Supervulkan

Ein supervolcano ist ein Vulkan , der die produziert größten und voluminös Eruptionen auf der Erde . Die Intensität dieser Explosionen variiert, reicht jedoch aus, um auf kontinentweiter Ebene erhebliche Schäden zu verursachen und sogar schwerwiegende und sogar katastrophale Auswirkungen auf das Klima und das Leben auf der Erde zu haben. Die jüngste Explosion eines Supervulkans ist etwa 26.500 Jahre alt, die des Lake Taupo in Neuseeland .

Supervulkane erfüllen keine Konsensdefinition. Ein Dokudrama der BBC hat diesen Begriff populär gemacht. Einige Wissenschaftler verwenden es jedoch, um Explosionen zu beschreiben, die in Bezug auf Gewalt und Volumen außergewöhnlich sind. Das US Geological Survey ( USGS ) gilt für jeden Ausschlag, bei dem mehr als 1 000 Kubikkilometer Bimsstein und Asche in einer einzigen Explosion abgestoßen werden - das 50-fache des Ausbruchsvolumens von Krakatoa in Indonesien im Jahr 1883 , bei dem über 36.000 Menschen getötet wurden: „Vulkane bilden sich Berge; Die Supervulkane zerstören sie. Vulkane töten Pflanzen und Tiere kilometerweit; Supervulkane bedrohen ganze Arten vom Aussterben, indem sie den globalen Klimawandel verursachen. ""

Ursprung des Wortes

Der Begriff Supervulkan ( Supervulkan auf Englisch) wurde im Jahr 2000 von den Produzenten der BBC geprägt, die für die Popularisierungsprogramme von Horizon Science verantwortlich sind . Es ist ursprünglich kein Begriff, der in der Vulkanologie verwendet wird, aber der Dokumentarfilm der BBC, der ihn ans Licht gebracht und das Interesse der Öffentlichkeit geweckt hat, das Phänomen und die Risiken von Supervulkanen, die bis dahin relativ wenig untersucht oder populär gemacht wurden, führte zu anderen Artikel oder Berichte zu diesem Thema unter dem Begriff Supervulkan. Es gibt weder einen Oberbegriff noch ein wissenschaftliches Kriterium für die minimale Explosivität, um einen Supervulkan zu qualifizieren, aber wir behalten mindestens zwei Arten von Eruptionen bei, die als solche identifiziert wurden:

• massive Eruptionen
• die großen magmatischen Provinzen .

Eruptionen

Die Eruptionsbedingungen eines Supervulkans, der 2013 in der Europäischen Synchrotronstrahlungsanlage nachgebaut wurde, haben gezeigt, dass diese Eruptionen spontan durch einfachen Anstieg des magmatischen Drucks auftreten können, ohne dass eine äußere Ursache wie der Fall eines Meteoriten erforderlich ist. Die synthetische Probe, die die Zusammensetzung magmatischer Flüssigkeiten reproduzierte, wurde einem Druck von 36.000 Atmosphären und einer Temperatur von 1.700ºC ausgesetzt. Die Magmakammer eines Supervulkans ist in der Tat viel größer und heißer als ein normaler Vulkan, der das umgebende Gestein teilweise zum Schmelzen bringt. Die Kammer ist somit verformbar und ihr flüssiges Magma hat eine geringere Dichte als das umgebende feste Gestein, so dass die Auftriebskraft ausreicht, um Risse in der Erdkruste zu verursachen und das Magma aufsteigen zu lassen. Diese Plastizität der Kammer erklärt auch, warum Supervulkane nicht oft explodieren. Im Jahr 2015 hat das ID 27-Labor des Europäischen Synchrotrons mit Unterstützung eines Teams der Universität Amsterdam bewiesen, dass der Mechanismus hinter Supereruptionen wie dem im Yellowstone-Nationalpark spontan auftreten kann, ohne dass Meteoriten fallen. Ein solcher Ausbruch würde die Temperatur der Erde zehn Jahre lang um 10 ° C senken.

Supervulkanausbrüche sind viel häufiger als Forscher denken. Die früheren Schätzungen der Häufigkeit dieser Kataklysmen aus dem Jahr 2004 gingen davon aus, dass diese Eruptionen durchschnittlich alle 45.000 bis 714.000 Jahre auftraten. Die empirische Studie 2017 eines Teams der Universität Oxford legt dieses Intervall zwischen 5.000 und 48.000 Jahren fest, wobei die wahrscheinlichste Häufigkeit 17.000 Jahre beträgt.

Die Ebene 8 Eruptionen auf dem Indexvulkanausbruch oder VEI Skala ( Vulkanexplosivitätsindex ) sind mégacolossales apokalyptisch bezeichnet , oder wenn sie die Austreibung von mindestens 1 000 km erlaubt 3 von Magma und pyroclastic Material. Solche Explosionen zerstörten alles Leben in einem Umkreis von mehreren hundert Kilometern, und Regionen im Maßstab eines Kontinents könnten unter Metern Asche verbrannt worden sein. Diese Eruptionen der Stufe 8 sind nicht stark genug, um einen Berg zu bilden, sondern bilden eine kreisförmige Caldera , was dazu führt, dass der Boden über der Stelle der Eruption zusammenbricht, um den freien Raum der Magmakammer zu füllen. Die Caldera kann Millionen von Jahren überleben, nachdem alle vulkanischen Aktivitäten verschwunden sind.

Um auf der VEI-Skala zu sein, ist der Ausbruch des Mount Saint Helens (1980) in den Vereinigten Staaten Stufe 5 und die Santorini-Katastrophe ( 1650 v. Chr. ) Stufe 7.

Liste der vulkanischen Ereignisse der Stufe 8 seit Beginn des Quartärs (vor -2,58 Millionen Jahren) gemäß der VOGRIPA- Datenbank in chronologischer Reihenfolge (in Klammern das Volumen der ausgestoßenen Tephras):

• Lake Taupo , rhyolitic Caldera befindet sich in North Island , Neuseeland  : Eruption von Oruanui , VEI 8, etwa 26.500 Jahre vor (1.170  km 3 ). Beachten Sie, dass dieser Vulkan für viele andere Ausbrüche verantwortlich ist, kleinere, aber IEVs zwischen 4 und 6 trotzdem. Sein letzter Ausbruch stammt aus dem Jahr 260 n. Chr. AD .
• Tobasee , Sumatra , Indonesien , vor 73.000 Jahren (2.800  km 3 ), der die Erde in einen vulkanischen Winter stürzt . Eine neuere Theorie amerikanischer Anthropologen , darunter Professor Stanley H. Ambrose von der University of Illinois, geht davon aus, dass diese Katastrophe den Ursprung eines drastischen Rückgangs (als "  genetischer Engpass  " bezeichnet) der Hominidenpopulation auf der Erde und einer Wiedergeburt darstellt von einer kleinen überlebenden Gruppe, die das einzigartige genetische Erbe der Menschheit erklären würde. Diese Theorie ist als Toba-Katastrophen-Theorie bekannt .
• Die Caldera von Maroa , in der Nähe des Vulkans Taupo , wahrscheinlich Teil desselben Vulkansystems in Neuseeland , verantwortlich für zwei Ausbrüche VEI 8, eine Premiere im Jahr 335.000 v. AD , eine Sekunde (1.150  km 3 ) in 325.000 v. AD .
• Long Valley Caldera , Kalifornien , USA  : Vor 760.000 Jahren kam es zu einem Ausbruch von VEI 8 (1.380  km 3 nach VOGRIPA), bei dem eine Caldera von 32 km mal 17 km eröffnet wurde. Die Asche fiel nach Nebraska und Kansas . Ein zweiter, schwächerer, massiver Ausbruch (VEI 7) ereignete sich 55.000 Jahre später. Heute ist Long Valley eine der größten Calderas der Welt. Seine Geomorphologie und Höhe haben es zu einem berühmten Skigebiet in Kalifornien gemacht. Es hat seit 1980 eine signifikante seismische , vulkanische und hydrothermale Aktivität erfahren : Erdbeben der Stärke 6 im Jahr 1998, Entgasung von 133 Tonnen CO 2 pro Tag mit Verschwinden der Vegetation, Bodenverformung von 10 cm pro Jahr. Seit 1997 wurde ein Netzwerk von 36 seismischen Stationen, mehreren CO 2 -Messstationen und 14 GPS- Stationen eingerichtet .
• Mangakino, ein weiterer benachbarter Vulkan von Taupo in Neuseeland , Quelle mehrerer massiver Eruptionen während des Pleistozäns von VEI zwischen 7 und 8. Das letzte massive Ereignis hätte vor 900.000 Jahren stattgefunden.
• Yellowstone Caldera , Wyoming , USA , 2,2 Millionen Jahre alt (2.500  km 3 ) und 640.000 Jahre alt (1.000  km 3 ).
• Corbetti- Vulkankomplex , Äthiopien  : Es wird angenommen, dass sich die Awasa-Caldera vor 1 Million Jahren während eines Ausbruchs der Stufe 8 des Vulkanexplosionsindex gebildet hat .
• Hodaka-Dake , Honshū , Japan  : Mehrere Ereignisse von VEI 7 oder höher als 7 zwischen 1,3 Millionen Jahren vor Christus und 1,8 Millionen Jahren vor Christus. BC Zwei Fackeln werden von der VEI 8 VOGRIPA-Datenbank klassifiziert. Heute sind in der Region der alten Caldera mehrere Stratovulkane aktiv, wie beispielsweise Asama .
• Cerro Galán , Argentinien  : Pleistozäne Caldera, die infolge eines massiven Ausbruchs von VEI 8 vor 2,2 Millionen Jahren entstanden ist. Heute ist die Caldera in ihrer Mitte von einem Stratovulkan besetzt, der eine Höhe von 6000 Metern erreicht. Das Datum ihres letzten Ausbruchs ist unbekannt.

Ältere Eruptionen (> 2,6 Millionen Jahre alt):

• Caldera La Garita, Colorado , USA , 27,8 Millionen Jahre alt (~ 5.000  km 3 ). Es ist einer der massivsten Ausbrüche, die bisher bekannt waren.
• Glen Coe , Schottland  : An diesem Ort wären vor 420 Millionen Jahren ein oder mehrere massive Eruptionen aufgetreten.

Andere bekannte massive Eruptionen:

• Aira Caldera , Kyūshū , Japan .
• Aso , Kyūshū , Japan .
• Phlegraean Fields , Kampanien , Italien .

Fläche mit einer Bodenhöhe von 2 m seit 1970 noch aktiv.

• Kikai Caldera , Ryūkyū-Inseln , Japan .
• Rabaul Caldera , Papua-Neuguinea .

Gegenwärtiger andesitischer Vulkanraum, der den größten Teil der Nordspitze der Halbinsel einnimmt. Intensive Aktivität seit 1980, dann verheerender Ausbruch 1994.

• Valle Grande , New Mexico , Vereinigte Staaten .
• El Tatio , auf dem Altiplano in Chile . Größter Geysirstandort der südlichen Hemisphäre.
• Auf dem französischen Festland bildete sich so der riesige Cantal-Vulkan . Aber der Ausschlag, der ihn hervorgebracht hat, ist heute noch sehr schlecht verstanden.

Große magmatische Provinzen

Die großen magmatischen Provinzen sind die Folge kolossaler Vertreibungen von Basaltfluten, die durch enorme Mengen an Basaltlava sehr große Gebiete mit einer dicken und flachen Schicht bis zu ganzen Teilen eines Kontinents bedecken. Obwohl nicht explosiv, haben die durch einen solchen Ausbruch freigesetzten Gase und Staub eine klimatische Auswirkung, die Eruptionen der Stufe 8 entspricht, daher Supervulkane. Es wurde vermutet, dass diese Basaltfluten, die groß genug sind, um diese riesigen magmatischen Provinzen zu bilden, die Ursache oder eine der Ursachen für das Massensterben der Vergangenheit sind, einschließlich des ultramassiven Aussterbens ( Perm- Aussterben ), bei dem die Mehrheit der lebenden Arten der USA getötet wurde Zeit sowie die bekannteste, wenn auch kleinere, das Aussterben der Kreidezeit, die das Verschwinden der meisten Dinosaurier sah. Große magmatische Regionen einschließlich Eruptionen befinden sich an folgenden Orten:

• Brasilianisches Plateau , das etwa die Hälfte von Brasilien bedeckt .
• Columbia Plateau im Nordwesten der USA , das einen Großteil des Bundesstaates Washington , Nordoregons und West- Idahos abdeckt .
• Trapps des Dekkan , im mittleren Westen von Indien , die Zustände spreizen Gujarat , Madhya Pradesh und Maharashtra , sowie im südlichen Rajasthan .
• Sibirische Fallen , 2.000.000  km 2 , die den größten Teil Westsibiriens und das zentrale sibirische Plateau in Russland abdecken  ; wahrscheinlich am Ursprung des Aussterbens des Perms
• Äthiopische Hochebenen oder Fallen , die den westlichen Teil Äthiopiens abdecken .

Die beiden größten Basaltfluten der letzten Zeit waren Eldgjá und Lakagígar , beide in Island . Sie haben die umliegende Landschaft tiefgreifend verändert, aber keine hatte ausreichende Auswirkungen, um als Supervulkanphänomen angesehen zu werden.

In den Medien

• Eine zweiteilige Doku-Fiktion mit dem Titel Supervolcano wurde am 13. März 2005 und 14. März 2005 in Großbritannien auf dem Premier Channel der BBC und dann auf dem Discovery Channel in den USA und anderen Ländern einschließlich Frankreich ausgestrahlt ( M6 im Juni 2005) auf W9 im Dezember 2007). Dieser Dokumentarfilm war ursprünglich für das neue Jahr geplant, aber man war der Ansicht, dass das Thema so sensibel war, dass es der Tragödie des Erdbebens vom 26. Dezember 2004 im Indischen Ozean so nahe kam . Die Doku-Fiktion versuchte, die Auswirkungen der Explosion des Supervulkans Yellowstone zu demonstrieren , die verschiedenen äquivalenten Vulkanausbrüche auf der ganzen Welt zu bewerten und die Folgen durch computergenerierte Bilder aufzuzeigen.

Laut diesem Bericht könnte der Ausbruch möglicherweise die gesamten Vereinigten Staaten mit einem Zentimeter Vulkanasche bedecken, was zu massiven Zerstörungen in der Nähe und zur Zerstörung von Vegetation und Wildtieren auf dem gesamten Kontinent führen könnte. Dieser Dokumentarfilm wurde einige Monate später auf dem zweiten Kanal der BBC und dem Discovery Channel mit einem Programm namens "  Supervolcano: Die Wahrheit über Yellowstone  " verfolgt.

• Eine National Geographic- Dokumentation namens Earth Shocks zeigt die Auswirkungen des raschen Ausbruchs des Tobasees vor 75.000 Jahren, der ein Phänomen verursacht, das als "Eiszeit" bekannt ist und ungefähr 1.000 Jahre andauerte.
• In dem Film von 2012 ist die Yellowstone-Caldera Schauplatz eines gigantischen Vulkanausbruchs , der Nordamerika unter einer Schicht Vulkanasche bedeckt .

Anmerkungen und Referenzen

1. lejdd vom 31. Mai 2015, Der Rohstoff.
2. CNRS-Pressemitteilung vom 5. Januar 2014.
3. Frankreich 3 Alpes vom 14. Januar 2014, Das Grenoble-Synchrotron simulierte den Ausbruch eines "Super" -Vulkans.
4. (in) Wim Malfait J. Rita Seifert, Sylvain Petitgirard, Jean-Philippe Perrillat Mohamed Mezouar, Tsutomu Ota, Eizo Nakamura, Philippe Lerch & Carmen Sanchez-Valle, "  Melt Auftriebs in breiten Kiesels Magmenkammern haben brauchbare Auslöser Supervolcano Eruptionen  “ , Naturgeowissenschaften ,5. Januar 2014( DOI  10.1038 / ngeo2042 )
5. (in) J. Rougier, S. Sparks, K. Cashman und S. Brown, "  Die allgemeine Größen-Frequenz-Beziehung für große explosive Vulkanausbrüche  " , Earth and Planetary Science Letters , vol.  482,15. Januar 2018, p.  621-629 ( DOI  10.1016 / j.epsl.2017.11.015 ).
6. (in) "  Volcano Global Risk Identification and Analysis Project (VOGRIPA)  " auf VOGRIPA (abgerufen am 28. August 2014 )
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13. "  Hodaka-Dake  " auf Vogripa
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15. "  Cerro Galan  " von Global Volcanism (abgerufen am 28. August 2014 )
16. "  Supervolcano Der größte Knall der Welt  " auf BBC
17. "  Glen Coe  "

Anhänge

Zum Thema passende Artikel

• Toba-Katastrophentheorie
• Yellowstone Nationalpark
• Hotspot

Externe Links

• (de) Übersicht und Abschrift des ursprünglichen BBC-Programms
• (de) USGS Fact Sheet - Dampfexplosionen, Erdbeben und Vulkanausbrüche Was in der Zukunft von Yellowstone?
• (in) Supervolcano in der Internet Movie Database