Yellowstone’i rahvuspargis tõuseb maapind
rekordilise kiirusega, mis viitab uue vulkaanipurske ohule, näitasid teadlased
ajakirjas Science avaldatud artiklis. Rahvuspark asub hiiglasliku magmakambri
kohal, mis toidab materjaliga aeg-ajalt ärkavat supervulkaani.
Teadlaste arvates on maapinna tõusu põhjuseks suure magma koguse kerkimine, mis valgus pannkoogilaadse kihina kümne kilomeetri sügavusel asuva magmakambri ülaossa.
Kolm viimast Yellowstone’i vulkaanipurset toimusid 2,1 miljoni, 1,3 miljoni ja 0,64 miljoni aasta eest. Selle rea pikendamisel võib eeldada, et järgmine purse ei saa enam väga kaugel olla.
Yellowstone’i vulkaani nimetatakse supervulkaaniks, sest selle purse on nii võimas, et midagi ligilähedaseltki võrreldavat pole inimesed ajaloolisel ajal näinud. Viimase paarisaja aasta võimsamad vulkaanid Krakatau ja Tambora on supervulkaanide kõrval kääbused. Yellowstone’i tegevusse asumisel jääks suur osa USA-st mitmekümne sentimeetri kuni meetrite paksuse vulkaanilise tuha kihi alla.
Artikkel jätkub pärast reklaami
Viimase 640 000 aasta taguse purske kulminatsioon oli nii võimas, et osaliselt tühjenenud magmakamber vajus peallasuvate kivimite raskuse tõttu kokku. Järgi jäi hiiglaslik lohk, mida nimetatakse kaldeeraks. Tavaliselt on kaldeerade läbimõõt mõõdetav mõne kilomeetriga. Yellowstone’i kaldeera on aga niivõrd ulatuslik (70x50 kilomeetrit), et geoloogid suutsid alles 1960. aastatel aduda, et rahvuspark asubki hiiglaslike mõõtmetega kaldeeras.
Siiski ei saa maapinna tõusust teha järeldust, et peagi on oodata uut vulkaanipurset. See võib juhtuda tuhandete või ka kümnete tuhandete aastate pärast. Selge on vaid see, et vulkaan on ilmutamas aktiivsuse tunnuseid. „Pole mingeid tõendeid eelseisva vulkaanipurske kohta,” ütles artikli esimene autor Utah ülikooli geofüüsika professor Robert B. Smith. „Paljud kaldeerad üle maailma liiguvad aastakümneid alla ja siis jälle üles ilma mingi pursketegevuseta.”
Vertikaalse liikumise ulatus viimase kolme aasta jooksul on olnud 7 sentimeetrit aastas. Mõõtmisi alustati 1923. aastal ning sellest ajast pole maapinna liikumine piirkonnas nii kiire olnud.
„Meie oletus on, et magmakambrisse maakoores on aeglaselt lisandumas uut materjali,” ütles Smith. „Kuid meil pole mingit aimu, kaua see protsess võib kesta ilma vulkaanipursketa või kas materjali juurdevool tulevikus seiskub ning maapind hakkab taas vajuma.”
Magmakamber Yellowstone’i kaldeera all ei ole mitte suur koopalaadne moodustis, mis on täis vedelat magmat, vaid pigem paljude tahket kivimit läbivate plaatjate magmakehade võrgustik.
Supervulkaanid tekivad kuumade täppide kohale. Kuum täpp on piirkond, mille all on sügavalt Maa sisemusest tõusvad kuumad aine- ja energiavood. Maapinnani jõudnuna moodustavad nad vulkaane. Ookeanide all olevad kuumad täpid tekitavad ookeanilisi saari ja saarestikke. Näiteks on sel moel tekkinud Hawaii saared, Island ja Kanaari saared.
Paksust mandrilisest maakoorest läbi murda üritavad kuumad magmavood segunevad aga maakoore materjaliga ning tulemuseks on harvem esinevad, kuid seda võimsamad vulkaanipursked. Yellowstone’i kuum täpp on viimase 16,5 miljoni aasta jooksul põhjustanud üle 140 purske.
Kuumad täpid püsivad ühe koha peal, nende kohal olevad litosfäärilaamad aga triivivad aeglaselt. Seetõttu tekitab üks kuum täpp vulkaanide ahelikke. Heaks näiteks on taaskord Hawaii saared. Hetkel on vulkaaniliselt aktiivne vaid noorim ja suurim neist ehk Hawaii saar. Ülejäänud saarestiku liikmed Oahu, Maui ja teised on aga vanemad ja juba madalamaks vajunud.
Artikkel jätkub pärast reklaami
Teadlased uurisid Yellowstone’i kaldeera kerkimist GPSi ja Euroopa kosmoseagentuuri Envisati satelliidiga. „Mõlemal meetodil läbiviidud mõõtmised kinnitasid, et 30-kuuse perioodi jooksul kerkis kaldeera 18 sentimeetri võrra kõrgemale,” ütles uurimuses osalenud järeldoktorant Wu-Lang Chang.
Chang ja Smith koos kolleegidega lõid arvutisimulatsiooni, mis peaks võimalikult täpselt kerkimise põhjuseks olevat magmakeha kirjeldama. Mudeli kohaselt on 10 kilomeetri sügavusel paiknev lisandunud magmakeha suure horisontaalse ulatusega (60x19 km), kuid vaid kümnete kuni mõnesaja meetrise paksusega. Sellist magmakeha nimetavad geoloogid silliks.
Magmakambri paisumise põhjuseks võiksid olla ka jahtuvast ja kristalliseeruvast magmast eralduvad gaasid, kuid nende teke 10 kilomeetri sügavusel valitseva rõhu tingimustes on ebatõenäoline, mistõttu usuvad teadlased, et kerkimise taga on siiski uue kivimilise materjali juurdevool.