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Wie würde ein Ausbruch des Yellowstone-Supervulkans die Welt verändern?
Eine Supereruption im Yellowstone würde nicht an den Grenzen Nordamerikas enden. Eine wissenschaftlich gestützte Szenarioanalyse beschreibt, wie Vulkanasche Stromnetze, Verkehr und Landwirtschaft lähmen und dadurch weltweit Versorgungsprobleme auslösen könnte. Hinzu käme eine vorübergehende Abkühlung des Klimas, deren tatsächliches Ausmaß allerdings erheblich unsicher ist.
London (England). Unter dem Yellowstone-Nationalpark im Westen der USA liegt ein riesiges Vulkansystem, das in der Erdgeschichte wiederholt gewaltige Eruptionen ausgelöst hat. Bei der jüngsten Supereruption vor etwa 631.000 Jahren entstand ein Teil der heutigen Caldera, eines nach dem Ausbruch eingebrochenen Vulkankessels. Ein Ereignis von ähnlicher Größe könnte heute nicht nur die Umgebung zerstören, sondern viele lebenswichtige Systeme gleichzeitig treffen.
Wie sich diese Folgen gegenseitig verstärken könnten, haben Prof. Ilan Kelman vom University College London (UCL) und sein Kollege Matthew Blackett in einer fachlichen Szenarioanalyse durchgespielt. Sie verbinden Erkenntnisse aus Vulkanforschung und Klimamodellen mit Erfahrungen aus jüngeren Katastrophen. Dabei berechnen sie keine konkrete bevorstehende Eruption, sondern entwerfen bewusst einen extremen, hypothetischen Ablauf.
„Wir sind Experten für Katastrophen und Vulkane, und was folgt, ist ein Gedankenexperiment darüber, was im schlimmsten Fall geschehen könnte“, schreiben Ilan Kelman und Matthew Blackett.
In dem gedachten Verlauf verdichten sich zunächst Erdbebenschwärme, rasche Hebungen des Bodens und Veränderungen von Gasen und heißen Quellen. Solche Signale könnten auf aufsteigendes Magma hinweisen, sind für sich genommen aber kein Beweis für eine bevorstehende Supereruption. Auch im normalen Zustand registrieren die Messstationen im Yellowstone-Gebiet zahlreiche Erdbeben und Bewegungen hydrothermaler Flüssigkeiten.
Im angenommenen Extremfall erreicht Magma schließlich wasserführende Gesteinsschichten, löst heftige Dampfexplosionen aus und gelangt später selbst an die Oberfläche. Eine bis zu 30 bis 50 Kilometer hohe Eruptionssäule könnte sich auftürmen. Stürzten Teile davon ein, würden glühend heiße Gemische aus Gas, Asche und Gestein als pyroklastische Ströme über das Umland rasen. In ihrer unmittelbaren Reichweite wären die Zerstörungen besonders schwer.
Für die Folgen in größerer Entfernung sind vor allem die Aschewolken entscheidend. Eine veröffentlichte Modellstudie zur Yellowstone-Asche hat bereits simuliert, wie sich das Material bei einer heutigen Supereruption verteilen könnte. Dafür berechneten die Forscher Ausbrüche unterschiedlicher Dauer und die Ausbreitung einer gewaltigen schirmförmigen Wolke unter historischen Windbedingungen.
Die Simulation ergibt mögliche Ascheschichten von mehreren Dezimetern bis Metern in den nördlichen Rocky Mountains, von Zentimetern im Mittleren Westen und von Millimetern an den US-Küsten. Besonders bemerkenswert ist die Eigendynamik der Wolke. Sie könnte Vulkanasche mehr als 1.500 Kilometer weit auch gegen die vorherrschenden Winde drücken. Die konkreten Mengen hängen jedoch von Ausbruchsgröße, Dauer und Wetterlage ab.
„Im Grunde erzeugt der Ausbruch seine eigenen Winde, die sich gegen die vorherrschenden Westwinde durchsetzen können, welche normalerweise das Wettergeschehen in den Vereinigten Staaten bestimmen“, erklärt Dr. Larry Mastin vom U.S. Geological Survey (USGS).
Schon vergleichsweise geringe Aschemengen wären problematisch. Feuchte Vulkanasche kann elektrische Anlagen kurzschließen, Filter und Maschinen verstopfen und den Verkehr behindern. Dickere Ablagerungen belasten Dächer und gefährden Wasseraufbereitung sowie Landwirtschaft. Fallen dadurch Stromversorgung und Transportwege aus, könnten auch Krankenhäuser, Trinkwasserpumpen, Tankstellen und Kommunikationsnetze nur noch eingeschränkt funktionieren.