Fr. Mai 20th, 2022

Das heiße Wasser des Geysirbeckens von Yellowstone wurde in einem neuen Bild festgehalten.

Die riesige vulkanische Caldera im Yellowstone-Nationalpark ist nur die jüngste in einer langen Reihe von vulkanischen Stätten, die alle mit einem heißen Materialklumpen verbunden zu sein scheinen, der bis zum Erdmantel reichen könnte. Es wurde viel Mühe darauf verwendet, dieses heiße Material aufzuspüren, da einige der früheren Eruptionen davon absolut enorm waren.

Aber es gibt auch eine Verbindung zwischen diesem heißen Material und den Merkmalen wie Geysiren und heißen Quellen, die Yellowstone zu einem wichtigen Touristenziel machen. Und diese Verbindungen sind sehr schwer nachzuvollziehen. Aber eine neue Studie hat eine Karte vorgeschlagen, die zeigt, wie das heiße Wasser des Yellowstone unter den Füßen der Besucher fließt und warum es an bestimmten Stellen an die Oberfläche gelangt.

Kartierung der Rohrleitungen
Wir neigen dazu, Wasser unter unseren Füßen als Reise durch unterirdische Flüsse zu bezeichnen, aber das erzeugt ein irreführendes Bild. In Wirklichkeit kriecht Wasser als breiter Strom durch durchlässige Materialien, sein Weg wird durch Dinge wie Verwerfungen und hartes, undurchlässiges Gestein wie Granit verschoben. Es zu verfolgen ist nicht die einfachste Sache.

Um ein klares Bild von Yellowstone zu bekommen, flogen die Forscher einen Helikopter über die Caldera entlang einer Reihe von Linien, die nur 250 Meter voneinander entfernt waren. An Bord befand sich ein für elektromagnetische Felder empfindliches Instrument, das eine Messung des spezifischen Widerstands und der magnetischen Suszeptibilität des Bereichs unter dem Hubschrauber ermöglichte. Mit all diesen Daten konnten die Forscher ein Modell der Eigenschaften bis zu einigen hundert Metern unter der Oberfläche erstellen.

Wasser ist eine sehr polare Flüssigkeit, die die elektromagnetischen Eigenschaften aller Gesteine ​​verändert, durch die sie fließt. Wasser, das mit den heißen Felsen unter Yellowstone interagiert hat, enthält viel gelöstes Material, was die elektrische Leitfähigkeit des Wassers noch weiter verändert.

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Wir wissen etwas über die Struktur des Gesteins unter Yellowstone, weil wir Bohrlöcher an bestimmten Stellen des Geländes gebohrt haben. Es gibt ältere konsolidierte Gesteine, losen vulkanischen Tuff, der durch explosive Eruptionen entstanden ist, und eine Vielzahl von Tonen, die heißes Wasser enthalten können oder nicht. Informationen zu all diesen Materialien halfen bei der Erstellung des dreidimensionalen Modells, das die Forscher erstellten.

Viel los
Wie zu erwarten war, gab es unter vielen der Geysirbecken in der Caldera Hinweise auf weite Regionen, die mit heißem Wasser gefüllt waren. Aber diese Gebiete lagen oft nicht direkt unter den Geysirfeldern selbst. Stattdessen wurden sie oft von Felsen und Lehm bedeckt, die keine reibungslose Aufwärtsströmung zuließen. In vielen Fällen bewegte sich das heiße Wasser durch Verwerfungen nach oben, die Lücken im ansonsten undurchlässigen Gestein erzeugten – die Verwerfungen erschienen als scharf begrenzte heiße Wasserstreifen.

Näher an der Oberfläche lief das heiße Wasser oft in eine Kappe aus undurchlässigen vulkanischen Ablagerungen. Im Allgemeinen werden die Geysirfelder als eine Lücke in diesen Ablagerungen definiert, die heißes Wasser relativ breitflächig an die Oberfläche gelangen lässt.

Neben der Speisung von Geysirfeldern bewegte sich ein Teil des heißen Wassers horizontal entlang von Linien aus durchlässigem Material näher an der Oberfläche. Manchmal führte dies dazu, dass sich heißes Wasser aus mehreren Verwerfungen vermischte, bevor es an einem Geysir auftauchte. In anderen Fällen vermischt sich das heiße Wasser mit dem in der Gegend vorhandenen Grundwasser und erzeugt moderate Temperaturen, die heiße Quellen rund um die Caldera speisen. An manchen Stellen floss dieses warme Wasser direkt aus dem vom Helikopter abgedeckten Bereich.

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Die Auflösung auf diesem Bild ist nicht großartig, und viele der Details (wie die Stauseen und Risse unter einzelnen Geysiren) können nicht aufgelöst werden. Aber die Bildgebung hilft, einige Phänomene zu verstehen, die wir bereits beobachtet haben. Es zeigt, dass ein Ort, der mit Schwärmen kleiner Erdbeben unter dem Yellowstone Lake in Verbindung gebracht wird, ein Gebiet ist, in dem heißes Wasser an die Oberfläche fließt. Die Assoziation zwischen einigen Geysiren und spezifischen Quellen könnte dabei helfen, den Unterschied in der Mineralzusammensetzung zu erklären, die an den verschiedenen Standorten im Wasser gelöst ist.

Obwohl die neue Arbeit kein vollständiges Bild von Yellowstone darstellt, fügt sie Teile von Informationen zusammen, die wir bereits haben, und könnte dazu beitragen, zukünftige Bemühungen zum Verständnis eines der berühmtesten Vulkane Nordamerikas zu lenken.

Von admin