Een nieuw geologisch record van de laatste catastrofale uitbarsting van de Yellowstone-supervulkaan herschrijft het verhaal van wat er gebeurde in 630, 000 jaar geleden en hoe het het klimaat op aarde beïnvloedde. Deze uitbarsting vormde de enorme Yellowstone-caldera die vandaag wordt waargenomen, de op één na grootste op aarde.

Twee lagen vulkanische as met de unieke chemische vingerafdruk van de meest recente superuitbarsting van Yellowstone zijn gevonden in zeebodemsedimenten in het Santa Barbara Basin, voor de kust van Zuid-Californië. Deze lagen as, of tefra, zijn ingeklemd tussen sedimenten die een opmerkelijk gedetailleerd verslag van oceaan- en klimaatverandering bevatten. Samen, zowel de as als de sedimenten onthullen dat de laatste uitbarsting geen enkele gebeurtenis was, maar twee dicht bij elkaar gelegen uitbarstingen die op de rem tikten van een natuurlijke opwarming van de aarde die de planeet uiteindelijk uit een grote ijstijd leidde.

"We ontdekten hier dat er twee asvormende superuitbarstingen zijn die 170 jaar uit elkaar liggen en elk de oceaan met ongeveer 3 graden Celsius koelden, " zei UC Santa Barbara-geoloog Jim Kennett, die woensdag een poster over het werk presenteert, 25 okt., op de jaarlijkse bijeenkomst van de Geological Society of America in Seattle. Het bereiken van de resolutie om de afzonderlijke uitbarstingen en hun klimaateffecten te detecteren, is te wijten aan verschillende speciale omstandigheden in het Santa Barbara-bekken, zei Kennet.

Een voorwaarde is de constante aanvoer van sediment naar het bassin vanaf het land - ongeveer één millimeter per jaar. Dan is er de zeer productieve oceaan in het gebied, gevoed door opwellende voedingsstoffen uit de diepe oceaan. Dit produceerde overvloedige kleine schelpen van foraminiferen die naar de zeebodem zonken, waar ze werden begraven en bewaard in het sediment. Deze schelpen bevatten temperatuurafhankelijke zuurstofisotopen die de temperatuur van het zeeoppervlak onthullen waarin ze leefden.

Maar niets van dit alles zou veel nut hebben, zei Kennett, als het niet is dat het zuurstofgehalte op de zeebodem in het bassin zo laag is dat gravende zeedieren die de sedimenten vermengen en de details van het klimaatrecord verslechteren, uitsluiten. Als resultaat, Kennett en zijn collega's kunnen het klimaat oplossen met een resolutie van tien jaar.

Door het vulkanische asrecord te vergelijken met het foraminifera-klimaatrecord, het is vrij duidelijk, hij zei, dat beide uitbarstingen afzonderlijke vulkanische winters veroorzaakten - dat is wanneer as- en vulkanische zwaveldioxide-emissies die hoeveelheid zonlicht die het aardoppervlak bereikt, verminderen en tijdelijke afkoeling veroorzaken. Deze afkoelingsgebeurtenissen vonden plaats op een bijzonder gevoelig moment toen het mondiale klimaat uit een ijstijd opwarmde en gemakkelijk door dergelijke gebeurtenissen werd verstoord.

Kennett en collega's ontdekten dat het begin van de wereldwijde afkoelingsgebeurtenissen abrupt was en precies samenviel met de timing van de supervulkaanuitbarstingen, de eerste dergelijke waarneming in zijn soort.

Maar elke keer, de afkoeling duurde langer dan zou moeten, volgens eenvoudige klimaatmodellen, hij zei. "We zien planetaire afkoeling van voldoende omvang en duur dat er andere feedbacks bij betrokken moesten zijn." Deze feedback kan bestaan ​​uit toegenomen zonlicht-reflecterend zee-ijs en sneeuwbedekking of een verandering in de oceaancirculatie die de planeet voor een langere tijd zou afkoelen.

"Het was een wispelturige, maar gelukkig tijd, " Kennett zei over de timing van de uitbarstingen. "Als deze uitbarstingen hadden plaatsgevonden tijdens een andere klimaattoestand, hadden we de gevolgen voor het klimaat misschien niet ontdekt omdat de afkoelingsepisodes niet zo lang zouden hebben geduurd."