Йеллоустоунская вулканическая кальдера: Супервулкан Йеллоустоун оказался в разы опаснее, чем считали ученые

Супервулкан Йеллоустоун оказался в разы опаснее, чем считали ученые

Поиск по сайту

Наука 6 декабря 2022

Анастасия Никифорова Новостной редактор

В попытке предсказать следующее извержение вулкана Йеллоустоун ученые изучили распределение магмы в его кальдере.

Читайте «Хайтек» в

Ученые использовали новый метод визуализации и сейсмические данные, чтобы изучить супервулкан Йеллоустоун.

Цель исследования — оценить, сколько магмы присутствует в его кальдере. Также ученые хотели выяснить, как она распределилась под землей. Они специально искали расплав — магму в жидкой форме. Данные о ней часто используют, чтобы предсказать извержения вулканов.

В рамках исследования ученые смоделировали сейсмические данные для отображения расплава под Йеллоустонской кальдерой. Они пришли к выводу, что его гораздо больше, чем считалось ранее. Кроме того, он находится на небольшой глубине в земной коре. Йеллоустоун оказался в разы опаснее, чем считалось ранее.

Так, частичная доля расплава составляет от 16% до 20%. А согласно предыдущим моделям, под Йеллоустонской кальдерой скрывается лишь 10% или меньше.

Grand Prismatic Spring Panorama. Original public domain image from Flickr, U.S. Government

Согласно более ранним оценкам, для начала извержения необходим объем расплава от 35% до 50%. Тем не менее, другие действующие переменные затрудняют точное прогнозирование. По словам экспертов, даже используя самые современные методы сканирования, ученые могут пропустить некоторые участки жидкой магмы.

Йеллоустонская вулканическая кальдера находится в одноименном национальном парке на северо-западе США, который знаменит своими гейзерами. Также он находится сразу на территории трех штатов: Вайоминг, Монтана и Айдахо и занимает площадь 8 983 км². Эту кальдеру часто называют Йеллоустонским супервулканом.

За последние 2,1 млн лет Йеллоустоун пережил три катастрофических извержения. Хотя неизвестно, когда произойдет следующее, понять геологию кальдеры очень важно.

Читать далее:

Существует ли наука в экстремальных условиях? Отвечаем в цифрах

Яйцо сбросили из космоса: посмотрите, что с ним стало

Восстановлен облик средневековой женщины, которая страдала от сифилиса

Читать ещё

Поздравляем, вы оформили подписку на дайджест Хайтека! Проверьте вашу почту

Спасибо, Ваше сообщение успешно отправлено.

Йеллоустонская кальдера

Йеллоустонская кальдера — вулканическая кальдера в Йеллоустонском национальном парке на северо-западе Соединенных Штатов Америки, часто называют Йеллоустонским супервулканом. Расположена в северо-западном углу штата Вайоминг, в котором находится большая часть национального парка. Размер кальдеры — приблизительно 55 км на 72 км, что было определено геологическими исследованиями ученого Роберта Кристиансена из Геологической службы США, и таким образом она занимает треть территории одноименного национального парка.

Кальдера — обширная циркообразная котловина вулканического происхождения, часто с крутыми стенками и относительно ровным дном. Такое понижение рельефа образуется на вулкане после обрушения стенок кратера или в результате его катастрофического извержения. От кратера кальдера отличается особенностями формирования и большими размерами. Кальдеры достигают 10-20 км в поперечнике и нескольких сот метров в глубину.

Йеллоустон, как и Гавайи, располагается над областью, называемой горячей точкой, где горячая расплавленная порода мантии движется в сторону поверхности. Йеллоустонская горячая точка покрыта Йеллоустонским плато, а в прошлом она помогла создать восточную часть низменности реки Снейк путем серии больших вулканических извержений. Наблюдаемое направление движения горячей точки — восток-северо-восток, при этом Северо-Американская плита движется в направлении запад-юго-запад над неподвижным «дном» горячей точки.

Питание для вулкана обеспечивает гигантский плюм — вертикальный поток твердой мантийной породы, раскаленный до 1600 °C. Ближе к поверхности Земли часть плюма расплавляется в магму, что приводит к образованию гейзеров и грязевых котлов. В разрезе плюм представляет собой 660-километровый столб с боковыми вздутиями, расширяющийся кверху в форме воронки. Два его верхних ответвления находятся непосредственно под территорией национального парка, образуя магматическую камеру. На протяжении миллионов лет Северо-Американская континентальная плита сдвигалась относительно плюма, а он раз за разом «прожигал» новые кальдеры, вызывая очередные извержения.

В 1960-х годах по спутниковым снимкам были обнаружены руины кратера Йеллоустонского супервулкана. Оказалось, что под кратером сохраняется громадный пузырь магмы. Глубина пузыря — более 8 км. Температура расплава внутри превышает 800 °C; этого хватает, чтобы подогревать термальные источники, гнать из-под земли пары воды, сероводород и углекислоту.

1 марта 1872 года в США решением Конгресса был основан Йеллоустонский заповедник. Йеллоустонский национальный парк представляет собой международный биосферный заповедник, объект Всемирного Наследия ЮНЕСКО, первый в мире национальный парк.

640 тысяч лет назад произошло третье извержение супервулкана Йеллоустон. Оно было вдвое слабее, чем в первый раз. В результате извержения вершина вулкана провалилась, образовав кальдеру — огромную круглую впадину с длиной окружности 150 км. Кроме того, извержение сформировало туфовые отложения Лава-Крик.

1,3 миллионов лет назад произошло второе извержение супервулкана Йеллоустон. Объем выбросов проснувшегося Йеллоустона составил 280 кубических километров. В результате сформировалась крупная кальдера Хенрис-Форк.

2,1 миллионов лет назад произошло первое из трех гигантских извержений супервулкана Йеллоустон и сформировало кальдеру Айленд-Парк, а также образовало туфовые отложения Хаклберри-Ридж. От взрывов распадались горные цепи, выбросы поднялись на высоту 50 км — до верхней границы стратосферы; вулканический пепел покрыл более четверти территории Северной Америки. Катаклизм такого масштаба может быть сравнен с извержением супервулкана Тоба, около 75 тысяч лет назад, когда было выброшено около 2800 км³ магмы.

Связанные статьи

Связанные новости и события

01.03.1872

В США основан Йеллоустонский заповедник

Йеллоустонский национальный парк или просто Йеллоустон — международный биосферный заповедник, объект Всемирного Наследия ЮНЕСКО, первый в мире национальный парк. Он был основан 1 марта 1872 года Конгрессом США.
Читать дальше

Категории Экология, Стихийные бедствия, Туризм, Места, Достопримечательности

Регионы США, Страны Мира

справочная информация

ЗАКРЫТЬ X

Категории Экология, Стихийные бедствия, Туризм, Места, Достопримечательности

Регионы США, Страны Мира

Йеллоустонская вулканическая обсерватория | Геологическая служба США

Найти вулкан США

Select a U.

S. VolcanoAdagdakAkutanAmakAmuktaAniakchakAtka Volcanic ComplexAugustineBehm Canal-Rudyerd BayBlack PeakBobrofBogoslofBuldirBuzzard CreekCarlisleChagulakChiginagakClevelandDanaDavidofDenisonDouglasDuncan CanalDuttonEdgecumbeEmmons Lake volcanic centerFisherFourpeakedFrostyGareloiGreat SitkinGriggsHayesHerbertIliamnaImuruk LakeIngakslugwat HillsIsanotskiKagamilKaguyakKanagaKasatochiKatmaiKialagvikKiskaKoniujiKukakKupreanofLittle SitkinMageikMakushinMartinMoffettMount ChurchillMount RecheshnoiNovaruptaOkmokPavlofPavlof SisterRedoubtRoundtopSaint Paul IslandSeguamSegulaSemisopochnoiShishaldinSnowy MountainSpurrSt. MichaelStellerStepovak Bay groupTakawanghaTanaTanagaTlevak Strait-Suemez IslandTridentUgashik-PeulikUkinrek MaarsUliagaUnnamed (near Ukinrek Maars)VeniaminofVsevidofWestdahlWide BayWrangellYantarniYunaskaOfu-OlosegaTa’u IslandTutuila IslandUinkaret Volcanic FieldSan Francisco Volcanic FieldMammoth MountainMount ShastaClear Lake Volcanic FieldCoso Volcanic FieldLassen Volcanic CenterLong Valley CalderaMedicine LakeMono Lake Volcanic FieldMono-Inyo CratersSalton ButtesUbehebe CratersDotsero Volcanic CenterAhyi SeamountAlamaganAnatahanAsuncionSupply ReefSariganRubyPaganMaug IslandsGuguanEsmeralda BankFarallon de PajarosHaleakalāHualālaiKīlaueaKama’ehuakanaloaMauna KeaMauna LoaBlack Butte Crater Lava FieldCraters of the Moon Volcanic FieldHell’s Half Acre Lava FieldWapi Lava FieldSoda LakesCarrizozo lava flowRed Hill-Quemado Volcanic FieldValles CalderaZuni-Bandera Volcanic FieldAgriganAhyi SeamountAlamaganAnatahanAsuncionDiakoku seamountEast DiamanteEsmeralda BankFarallon de PajarosFukuji n seamountGuguanKasuga 2Maug IslandsPaganRubySariganSouth Sarigan seamountSupply ReefZealandia BankBelknapBlue Lake CraterCinnamon ButteCrater LakeDavis Lake Volcanic FieldDevils Garden Lava FieldDiamond Craters Volcanic FieldJordan Craters Volcanic FieldMount BachelorMount HoodMount JeffersonNewberrySand Mountain Volcanic FieldThree SistersBald KnollRed Hill-Quemado Volcanic FieldWeekly UpdateMarkagunt Plateau Volcanic FieldBlack Rock Desert Volcanic FieldGlacier PeakIndian Heaven Volcanic FieldMount AdamsMount БейкерМаунт-РейнирМаунт-Сент-ХеленсВулканическое поле Западного кратераКаскадный хребет Еженедельное обновлениеЙеллоустоун

Текущие оповещения

Йеллоустоун

зеленый НОРМАЛЬНЫЙ, 01. 02.2023 17:31:05 UTC

Йеллоустонская вулканическая обсерватория (YVO) – это консорциум из девяти государственных и федеральных агентств, которые обеспечивают своевременный мониторинг и оценку опасности. вулканической, гидротермальной и сейсмической активности в районе Йеллоустонского плато. Подразделение USGS YVO также отвечает за мониторинг и отчетность о вулканической активности в межгорных западных штатах США.

Молодые вулканы в AZ, CO, MT, NM, UT и WY

High Threat Potential ¹
Yellowstone
Moderate Threat Potential ¹
Black Rock Desert Volcanic Field
Dotsero Volcanic Center
San Francisco Volcanic Field
Valles Caldera
Low to Very Low Threat Potential ¹
Лавовый поток Карризозо
Вулканическое поле плато Маркагант
Вулканическое поле Ред-Хилл-Кемадо
Вулканическое поле Уинкарет
Вулканическое поле Зуни-Бандера

^{1. Просмотр рейтинга угроз вулканов США.}

Действительно ли Йеллоустонский супервулкан должен извергнуться?

Когда вы покупаете по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать партнерскую комиссию. Вот как это работает.

Гидротермальный объект в Йеллоустонском национальном парке. (Изображение предоставлено: zrfphoto через Getty Images)

Под Йеллоустонским национальным парком, обширным регионом живописной дикой природы ежегодно посещают около 3 миллионов человек , скрывается один из крупнейших вулканов в мире.

Йеллоустонская кальдера — котлообразная впадина на вершине вулкана — настолько колоссальна, что ее часто называют «супервулканом», который, по данным Музея естественной истории в Лондоне, означает, что он способен «вызвать извержение силой восемь баллов по индексу вулканической взрывоопасности, выбросив более 1000 кубических километров [240 кубических миль] материала».

Чтобы представить это в перспективе, извержение Пинатубо в 1991 году на Филиппинах, возможно, самое мощное извержение вулкана на памяти живущих, получило 6 баллов по Индексу вулканической взрывоопасности, что делает его, по данным Музея естественной истории, «около 100 баллов». раз меньше, чем эталон для супервулкана».

Так стоит ли нам беспокоиться? Извергнется ли Йеллоустоун в ближайшее время?

СМИ часто сообщают, что Йеллоустоун должен извергнуться. Они утверждают, что поскольку последнее извержение супервулкана было 70 000 лет назад , скоро взорвется. Но это не то, как работают вулканов .

«Возможно, это самое распространенное заблуждение о Йеллоустоне и о вулканах в целом. Вулканы не работают по временной шкале», Майкл Поланд , геофизик и главный научный сотрудник Йеллоустонского университета. Обсерватория вулканов сообщила Live Science в электронном письме. «Они извергаются, когда под поверхностью находится достаточное количество извергаемой магмы и давление, вызывающее подъем этой магмы».

«В Йеллоустоуне сейчас нет ни того, ни другого», — добавил он. «Все дело в этом запасе магмы. Прекратите его, и вулкан не извергнется».

Многие вулканы проходят циклы активности и бездействия, сказал Поланд. Чаще всего активность вулкана является прямым следствием поступления магмы. «Некоторые вулканы извергаются регулярно, но это потому, что запасы магмы относительно постоянны — вспомните Килауэа на Гавайях или Стромболи в Италии», — сказал Поланд.

Связанный: 11 крупнейших извержений вулканов в истории

Так откуда же взялась идея о том, что Йеллоустоун «запоздал» для извержения?

«Я подозреваю, что идея «просроченной» исходит из концепции землетрясений», — сказал Поланд. «Землетрясения происходят по мере того, как напряжение накапливается в разломах, и во многих местах это напряжение накапливается с относительно постоянной скоростью, например, из-за движения плит. В этом случае можно ожидать, что землетрясения будут происходить с некоторой регулярностью. , более сложным, чем это — есть много переменных в игре — но по этой причине имеет больше смысла говорить, что разлом «запоздал» для землетрясения».

Поланд также отметил, что «супервулканы» — термин, который он считает несколько грубым и сенсационным, — «не более и не менее темпераментны», чем другие вулканы. Так как же эксперты следят за подземной активностью Йеллоустона, чтобы в случае крупного извержения вулкана можно было предупредить?

«Йеллоустоун очень хорошо контролируется с помощью различных методов», — сказал Поланд. «Это связано с сейсмичностью и деформацией грунта. Мы отслеживаем температур некоторых термических особенностей, хотя это не показатель вулканической активности, а скорее поведение конкретных гидротермальных областей. Мы смотрим на общие тепловые выбросы от космос, собери газ и вода для оценки химического состава с течением времени, а также для отслеживания ручья/реки и химического состава.»

Итак, что может указывать на неизбежность массивного извержения?

«Тысячи землетрясений за короткий период времени ( несколько недель), со многими ощущаемыми событиями, было бы примечательно, если бы это не была последовательность афтершоков от тектонического события, — сказал Поланд. такой же короткий период), изменения в активности гейзеров по всему парку и тепловые/газовые выбросы. Земля обычно поднимается и опускается на 2-3 сантиметра [от 0,8 до 1,2 дюйма] каждый год, и обычно в этом районе ежегодно происходит около 2000 землетрясений, поэтому она должна подняться намного выше этих нормальных фоновых уровней».0005

Связанные тайны

Несмотря на то, что Йеллоустоун сейчас относительно стабилен и в последнее время не проявляет какой-либо необычной сейсмической активности, если произойдет извержение, последствия могут быть экстремальными. Вулканологи предположили , что разветвление, которое их больше всего беспокоит, — это развеваемый ветром пепел, который может в конечном итоге покрыть окружающий регион 500 миль (800 километров) в поперечнике пеплом толщиной более 4 дюймов (10 сантиметров). По прогнозам экспертов, это может привести к краткосрочному разрушению сельского хозяйства Среднего Запада и засорению множества водотоков. Согласно Министерства внутренних дел США , «окружающие штаты Монтана, Айдахо и Вайоминг, наиболее близкие к Йеллоустону, будут затронуты пирокластическими потоками, в то время как другие места в Соединенных Штатах будут затронуты падающим пеплом». Польша добавила, что последствия будут ощущаться и за пределами Соединенных Штатов.

«Если бы произошло очень сильное взрывное извержение, оно могло бы повлиять на глобальный климат, выбрасывая пепел и газ в стратосферу, что могло бы заблокировать солнечный свет и снизить глобальную температуру на несколько градусов на несколько лет», — пояснил Поланд.

Исследование, опубликованное в журнале Science в декабре 2022 года, показало, что Йеллоустонская кальдера содержит больше жидкой расплавленной породы, чем предполагалось ранее. Учитывая, что вулканы имеют тенденцию извергаться только тогда, когда доступно огромное количество магмы, должно ли это открытие вызывать беспокойство?

«Это [исследование] просто подтверждает то, что мы уже знаем о Йеллоустоуне», — сказал Поланд. «Первоначальные выводы заключались в том, что магматический очаг под Йеллоустоуном был расплавлен только на 5-15%. Новое исследование, в котором используются более продвинутые методы, но те же данные, предполагает, что он ближе к 16-20% расплавлен.