Recente verhalen in de nationale media vergroten de angst voor een catastrofale uitbarsting van het vulkanische gebied Yellowstone, maar wetenschappers blijven onzeker over de waarschijnlijkheid van een dergelijke gebeurtenis. Om de ondergrondse geologie van de regio beter te begrijpen, Geologen van de Universiteit van Illinois hebben een deel van de geologische geschiedenis teruggespoeld en afgespeeld, vinden dat het vulkanisme van Yellowstone veel complexer en dynamischer is dan eerder werd gedacht.

"De warmte die nodig is om vulkanisme aan te drijven, komt meestal voor in gebieden waar tektonische platen samenkomen en een plaat korst afglijdt, of subduceert, onder een ander. Echter, Yellowstone en andere vulkanische gebieden in het binnenland van de VS liggen ver weg van de actieve plaatgrenzen langs de westkust, " zei professor geologie Lijun Liu die het nieuwe onderzoek leidde. "In deze gevallen in het binnenland, een diepgewortelde warmtebron die bekend staat als een mantelpluim wordt verdacht van het aandrijven van het smelten van de korst en vulkanisme aan de oppervlakte."

In de nieuwe studie gerapporteerd in het journaal Natuur Geowetenschappen , Liu en afgestudeerde studenten Quan Zhou en Jiashun Hu gebruikten een techniek genaamd seismische tomografie om diep in de ondergrond van de westelijke VS te kijken en de geologische geschiedenis achter het vulkanisme samen te voegen. Met behulp van supercomputers, het team voerde verschillende tektonische scenario's uit om een ​​reeks mogelijke geologische geschiedenissen voor de westelijke VS in de afgelopen 20 miljoen jaar te observeren. De inspanning leverde weinig steun op voor de traditionele mantelpluimhypothese.

"Ons doel is om een ​​model te ontwikkelen dat overeenkomt met wat we vandaag de dag zowel onder de grond als aan de oppervlakte zien, "Zei Zhou. "We noemen het een hybride geodynamisch model omdat de meeste eerdere modellen ofwel beginnen met een beginvoorwaarde en verder gaan, of begin met de huidige omstandigheden en ga achteruit. Ons model doet beide, waardoor we meer controle hebben over de relevante mantelprocessen."

Een van de vele variabelen die het team in hun model heeft ingevoerd, was warmte. Heet ondergronds materiaal - zoals dat in een mantelpluim - moet verticaal naar het oppervlak stijgen, maar dat was niet wat de onderzoekers in hun modellen zagen.

"Het lijkt erop dat de mantelpluim onder de westelijke VS door de tijd dieper in de aarde zakt, wat contra-intuïtief lijkt, "Zei Liu. "Dit suggereert dat iets dichter bij het oppervlak - een oceanische plaat afkomstig van de westelijke tektonische grens - de opkomst van de pluim verstoort."

De mantelpluimhypothese is al vele jaren controversieel en de nieuwe bevindingen dragen bij aan het bewijs voor een herzien tektonische scenario, aldus de onderzoekers.

"Een robuust resultaat van deze modellen is dat de warmtebron achter het uitgebreide vulkanisme in het binnenland eigenlijk afkomstig is van de ondiepe oceanische mantel ten westen van de Pacifische noordwestkust, " zei Liu. "Dit daagt direct de traditionele opvatting uit dat de meeste hitte afkomstig was van de pluim onder Yellowstone."

"Eventueel, we hopen de chemische gegevens van de vulkanische rotsen in ons model te beschouwen, "Zei Zhou. "Dat zal ons helpen de bron van het magma verder te beperken, omdat rotsen van diepe mantelpluimen en tektonische platen nabij het oppervlak verschillende chemie kunnen hebben."

Wat betreft de kans op een gewelddadige ondergang van Yellowstone op korte termijn, de onderzoekers zeggen dat het nog te vroeg is om het te weten.

"Natuurlijk, ons model kan geen specifieke toekomstige superuitbarstingen voorspellen. Echter, terugkijkend door 20 miljoen jaar geschiedenis, we zien niets dat de huidige Yellowstone-regio bijzonder speciaal maakt - althans niet genoeg om ons te laten vermoeden dat het iets anders kan doen dan het verleden toen er veel catastrofale uitbarstingen hebben plaatsgevonden, " zei Liu. "Wat nog belangrijker is, dit werk zal ons een beter begrip geven van enkele van de mysterieuze processen diep in de aarde, wat ons zal helpen de gevolgen van platentektoniek beter te begrijpen, inclusief het mechanisme van aardbevingen en vulkanen."