Mitä tapahtuisi, jos Yellowstonen supertulivuori purkautuisi?

Yhdysvaltojen geologisen tutkimuskeskuksen (USGS) Yellowstonen tulivuoriobservatorion tiedemiehet aina tyrmäävät nämä huolestuttavat meemit, mutta se ei tarkoita sitä, että tutkijat jättäisivät huomioimatta supertulivuoren purkautumisen mahdolliset seuraukset. Vahinkojen ennustamisen ohella tutkijat tarkkailevat aluetta jatkuvasti merkkien havaitsemiseksi maan alle tunkeutuvasta sulasta kivestä. Tutkijat tutkivat aiempia superpurkauksia sekä pienempiä tulivuoren räjähdyksiä ennustaakseen, mitä tapahtuisi, jos Yellowstonen tulivuori räjähtäisi.

Tässä on syvällisempi tarkastelu siitä, sytyttäisikö Yellowstonen tulivuori maailmanlaajuisen katastrofin.

Luotain Yellowstonen menneisyydessä

Pääosa Yellowstonen kansallispuistosta sijaitsee kolmen päällekkäisen kalderan sisällä. Matalat, kulhonmuotoiset painaumat muodostuivat, kun maanalainen magmakammio purkautui Yellowstonessa. Joka kerta materiaalia purkautui niin paljon, että maa luhistui alaspäin muodostaen kalderan. Massiiviset räjähdykset tapahtuivat 2,1 miljoonaa, 1,3 miljoonaa ja 640 000 vuotta sitten. Nämä aiemmat purkaukset auttavat ymmärtämään, mitä tapahtuisi, jos Yellowstonessa tapahtuisi uusi megapurkaus.

Jos tuleva superpurkaus muistuttaa edeltäjiään, virtaava laava ei ole suuri uhka. Vanhemmat Yellowstonen laavavirrat eivät USGS:n mukaan koskaan kulkeutuneet paljon puiston rajoja pidemmälle. Vulkanologien suurin huolenaihe on tuulen mukana kulkeutuva tuhka. Kuvittele Yellowstonea ympäröivä noin 800 kilometrin (500 mailin) levyinen ympyrä; tutkimusten mukaan tämän ympyrän sisällä olevalla alueella saattaisi syntyä yli 10 senttimetriä tuhkaa, tutkijat raportoivat 27. elokuuta 2014 Geochemistry, Geophysics, Geosystems -lehdessä.

Tuhka olisi melko tuhoisaa Yhdysvalloille, tutkijat ennustavat. Laskeuma tuhoaisi lyhytaikaisesti Keskilännen maataloutta, ja joet ja purot tukkeutuisivat harmaasta liasta.

Tyynenmeren luoteisosassa asuvat ihmiset saattaisivat myös tukehtua Yellowstonen laskeumaan.

”Ihmisten, jotka asuvat tuulen yläpuolella tulivuorenpurkauksista, on oltava huolissaan suurista purkauksista”

sanoi Larry Mastin, USGS:n tulivuoritutkijana työskentelevä vulkanologi ja vuonna 2014 tehdyn tuhkatutkimuksen johtava kirjoittaja. Suuret purkaukset synnyttävät usein jättimäisiä sateenvarjopilviä, jotka työntävät tuhkaa tuuleen yli puolen mantereen, Mastin sanoi. Nämä pilvet ovat saaneet nimensä siitä, että tulivuoren yllä leijuva leveä, litteä pilvi muistuttaa sateenvarjoa. ”Sateenvarjopilvi muuttaa olennaisesti sitä, miten tuhka leviää”, Mastin sanoi.

Mutta Kaliforniassa ja Floridassa, joissa viljellään suurin osa maan hedelmistä ja vihanneksista, näkyisi vain pölyä tuhkasta.

Haiseva ilmastomuutos

Yellowstone-tulivuoren seuraava superpurkaus oksentaa todennäköisesti valtavia määriä kaasuja, kuten rikkidioksidia, josta muodostuu rikki-aerosolia, joka imee itseensä auringonvaloa ja heijastelee osan siitä takaisin avaruuteen. Tästä johtuva ilmaston viileneminen voi kestää jopa vuosikymmenen. Tilapäinen ilmastomuutos voisi muuttaa sademääriä ja aiheuttaa yhdessä ankarien pakkasten kanssa laajoja satotappioita ja nälänhätää.

Mutta Yellowstonen megaräjähdys ei hävittäisi elämää maapallolta. Sen kolmen viimeisimmän valtavan purkauksen jälkeen ei ole tapahtunut sukupuuttoja, eivätkä muutkaan superpurkaukset ole aiheuttaneet sukupuuttoja viimeisten muutaman miljoonan vuoden aikana.

”Kuolemmeko me kaikki, jos Yellowstone purkautuu? Melkein varmasti vastaus on ei”, sanoo Yellowstone-asiantuntija ja Utahin yliopiston apulaistutkimusprofessori Jamie Farrell. ”Viimeisten parin miljoonan vuoden aikana on ollut aika monta superpurkausta, ja me olemme yhä elossa.”

Tutkijat ovat kuitenkin yhtä mieltä siitä, että superpurkausten maailmanlaajuisista vaikutuksista on vielä paljon opittavaa. Ongelmana on, että nämä massiiviset purkaukset ovat harvinaisia, sillä ne iskevät jonnekin päin maapalloa vain kerran tai kahdesti miljoonan vuoden välein, eräässä tutkimuksessa todettiin. ”Tiedämme geologisen todistusaineiston perusteella, että nämä olivat valtavia purkauksia, mutta useimmat niistä tapahtuivat niin kauan menneisyydessä, että meillä ei ole paljon yksityiskohtia siitä, mitä seurauksia niillä oli”, Mastin sanoi. ”Nämä tapahtumat ovat olleet niin harvinaisia, että neuvomme on ollut, ettei niistä kannata olla huolissaan.”

Paljon todennäköisempi vahinkoskenaario tulee vähemmän ennustettavista vaaroista – suurista maanjäristyksistä ja hydrotermisistä räjähdyksistä alueilla, joilla turistit liikkuvat. ”Nämä aiheuttavat valtavan vaaran, ja niillä voi olla valtava vaikutus ihmisiin”, Farrell sanoi.”

Superpurkauskertomukset ovat liioiteltuja

Ihmissivilisaatio selviää varmasti superpurkauksesta, joten murtakaamme toinen myytti. Yellowstonen ikonisten geysirien ja mutaruukkujen alla ei ole mitään sulan kiven allasta. Yellowstonen alla oleva maankuori ja vaippa ovat tosiaan kuumia, mutta ne ovat enimmäkseen kiinteitä, ja pieniä taskuja sulaa kiveä on hajallaan kuin vettä sienen sisällä. Noin 9 prosenttia kuumasta pölkystä on sulaa, ja loput on kiinteää, tutkijat raportoivat 15. toukokuuta 2015 Science-lehdessä. Tämä magmakammio lepää 5-10 kilometrin (3-6 mailin) syvyydessä puiston alapuolella.

Arviot vaihtelevat, mutta magmakammion on ehkä saavutettava noin 50 prosentin sulamisaste ennen kuin sulaa kiveä kerääntyy ja pakottaa itsensä ulos. ”Tässä vaiheessa ei näytä siltä, että magmasäiliö olisi valmis purkautumaan”, sanoi Farrell, joka oli vuonna 2015 Science-lehdessä julkaistun tutkimuksen toinen kirjoittaja.

Miten tutkijat mittaavat magmaa? Seismiset aallot kulkevat hitaammin kuuman tai osittain sulan kiven läpi kuin normaalin kiven läpi, joten tutkijat voivat nähdä, missä magmaa varastoituu ja kuinka paljon sitä on, kartoittamalla, missä seismiset aallot kulkevat hitaammin, Farrell sanoi.

Magman varastointialue ei myöskään kasva, ainakaan niin kauan kuin tutkijat ovat seuranneet puiston maanalaista. ”Se on aina ollut tämän kokoinen, me vain pystymme yhä paremmin näkemään sen”, Farrell sanoi.

Varokaa pieniä purkauksia

Kuten magmakartoituksessa, myös tulivuorenpurkausten ennustamisen tiede kehittyy koko ajan. Useimmat tutkijat uskovat, että magman kerääntyminen olisi havaittavissa viikkoja, ehkä vuosia, ennen suurta Yellowstonen purkausta. Varoitusmerkkejä olisivat selvät maanjäristysparvet, kaasupäästöt ja nopeat maanpinnan muodonmuutokset.

Jokainen, joka tietää näistä varoitussignaaleista, saattaisi katsoa puistoa nykyään ja ajatella: ”Jotain outoa on tekeillä!”. Yellowstone on elävä tulivuori, ja siellä tapahtuu aina pieniä maanjäristyksiä, jotka aiheuttavat järistyksiä, ja maasta tihkuu kaasua. Tulivuori jopa hengittää – maanpinta paisuu ja vajoaa, kun kaasut ja nesteet liikkuvat puiston alla olevassa tulivuoren ”putkistossa”.

Mutta puiston jokapäiväinen tärinä ei ennusta tuhoa. Yellowstone Volcano Observatory ei ole USGS:n mukaan koskaan nähnyt puistossa varoitusmerkkejä lähestyvästä purkauksesta.

Mitä tutkijat etsivät? Ensinnäkin erottuvia maanjäristyksiä, joita liikkuva sula kivi laukaisee. Maan alla tunneloituva magma synnyttää seismisiä signaaleja, jotka eroavat liukuvien rikkonaisuuslinjojen aiheuttamista signaaleista. ”Näemme maanjäristyksiä, jotka liikkuvat kaavamaisesti ja muuttuvat matalammiksi ja matalammiksi”, Farrell sanoo. Jos haluat tietää, millaisia maanjäristyskuvioita kannattaa etsiä, tutustu vuonna 2014 tapahtuneeseen Bardarbunga-tulivuoren purkaukseen Islannissa. Sekä amatöörit että asiantuntijat ”seurasivat” Bardarbungan magman nousua maan alle seuraamalla maanjäristyksiä. Lopullisesta purkautumisesta pintaan ilmoitettiin lähes välittömästi Twitterissä ja muussa sosiaalisessa mediassa. Kuten Islannin tapauksessa, kaikki Yellowstonen seismiset tiedot ovat julkisesti saatavilla Yhdysvaltain geologian tutkimuskeskuksen Yellowstone Volcano Observatoryn ja Utahin yliopiston kautta.

”Meillä olisi hyvä käsitys siitä, että magma liikkuu ylös mataliin syvyyksiin”, Farrell sanoi. ”Lopputulos on, ettemme tiedä, milloin tai purkautuuko se uudelleen, mutta meillä olisi riittävä varoitus.”

Seuraa meitä @livescience, Facebook & Google+. Alkuperäinen artikkeli Live Science.