Vad skulle hända om Yellowstones supervulkan bröt ut?

Vetenskapsmän vid U.S. Geological Survey’s (USGS) Yellowstone Volcano Observatory tar alltid avstånd från dessa oroväckande memes, men det betyder inte att forskarna ignorerar de möjliga konsekvenserna av ett superutbrott. Förutom att prognostisera skadorna övervakar forskarna ständigt regionen för att se om det finns tecken på smält berg som tunnlar under jorden. Forskarna granskar tidigare superutbrott, liksom mindre vulkanutbrott, för att förutsäga vad som skulle hända om Yellowstonevulkanen exploderade.

Här är en djupare titt på om Yellowstones vulkan skulle elda upp en global katastrof.

Att undersöka Yellowstones förflutna

Den största delen av Yellowstones nationalpark ligger inuti tre överlappande kalderor. De grunda, skålformade sänkorna bildades när en underjordisk magmakammare fick ett utbrott vid Yellowstone. Varje gång spottades så mycket material ut att marken kollapsade nedåt och skapade en caldera. De massiva explosionerna inträffade för 2,1 miljoner, 1,3 miljoner och 640 000 år sedan. Dessa tidigare utbrott tjänar som ledtrådar för att förstå vad som skulle hända om det skedde en ny megaexplosion i Yellowstone.

Om ett framtida superutbrott liknar sina föregångare kommer flödande lava inte att vara något större hot. De äldre Yellowstone-lavaströmmarna har aldrig färdats mycket längre än till parkens gränser, enligt USGS. För vulkanologer är det största orosmomentet den aska som blåser i luften. Föreställ dig en cirkel på 800 kilometer runt Yellowstone. Studier tyder på att regionen innanför denna cirkel kan få se mer än 10 centimeter aska på marken, rapporterade forskare den 27 augusti 2014 i tidskriften Geochemistry, Geophysics, Geosystems.

Askan skulle vara ganska förödande för USA, förutspår forskarna. Nedfallet skulle innefatta kortsiktig förstörelse av jordbruket i Mellanvästern, och floder och vattendrag skulle täppas till av grått dynga.

De som bor i nordvästra delen av Stilla havet skulle också kunna kvävas av Yellowstones nedfall.

”Människor som bor i vindriktningen från utbrott måste oroa sig för de stora utbrotten”, säger Larry Mastin, vulkanolog vid USGS och huvudförfattare till askstudien från 2014. Stora utbrott ger ofta upphov till gigantiska paraplymoln som driver aska i vindriktningen över halva kontinenten, sade Mastin. Dessa moln har fått sitt namn eftersom det breda, platta moln som svävar över vulkanen liknar ett paraply. ”Ett paraplymoln förändrar i grunden hur askan fördelas”, sade Mastin.

Men Kalifornien och Florida, som odlar de flesta av landets frukter och grönsaker, skulle bara få se ett stoft av aska.

En illaluktande klimatförskjutning

Yellowstonevulkanens nästa supereruption kommer troligen att spotta ut enorma mängder gaser, som till exempel svaveldioxid, som bildar en svavelaerosol som absorberar solljus och reflekterar en del av det tillbaka till rymden. Den resulterande klimatkylningen kan pågå i upp till ett decennium. Den tillfälliga klimatförändringen skulle kunna förändra nederbördsmönstren och, tillsammans med svåra froster, orsaka omfattande skördeförluster och svält.

Men en megablast i Yellowstone skulle inte utplåna livet på jorden. Det skedde inga utrotningar efter dess tre senaste enorma utbrott, och inte heller har andra superutbrott utlöst utrotningar under de senaste miljonerna av år.

”Kommer vi alla att dö om Yellowstone får ett utbrott? Nästan säkert är svaret nej”, säger Jamie Farrell, Yellowstone-expert och biträdande forskningsprofessor vid University of Utah. ”Det har förekommit en hel del superutbrott under de senaste två miljoner åren, och vi finns fortfarande kvar.”

Vetenskapsmännen är dock överens om att det fortfarande finns mycket att lära om de globala effekterna av superutbrott. Problemet är att dessa massiva utbrott är sällsynta och slår till någonstans på jorden endast en eller två gånger per miljon år, enligt en studie. ”Vi vet från de geologiska bevisen att det rörde sig om enorma utbrott, men de flesta av dem inträffade tillräckligt länge i det förflutna för att vi inte har så många detaljer om vilka konsekvenser de fick”, säger Mastin. ”Dessa händelser har varit så sällsynta att vårt råd har varit att inte oroa sig för det.”

Ett betydligt mer troligt skadescenario kommer från de mindre förutsägbara farorna – stora jordbävningar och hydrotermiska sprängningar i de områden där turisterna rör sig. ”Dessa utgör en enorm fara och kan ha en enorm inverkan på människor”, sade Farrell.

Rapporter om superutbrott är överdrivna

Den mänskliga civilisationen kommer säkert att överleva ett superutbrott, så låt oss slå sönder ytterligare en myt. Det finns ingen pool av smält sten som rör sig under Yellowstones ikoniska gejsrar och lerkrukor. Jordskorpan och manteln under Yellowstone är förvisso varma, men de är mestadels fasta, med små fickor av smält berg utspridda överallt, som vatten i en svamp. Ungefär 9 procent av den heta klumpen är smält och resten är fast, rapporterade forskarna den 15 maj 2015 i tidskriften Science. Den här magmakammaren vilar mellan 5 och 10 km under parken.

Omdömena varierar, men en magmakammare kan behöva nå cirka 50 procent smält innan smält sten samlas och tvingar sig ut. ”Det ser inte ut som att magmabehållaren vid den här tidpunkten är redo för ett utbrott”, säger Farrell, medförfattare till studien från 2015 i tidskriften Science.

Hur mäter forskarna magman? Seismiska vågor färdas långsammare genom varm eller delvis smält sten än vad de gör genom vanlig sten, så forskarna kan se var magman lagras, och hur mycket som finns där, genom att kartlägga var de seismiska vågorna färdas långsammare, sade Farrell.

Magmaförvaringsområdet växer inte heller i storlek, åtminstone inte så länge som forskarna har övervakat parkens underjordiska lager. ”Den har alltid varit så här stor, det är bara det att vi blir bättre på att se den”, sade Farrell.

Se upp för små utbrott

Som med kartläggning av magma förbättras vetenskapen för att förutsäga vulkanutbrott hela tiden. De flesta forskare tror att magmauppbyggnad skulle kunna upptäckas i veckor, kanske år, före ett större Yellowstoneutbrott. Varningssignaler skulle innefatta utmärkande jordbävningssvärmar, gasutsläpp och snabb markdeformation.

Någon som känner till dessa varningssignaler skulle kunna titta på parken i dag och tänka: ”Oj, det är något konstigt på gång!”. Yellowstone är en levande vulkan, och det finns alltid små jordbävningar som orsakar skakningar och gas som sipprar ut från marken. Vulkanen andas till och med – markytan sväller och sjunker när gaser och vätskor rör sig i det vulkaniska ”rörsystemet” under parken.

Men de dagliga skakningarna i parken förebådar inte undergång. Yellowstone Volcano Observatory har aldrig sett några varningssignaler om ett förestående utbrott i parken, enligt USGS.

Vad letar forskarna efter? För det första de utmärkande jordbävningar som utlöses av rörlig smält sten. Magma som tunnlar under jorden utlöser seismiska signaler som skiljer sig från dem som genereras av glidande förkastningslinjer. ”Vi skulle se jordbävningar som rör sig i ett mönster och blir grundare och grundare”, säger Farrell. För att lära sig vilka jordbävningsmönster man ska leta efter kan man återse utbrottet av vulkanen Bardarbunga på Island 2014. Både amatörer och experter ”såg” Bardarbungas magma stiga under jorden genom att spåra jordbävningar. Det slutliga genombrottet på ytan tillkännagavs nästan omedelbart på Twitter och andra sociala medier. Precis som på Island är alla Yellowstones seismiska data offentligt tillgängliga genom U.S. Geological Survey’s Yellowstone Volcano Observatory och University of Utah.

”Vi skulle ha en god uppfattning om att magma rör sig upp i de grunda djupen”, sade Farrell. ”Vi vet inte när eller om den kommer att få ett nytt utbrott, men vi skulle få tillräcklig förvarning.”

Följ oss @livescience, Facebook & Google+. Originalartikel på Live Science.