Súlyos feszültségek a földkéreg alatt
Yellowstone egyedülálló elhelyezkedése miatt igazi tűzfészek: itt a földkéreg vékonyabb az átlagosnál, emiatt a vulkáni aktivitás kiemelten magas. Az elmúlt 2,1 millió évben három jelentős kitörés történt itt, a legutóbbi 631 000 évvel ezelőtt, amely több mint 50 kilométer széles kalderát, vagyis mély, tál alakú katlant hagyott maga után. A tudományos körökben régóta vita folyt arról, vajon egy forró feláramlás – úgynevezett köpenycsóva – vagy a tektonikus mozgások okozzák-e a vulkáni aktivitást.
Mindebből fakadóan a kutatók azt vizsgálták, vajon a Yellowstone alatt valóban szükséges-e egy mélyen lévő köpenycsóva, vagy elegendők a tektonikus folyamatok a magmakamra felfűtéséhez. Részletes 3D modellt készítettek, amely figyelembe vette Észak-Amerika nyugati részének lemezmozgásait, a mai köpenyszerkezetet, valamint a litoszféra, vagyis a Föld kemény külső kérgének adatait.
Feszül a kéreg, mint a kenyértészta
A Yellowstone litoszférájának sűrűsége foltokban eltérő, ennek következtében egyes részek sokkal nehezebbek, mint mások. Ez nyugat felé nyújtja a kérget, mintha egy tésztát feszítenénk. Egyszerre azonban egy ősi, leszakadt tektonikus lemezdarab, a Farallon-lemez is süllyed Észak-Amerika közép-keleti része alatt, amely lefelé húzza a földkéreg alsó részét, s egyben megdönti a magmacsatornákat. Így két, ellentétes erő feszíti egymást, végső soron szó szerint szétnyitva a Yellowstone alatti litoszférát, ezáltal megnyitva az utat a magma feláramlásának.
Új megvilágításban a Yellowstone aktív múltja és jövője
A részletek ismeretében más fényt kap a történet: a modellek igazolják, hogy a magma valóban a Yellowstone-komplexum délnyugati régiójában, az úgynevezett köpeny felső részében keletkezik, majd fokozatosan északkelet felé vándorol a kaldera alá. Eddig nem volt egyértelmű, miért pont ezt az utat járja be a magma, de most mindennek fizikai magyarázata született.
Ennek megértése döntő fontosságú lehet a kitörések előrejelzése szempontjából. Mivel a múlt évmilliókban a vulkáni rendszer főként vékony és meleg kéregben működött, hamarosan – geológiai léptékkel nézve – hidegebb, vastagabb, keményebb kőzetréteg alá ér. A jövőbeli vulkáni tevékenység jellege gyökeresen eltérhet aszerint, hogy a köpenycsóva vagy a lemeztektonika dominálja a folyamatokat.
Hasonló modellek máshol is segíthetnek
A Yellowstone kitöréseinek újraértelmezett magyarázata olyan aktív vulkáni rendszerekre is alkalmazható lehet, mint a Toba (Szumátra), a Taupo (Új-Zéland) vagy az északkelet-kínai tűzhányók. Mindebből fakadóan a nemzetközi tudományos közösség egyetért abban: ezek az új modellek globálisan javíthatják annak megértését, miként vándorol és halmozódik fel a magma a legveszélyesebb kaldera-rendszerek alatt.
