A híres észak-amerikai Yellowstone Nemzeti Park alatt - abban a hatalmas kiterjedésű látványos régióban, amelyet évente átlagosan csaknem 3 millió látogató keres fel-, szunnyad a világ egyik legnagyobb szupervulkánja. Ha a Yellowstone Kaldera most produkálna egy olyan kitörést, mint legutóbb 640 ezer éve, annak rendkívül súlyos, globális kihatású következményei lennének.

Mi is az a szupervulkán?

A Yellowstone Kaldera olyan hatalmas, hogy gyakran szupervulkánként is emlegetik, ami a londoni Természettudományi Múzeum szaktudósai szerint azt jelenti, hogy képes a vulkáni robbanékonysági index szerinti nyolcas magnitúdójú kitörést előidézni, és egyetlen kitörés során több mint 1000 köbkilométernyi anyagot kibocsátani.

A Fülöp-szigeteki Pinatubo kitörése 1991-ben. A nagyobb kitörések során az atmoszférába jutott hamu és vegyi anyagok hatással vannak a földi klímára isForrás: U.S. Geological Survey

Hogy jobban megértsük, mit is jelent az index nyolcas fokozata, a Fülöp-szigeteki Pinatubo 1991-es kitörése, ami vitathatatlanul az elmúlt évtizedek legerősebb vulkánkitörése volt, 6-os osztályzatot kapott a vulkáni robbanékonysági indexen,

ami körülbelül 100-szor kisebb a 8-as kategóriájú kitöréséhez képest.

Ezért több mint indokolt az a kérdés, hogy kell-e aggódnunk a Yellowstone közeljövőbeli kitörése miatt?

Kihallási hullámot okozott a szupervulkán eddig ismert legnagyobb kitörése

A Yellowstone Kaldera az észak-amerikai kontinens legnagyobb vulkanikus rendszere, ami a földtörténeti közelmúltban több hatalmas, kataklizma-szerű robbanásos kitörés során alakult ki. A geológiai bizonyítékok szerint a kaldera jelenlegi formáját az a 640 ezer éve történt pusztító erejű kitörés alakította ki, melynek nyomán mintegy ezer köbkilométernyi piroklasztikus anyag, vulkáni hamu és törmelék került a felszínre.

A Yellowston Nemzeti Park alatt lapuló hatalmas kalderában most is munkálkodnak a természeti erők. A szuperkitörések a földtörténet legnagyobb hatással járó eseményei közé tartoznakForrás: National Park Service

Ez az óriási eruptív (robbanásos) kitörés egy 85 X 45 kilométer kiterjedésű és kilométernyi mélységű krátert szakított a földbe. De korántsem ez volt a Yellowstone legnagyobb kitörése. A pleisztocén időszak elején, 2,1 millió éve történt kitörés több mint kétszer nagyobb erejű volt a 640 ezer évvel ezelőttinél. 

A számítások szerint ekkor 2 450 köbkilométernyi vulkáni anyag jutott a felszínre,

és az atmoszférába került irdatlan mennyiségű por, továbbá aeroszol valószínűsíthetően olyan átmeneti klímaválságot okozott, ami összefüggésbe hozható az észak-amerikai pleisztocén megafauna ekkor történt megtizedelősével, illetve számos emlősfaj kihalásával.

Az amerikai masztodon rekonstrukciója. A masztodonok kihalásában is szerepet játszhatott a szupervulkánForrás: Wikimedia Commons/ergiodlarosa

1,2 millió éve újabb roppant nagy erejű, de a megelőzőnél kisebb kitörést produkált a Yellowstone-szupervulkán. Ez a kitörés hozta létre az Island Park Kalderát és a Mesa Fall Tuff formációt. 160 ezer éve egy újabb, ámde az előzőeknél kisebb kitörést okozott a szupervulkán; ennek nyomán keletkezett az a vulkáni kaldera, amit ma a Yellowstone-tó nyugati nyúlványa borít el.

Forró tó a Yellowstone Nemzeti Park területénForrás: SchisCom

Az utolsó három kataklizma méretű kitörés között átlagosan bő 600-650 ezer év telt el,

ami - legalábbis látszólag- valamiféle periodicitást mutat. Sokan ezért tartanak attól – mivel pont 640 ezer éve történt az utolsó pusztító erejű kitörés –, hogy ismét „aktuális" egy újabb apokaliptikus hatású monstre vulkáni katasztrófa.

 2003 óta megnövekedett a terület aktivitása

Az utolsó nagy ismert erupciót több kisebb kitörés is követte. A 630 000 - 70 000 év közötti periódusban az ismétlődő riolitláva kitörések csaknem teljesen feltöltötték a szupervulkáni kalderát, ám a mélyben jelenleg is munkálkodnak a gigászi erők, amit a park területén található 300 gejzír, a közel 10 ezer geotermális jelenség, valamint a rendszeres földmozgások bizonyítanak.

A Yellowstone Nemzeti Park egyik hőforrása, West Thumb Geyser BasinForrás: AFP/Mark Ralston

Az elmúlt két évtizedben szemmel láthatóan megnőtt a területen tapasztalható aktivitás. Ezzel is összefügg, hogy az Egyesült Államok Geológiai Szolgálata (United States Geological Survey, USGS) és a Utahi Egyetem 2001-ben az aktív terület folyamatos monitorozása céljából létrehozta a Yellowstone-i Vulkánobszervatóriumot. 2003-ban a Norris Gejzír Medencében olyan változások következtek be,

ami miatt több turistaútvonalat is le kellett zárni.

A gejzírek egy része annyira felforrósodott, hogy már nem tudtak „normálisan" kitörni, mert csak vízgőz maradt bennük.

A Yellowstone területén közel tízezer geotermikus  jelenséget  regsiztráltak, amiket a földkéreg alatt lapuló  szupervulkán éltetWikimedia Commons

Ez a jelenség egybeesett az USGS bejelentésével, miszerint a Yellowstone-tó medrének feltérképezése során egy addig nem ismert dómszerű strukturális kiemelkedést fedeztek fel. Mivel a kiemelkedés szélein nem mértek megnövekedett hőmérsékleti értékeket, a geológusok úgy vélték, nem fenyeget a közeli kitörés veszélye. 2004 márciusában öt elpusztult bölény tetemére bukkantak a Norris Medencében,  az állatokat a felszíni repedésekből kiszivárgó mérgező gázok pusztították el.

Bölények a Yellowstone Nemzeti Parkban. 2004-ben öt, vulkáni mérgesgáztól elpusztult bölény tetemére bukkantakForrás: hemis.fr via AFP/FRILET Patrick / hemis.fr/Frilet Patrick / Hemis.Fr

A következő hónapban pedig nagyon megugrott a szeizmikus jelenségek száma is. 2006-ban felfedezték, hogy az aktívként nyilvántartott Mallard Lak Dome valamint a Sour Creek Dome nevű kiemelkedések

2004-től évente 4-6 centimétert emelkedtek, ami szokatlanul nagy értéknek számít.

Ezek az aggasztónak tűnő jelenségek nagy médiavisszhangot váltottak ki, ám a szakértők arról tájékoztatták a közvéleményt, hogy a közeli jövőben nem fenyeget vulkánkitörés. Vannak azonban akik borúlátóbbak. Mivel a Yellowstone Kaldera magmakamrája igen közel van a felszínhez, az észlelt jelenségek a szkeptikusabb szakértők szerint arra utalnak, hogy a kamra nagyobb mennyiségű friss magmával kezd feltöltődni, ami pedig potenciálisan megnöveli egy váratlan kitörés esélyét.

 A Yellowstone a legalaposabban megfigyelt és ellenőrzött vulkáni terület

Michael Poland, a Yellowstone-i Vulkánobszervatórium vezető geológusa szerint az a széles körben elterjedt vélekedés, mely szerint mivel az utolsó nagy kataklizmától számítva már több mint 600 ezer év eltelt, és ezért egy újabb kitörési periódusba kerültünk, alapvetően téves. 

Talán ez a leggyakoribb tévhit a Yellowstone-ról és általában a vulkánokról. A vulkánok nem így működnek az idővonalon"

- nyilatkozta Michael Poland a Live Science tudományos portálnak. „Akkor törnek ki, amikor már elegendő magma gyűlik össze a felszín alatt, és ezt olyan nyomás éri, ami felemeli a magmatömeget" - fűzte hozzá Poland.

Az Etna 2015-ös kitörése. A vulkánok akkor törnek ki, amikor  már elegendő mennyiségű magma halmozódott fel a magmakamrábanForrás: Corbis./Marco Restivo

A szakember szerint a Yellowstone Kalderában jelenleg nem állnak fenn ezek a feltételek. "Úgy tűnik, hogy egyes vulkánok rendszeresen kitörnek, de ez azért van, mert a magmaellátásuk viszonylag állandó – gondoljunk csak a hawaii Kilaueára vagy az olaszországi Strombolira" – mondta a Yellowstone-i Vulkánobszervatórium vezető geológusa.

A Stromboli klasszikus vulkáni kúpja. A dél-olasz partvidék a mediterráneum vulkanikusan legaktívabb területeForrás: Origo- Elter Tamás

Azt is megjegyezte, hogy a "szupervulkánok" - ezt a kifejezést eleve kissé szenzációhajhásznak tartja -, "nem többé-kevésbé temperamentumosak", mint a többi vulkán. Hogyan figyelhetik tehát a szakértők a Yellowstone földalatt zajló tevékenységét,

hogy egy nagyobb vulkánkitörés esetén még kellő időben lehessen kiadni a figyelmeztetést?

Michael Poland szerint a Yellowstone az egyik legalaposabban megfigyelt vulkáni terület a világon.

A Yellowstone-i szupervukán a park alatt, hatalmas területen nyúlik elForrás: SchisCom

A legkorszerűbb technikával követik nyomon a termikus jellemzőket, az esetleges hőmérséklet emelkedést, rendszeresen elemzik a víz és gázmintákat, valamint műhold segítségével mérik a terület hőkibocsátási értékeit.

Globális katsztrófát jelentene egy nagy kitörés

De mi utalhat arra, hogy egy hatalmas kitörés közeleg? "Rövid időn belül (néhány hét alatt) több ezer földrengés figyelemre méltó lenne, feltéve, hogy ez nem egy tektonikus esemény utórengéssorozata" – mondja ezzel kapcsolatban Michael Poland.

"Ez a fajta szeizmicitás extrém talajdeformációval, a gejzírek aktivitásának park-szerte bekövetkező változásaival és megnövekedett hő-/gázkibocsátással párosulna. A talaj rendesen 2-3 cm-rel emelkedik és süllyed minden évben, és évente jellemzően ~2000 rengést detektálnak a műszerek, így a fentebbieknek messze túl kell emelkedniük ezeken a normál határértékeken.

A Yellowstone folyó és a Hayden völgy a Yellowstone Nemzeti Parkban. Jelenleg békés arcát mutatja a táj, amely alatt egy hatalmas vulkánszörnyeteg lapulForrás: Wikipedia

Noha a Yellowstone jelenleg viszonylag stabilnak tűnik, és az utóbbi időben nem mutatott szokatlan szeizmikus aktivitást sem, de ha mégis kitörne, annak rendkívül súlyos, szélsőséges következményei lehetnek. A vulkanológusok szerint a vulkáni hamu

800 kilométeres szélességben több mint tíz centiméter vastagságban mindent befedne.

A szakértők úgy vélik, hogy ez a közép-nyugati mezőgazdaság rövid távú pusztulásához vezethet, és rengeteg vízfolyást, csatornát is tönkretenne.

Vulkáni hamuval borított utca Yogyakartában. A Yellowstone nagy kitörése egész Észak-Amerikát érintené a vulkáni por szállítássalForrás: MTI/EPA/Bimo Satrio

Az Egyesült Államok Belügyminisztériumának prognózisa szerint "a piroklaszt ár a parkhoz közeli Montana, Idaho és Wyoming államok területét is érintené, a hamueső pedig kisebb-nagyobb mértékben az Egyesült Államok egész terüetét. "

Michael Poland mindehhez hozzátette, hogy a Yellowstone kitörése az Egyesült Államok határain túl, globálisan is érezhető következményekkel fog járni.

Egy szupervulkán kitörésének illusztrációjaForrás: Science Photo Library

"Ha egy nagyon nagy robbanásos kitörés történne, az a globális éghajlatra is hatással lesz azáltal, hogy rengeteg hamu és gáz kerül a sztratoszférába, ami blokkolja a napfényt, ezért pedig néhány évre több fokkal is lecsökkenne a globális átlaghőmérsékletet"- vázolja fel Michael Poland a katasztrofális következményeket.

Megrengetné a modern technikai civilizációt egy újabb nagy erejű szuperkitörés

A nagy presztízsű Science tudományos szaklapban egy egészen friss, 2022 decemberében megjelent kutatás kimutatta, hogy a Yellowstone Kaldera magmatározója a korábban becsültnél több cseppfolyós, olvadt kőzetet tartalmaz.

A Yellowstone Kaldera magamatározójának grafikájaForrás: Wired UK

Tekintettel arra, hogy a vulkánok csak akkor törnek ki, ha nagy mennyiségű magma áll rendelkezésre, önként adódik a kérdés,

hogy ad-e  okot aggodalomra ez a megállapítás?

Michael Poland, a Yellowston-i Vulkánobszervatórium főmunkatársa szerint a legfeljebb 20 százalékos telítettség még nem ad okot az aggodalomra, mások viszont kevésbé optimisták. A Yellowstone esetében a szupervulkáni magmatározó ugyanis nagyon közel fekszik a felszínhez.

Egy szupervulkáni kitörés művész grafikájaForrás: Relatively Interesting

Amikor egy úgynevezett forrópontnál (hot spot) a földköpenyből származó magma egészen a földkéregig emelkedik, noha a kéreg egy ideig megakadályozza a magma felszínre törését, de az így kialakult magamatározóban folyamatosan növekszik a nyomás.

Amikor ennek kritikussá válik az értéke, a kéreg nem tud tovább ellenállni, és létrejön a kitörés.

A Yellowstone Kalderában pedig a magma nyomása  ehhez az állapothoz közelít. A kitöréseket csak viszonylagos pontossággal lehet előrejelezni, méghozzá csak röidebb távon.

A kitöréseket viszonylagos pontossággal, és csak igen rövid távon lehet előre jelezni (a kép illusztráció)Forrás: Getty Images

Noha a földtörténeti közelmúltból kevés szupervulkáni kitörés ismert, ezek az erupciók hatalmas területeket borítottak el lávával és vulkáni hamuval,

illetve minden esetben komolyabb éghajlati változásokat okoztak.

Ha a Yellowstone legközelebbi kitörése elérné a 640 ezer évvel ezelőtt történt utolsó szuperkitörés erejét, hogy ez milyen következményekkel járna, arról egyelőre csak találgatni lehet. Ami bizonyosnak látszik, hogy Észak-Amerikában katasztrofális, globálisan pedig igen súlyos következményekkel járna a Yellowstone újabb kitörése, amire valószínűleg már nem sokáig kell várni.