dass das Areal auch medial von besonderem Interesse ist.

Immer wieder tauchen Spekulationen über einen bevorstehenden Vulkanausbruch auf, obwohl seit 2015 übergeordnet eine leichte Subsidenz registriert wird und es nur lokal zu kleineren Bodenhebungen kommt. Das heißt, der Boden sinkt überwiegend ab, anstatt sich zu heben, was man im Vorfeld einer Eruption erwarten würde. Die letzte Bodenhebungsphase fand zwischen 2004 und 2014 statt. Damals hob sich der Boden um 21 Zentimeter. Diese Bodenhebungsphase wurde von Erdbebenschwärmen begleitet, ähnlich wie jene, die wir heute in der süditalienischen Caldera Campi Flegrei sehen. Dort werden solche Hebungsphasen mit dem Phänomen des Bradyseismos in Verbindung gebracht. Ähnliches könnte man auch für die Yellowstone-Caldera vermuten, denn auch hier treten solche Hebungs- und Senkungsphasen periodisch auf.

Der Grund für diesen Artikel ist ein Video, das heute in den sozialen Medien viral geht und lange Bodenrisse in einem Feld zeigt, das sich angeblich im Yellowstone-Nationalpark befinden soll. Die Risse ziehen sich über viele Hundert Meter hin und durchschneiden auch eine Piste. Im begleitenden Texten werden Ängste geschürt, dass die Aktivität im Yellowstone größer ist, als es von den Vulkanologen des YVO angegeben wird. Tatsächlich gibt es diese Risse, jedoch nicht im Yellowstone-Nationalpark. Das Video zeigt sehr wahrscheinlich Risse, die sich nahe dem Ort Meeteetse gebildet haben. Der Ort liegt südlich von Cody und außerhalb des Yellowstone-Nationalparks mit seiner Caldera. Hier ist der Boden in Bewegung, und man spricht von einem „Earthflow“, den man nicht mit einem klassischen Erdrutsch verwechseln sollte. Der Boden der Region gilt als instabil, und an sanft geneigten Hängen kann er sich langsam abwärts bewegen, wodurch Risse entstehen. Die Region ist tektonisch aktiv, aber es werden hydrogeologische Prozesse hinter den Instabilitäten vermutet.

Der Yellowstone-Vulkan indes zeigte im Juni normale seismische Aktivität auf Hintergundniveau: Wie das YVO im neuen Monatsbulletin berichtet, gab es 74 schwache Erschütterungen. Die stärkste hatte eine Magnitude von 2,5. Jahreszeitlich bedingt stoppte die Subsidenz, und es kam lokal zu leichter Bodenhebung. Hierfür soll ein vermehrter Wassereintrag ins Hydrothermalsystem des Vulkans verantwortlich sein. Dieser wird mit der Schneeschmelze in Verbindung gebracht.

Steamboat Geyser im Yellowstone sprang erneut

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Weltgrößter Geysir im Yellowstone Nationalpark sprang am Dienstag zum ersten Mal in diesem Jahr

Am 26. Februar 2024 ist der größte Geysir der Welt zum ersten Mal in diesem Jahr gesprungen: die Rede ist vom Steamboat Geyser. Er fördert seine Fontänen aus Dampf und Wasser durchschnittlich bis zu 90 m hoch, springt aber nur relativ selten. Seit seinem letzten Sprung am 30. Dezember 2023 sind 56 Tage vergangen. Davor pausierte der Geysir 47 Tage lang.

Der Steamboat Geysir liegt im US-amerikanischen Yellowstone-Nationalpark, der als das älteste Schutzgebiet der Welt gilt. Hier sind gleich mehrere Superlative vereint, denn der Yellowstone-Nationalpark beherbergt den größten Calderavulkan der USA. Ihm werden sogenannte Supervulkaneruptionen zugesprochen, die das Potenzial haben, die Erde in einen vulkanischen Winter zu stürzen.

Der Steamboat Geysir eruptierte bis vor einigen Jahren noch seltener als jetzt. In manchen Jahren wurden nur 1-2 Sprünge beobachtet, und seit Gründung des Nationalparks am 1. März 1872 gab es eine lange Periode, in der der Geysir inaktiv war. Sie begann 1911 und endete 1961. Zwischen 1991 und 2000 gab es nur 9 kleinere Sprünge. Im Jahr 2018 steigerte sich die Aktivität des Geysirs signifikant und das warf natürlich die Frage nach dem Grund hierfür auf. Bereitet sich der Vulkan unter dem Yellowstone für eine Eruption vor? Laut der Geoforscher vom USGS hängt die gesteigerte Aktivität des Geysirs mit dem Hydrothermalsystem des Calderavulkans zusammen, deutet aber nicht auf eine gesteigerte magmatische Aktivität des Vulkans hin.

Erdbeben und Bodensenkungen in der Yellowstone Caldera

Bereits im Jahr 2015 endete eine mehrjährige Phase der Bodenhebung und änderte sich ins Gegenteil: der Boden in der Yellowstone Caldera begann sich abzusenken. Die Subsidenz setzt sich bis heute fort. Seit September letzten Jahres senkte sich der Boden um 2,5 Zentimeter. Das geht aus einem aktuellen Bericht des USGS hervor. Im Februar 2024 wurden 125 Erdbeben festgestellt. Das Stärkste brachte es auf Mb 2,6. Das wirft natürlich die Frage auf, ob die Erdbeben mit der Absenkung des Bodens im Zusammenhang stehen oder ob es andere Gründe gibt. In der süditalienischen Caldera Campi Flegrei treten u.a. Erdbeben auf, die durch Fluidbewegungen im Hydrothermalsystem verursacht werden. Diese Beben sind aber meistens nur sehr schwach. Stärkere Beben hingegen, die Magnituden über 1,5 haben, stehen oft mit Sprödbruch von Gesteinen im Zusammenhang. Gesteine brechen meistens, wenn sich der Boden aufbläht, aber es gibt auch Setzungsbeben, so wie es offenbar aktuell im Yellowstone der Fall zu sein scheint.