To jedna z tych korekt, które zmieniają sposób myślenia o całym układzie. Dotąd Yellowstone często przedstawiano jak geologiczny komin podłączony do bardzo głębokiego źródła ciepła. Tymczasem zespół, który opublikował pracę w Science 9 kwietnia, zbudował trójwymiarowy model geodynamiczny zachodniej części Ameryki Północnej i doszedł do wniosku, że kluczową rolę odgrywa tu płytka astenosfera oraz siły rozciągające i “rozrywające” litosferę.
Najprościej mówiąc, pod Yellowstone nie musi działać pojedyncza, głęboka rura z magmą. Bardziej pasuje tu obraz systemu kanałów, stref osłabienia i lepkawej, częściowo stopionej mieszaniny skał, przez którą magma jest kierowana ku górze. To trochę jak różnica między wyobrażeniem jednej pionowej słomki a rozległą, pochyłą siecią przesączania.
Nie wielka komora, tylko geologiczna owsianka
Badacze od kilku lat coraz częściej opisują wielkie systemy magmowe nie jako ogromne, płynne jeziora magmy czekające pod skorupą na wybuch, lecz jako strefy częściowo stopionej skały. To nie jest podziemny zbiornik pełen rzadkiej lawy, tylko coś znacznie bardziej gęstego i niejednorodnego. Gdyby szukać porównania, najbliżej byłoby do bardzo gorącej owsianki z grudkami, a nie do garnka z zupą.
Nowa praca wpisuje się właśnie w ten obraz. Autorzy podkreślają, że pod aktywnymi superwulkanami nie widać trwałych, długo żyjących komór zdominowanych przez ciekłą magmę. Zamiast tego są rozległe strefy częściowego stopienia rozciągające się przez dużą część litosfery. Pod Yellowstone taka strefa ma geometrię nachyloną ku południowemu zachodowi, a bardziej klasyczne, bogatsze w ciecz ciało magmowe ma być raczej zjawiskiem przejściowym, pojawiającym się bliżej erupcji, a nie stałym elementem układu.
To zmienia samą logikę zagrożenia. Jeżeli zamiast wielkiej, stale płynnej komory mamy rozlany w skale system magmowej papki, to inaczej trzeba myśleć o tym, jak taki układ gromadzi ciśnienie, jak transportuje ciepło i kiedy w ogóle może dojść do mobilizacji bardziej eruptowalnej magmy. Innymi słowy, nie chodzi tylko o pytanie ile magmy tam jest, ale w jakim jest stanie i jak łatwo może się przemieścić.
Magma bliżej, niż sądzono, ale nie bliżej erupcji
Pojawia się sugestia, że źródło magmy może być płytsze, niż długo sądzono. Według modelu materiał zasilający Yellowstone pochodzi z płytkiej astenosfery, a nie z głębokiego pióropusza sięgającego aż od granicy jądra i płaszcza. Autorzy opisują tu coś, co nazywają “mantle wind”, czyli poziomy przepływ gorącego materiału w płaszczu, transportowanego ku regionowi Yellowstone.
Ten “wiatr płaszczowy” ma być związany z dawną subdukcją płyty Farallona i z układem sił działających na litosferę Ameryki Północnej. Z jednej strony mamy poziomy napór związany z przepływem w płaszczu, z drugiej siły wynikające z budowy samej litosfery. Wspólnie mają one działać tak, że kontynentalna litosfera pod Yellowstone zostaje efektywnie rozciągnięta i częściowo “rozpruta”, tworząc pochylony kanał ułatwiający wznoszenie się stopu.
Brzmi to może mniej romantycznie niż klasyczny obraz gigantycznego pióropusza z głębi planety, ale geologicznie jest bardzo przekonujące. To trochę jak z pęknięciem w starej ścianie: nie zawsze coś musi napierać od dołu jak taran. Czasem wystarczy odpowiedni układ naprężeń, a materiał sam zaczyna otwierać drogę temu, co wcześniej nie mogło się przedostać. Pod Yellowstone ta droga ma prowadzić przez całą litosferę, ale nie w formie prostego szybu.
Yellowstone bardziej tektoniczny niż „mityczny”
W praktyce nowe badanie odbiera Yellowstone trochę internetowej mitologii, a dodaje mu prawdziwej geologii. Zamiast bajki o jednym piekielnym kotle pod powierzchnią dostajemy bardziej realistyczny obraz miejsca, gdzie tektonika, przepływy w płaszczu i stan litosfery wspólnie rzeźbią drogę dla magmy. To historia mniej filmowa, ale znacznie ciekawsza, bo pokazuje, że superwulkany nie muszą być egzotycznymi wyjątkami. Mogą być po prostu szczególnie złożonymi wersjami procesów, które Ziemia zna całkiem dobrze.
To także ważne dla modeli zagrożeń. Jeżeli geometria i trwałość systemu magmowego zależą od długotrwałych sił tektonicznych, a nie tylko od głębokiego źródła ciepła, to lepiej rozumiemy, dlaczego Yellowstone utrzymuje aktywność przez bardzo długi czas i jak ten system może się zmieniać. Autorzy wprost piszą, że ich model pomaga połączyć generowanie magmy w astenosferze z jej akumulacją w litosferze i wyjaśnia, jak mogą utrzymywać się rozległe, długowieczne systemy magma mush, typowe dla superwulkanów.
Nie znaczy to jednak, że Yellowstone nagle stał się bardziej niebezpieczny. U.S. Geological Survey podkreśla, że nie ma dziś oznak zbliżającej się erupcji, a sam system magmowy jest w większości stały, nie płynny. USGS zaznacza też, że Yellowstone nie jest “spóźniony” na wybuch i że katastrofalna erupcja nie jest uznawana za bliską w perspektywie najbliższych stuleci.
Źródło: Sci Tech Daily; Phys
