yellowstone caldera volcano
© evenfh via Getty ImagesVeliki prizmatski izvor koji se nalazi u Nacionalnom parku Yellowstone. Novo istraživanje sugerira da Yellowstoneov sustav magmatskih cijevi ne funkcionira onako kako smo mislili.
Poznati supervulkan u Yellowstoneu vjerojatno se pokreće na potpuno drugačiji način od onoga što su mnogi znanstvenici pretpostavljali. Novo istraživanje sugerira da je vulkanska aktivnost Yellowstonea zapravo potaknuta pomacima u Zemljinoj kori, a ne dubokim izvorom magme pod zemljom kako se prije mislilo.

Ovo otkriće moglo bi pomoći znanstvenicima da predvide buduću vulkansku aktivnost i bolje razumiju kako će se vulkan ponašati.

Područje Yellowstonea, gdje je Zemljina kora relativno tanka, žarište je vulkanske aktivnosti. U posljednjih 2,1 milijuna godina, Yellowstone je doživio tri velike erupcije, a najnovija se dogodila prije 631 000 godina. Posljednja supererupcija stvorila je kalderu Yellowstonea, koja je široka više od 50 kilometara. Kaldera je udubljenje u obliku zdjele koje ostaje u tlu nakon što rastaljena stijena vulkana eksplodira na površinu.

new thoery yellowstone volcano magma flow
© Dr. Zebin CaoTradicionalni prikaz plutajuće magme koja se uzdiže i formira tekuću koru, prikazan je s lijeve strane, a predloženi novi vodovodni sustav prikazan je s desne strane
Postoji dugogodišnja rasprava o podrijetlu vulkanskih vulkana u Yellowstoneu. Neki znanstvenici smatraju da se ispod njegove površine nalazi duboki oblak plašta. Oblak plašta je stup vrlo vruće stijene koji putuje od granice Zemljine jezgre i plašta, a zagrijava materijal u kori. No, drugi tvrde da je vulkanska aktivnost Yellowstonea posljedica pritisaka unutar kore i plašta.

"Posljedice ovih različitih hipoteza su ono što bismo očekivali u budućnosti za vulkanski sustav Yellowstone", rekao je za Live Science Jamie Farrell, glavni seizmolog Opservatorija vulkana Yellowstone, koji nije bio uključen u novo istraživanje.

U novoj studiji, objavljenoj 9. travnja u časopisu Science, istraživači su tvrdili da sama tektonika može zagrijati rezervoare magme ispod Yellowstonea bez potrebe za dubokim oblakom plašta.

Izradili su 3D model koji je uključivao prošla kretanja tektonskih ploča oko zapadne Sjeverne Amerike, današnju strukturu plašta ispod Yellowstonea i podatke o litosferi, što je Zemljina tvrda stjenovita kora.

Tim je otkrio da je Yellowstoneov magmatski sustav kontroliran tektonikom, a ne oblakom plašta, te da dvije suprotstavljene sile djeluju na sustav, rekao je Liu.

Litosfera ispod Yellowstonea ima različite gustoće, što neke dijelove čini težima od drugih. To uzrokuje istezanje vanjske kore prema zapadnoj obali SAD-a, rekao je Liu. To je pomalo kao da se tijesto rasteže.
new model magma flow yellowstone volcano
© Cao, Z., Liu, L., et alTLMPS u regiji Yellowstone. U astenosferi ispod Yellowstonea, vrući materijal koji teče prema istoku stvara primarne taline s malim doprinosom iz oblaka plašta. Nakon prodiranja u litosferu, primarne taline migriraju u nagnuti TLMPS i u konačnici hrane površinski vulkanizam Yellowstonea. LAB, granica litosfere i astenosfere.
Istovremeno, stara tektonska ploča - Farallon ploča - tone ispod središnjeg i istočnog dijela Sjeverne Amerike, povlačeći dno kore prema dolje i naginjući vulkanski vodovodni sustav, rekao je.

U Yellowstoneu se ove dvije sile izravno natječu jedna s drugom. "Ovo natjecanje otvara litosferu ispod Yellowstonea", rekao je Liu, dodajući da vodovodni sustav povezuje površinu Yellowstonea sa slojevima ispod Zemljine kore i vuče magmu prema gore.

Ninfa Bennington, vulkanska seizmologinja u Havajskom vulkanskom opservatoriju koja nije bila uključena u istraživanje, rekla je za Live Science da je nedavna geofizička studija pokazala da magma Yellowstonea potječe na jugozapadu kompleksa u gornjem plaštu, odmah ispod litosfere. Odatle magma migrira prema sjeveroistoku, ispod kore ispod kaldere Yellowstonea. Nova studija pokazuje kako bi magma mogla slijediti ovaj put.

"Prije ovog rada, koliko ja znam, nije bilo studije koja objašnjava zašto magme koje hrane vulkanski sustav Yellowstone slijede ovaj put migracije", rekla je.

Razumijevanje načina na koji se magma zagrijava pomoći će znanstvenicima da preciznije predvide buduće aktivnosti u tom području. To će "omogućiti bolju procjenu onoga što možemo očekivati ​​u budućnosti", rekao je Farrell. Tijekom posljednjih 17 milijuna godina, aktivni vulkani su "gorjeli" kroz relativno toplu i tanku koru, ali prilično brzo - barem u geološkom smislu - počet će gorjeti kroz mnogo hladniju, tvrđu i deblju koru koja se nalazi istočno od današnjeg Yellowstonea, rekao je.

"Ovisno o tome što je izvor - perjanica plašta ili tektonika - rezultirajuća aktivnost može biti drugačija", rekao je Farrell.

Yellowstone nije jedini vulkanski sustav koji bi mogao imati koristi od ove vrste modeliranja, rekao je Liu. Također bi se mogao koristiti za bolje razumijevanje Tobe u jugoistočnoj Aziji, Taupa na Novom Zelandu i aktivnih vulkana u sjeveroistočnoj Kini, rekao je.

Bennington se složio da bi nova studija i akumulirano znanje o Yellowstoneu mogli pomoći znanstvenicima da objasne druge vulkanske sustave. "Ista vrsta analize može se primijeniti kako bismo poboljšali razumijevanje kako magma migrira u visokorizične kaldera sustave diljem svijeta", rekla je.

Izvor: Cao, Z., Liu, L., Wan, B., Chen, L. i Lundstrom, C. (2026). Tektonsko podrijetlo translitosferskog magmatskog vodovodnog sustava Yellowstonea. Science, 392 (6794), eady2027. https://doi.org/10.1126/science.ady2027