Yellowstonská kaldera

Yellowstonská kaldera
Angličtina  Yellowstonská kaldera

Severovýchodní část Yellowstonské kaldery. Řeka Yellowstone je viditelná , když protéká údolím Hayden , a okraj kaldery v dálce
Charakteristika
Výška2805 m
Typsupervulkán 
Umístění
44°24′ severní šířky sh. 110°42′ západní délky e.
Země
StátWyoming
červená tečkaYellowstonská kaldera
 Mediální soubory na Wikimedia Commons

Yellowstone Caldera  je sopečná kaldera v Yellowstonském národním parku na severozápadě Spojených států . Poté , co byl v roce 2000 použit termín " supervulkán " v populárně vědeckém televizním seriálu " Horizon " ( Horizon ) na kanálu BBC , je tato kaldera často nazývána supervulkánem Yellowstone .

Kaldera se nachází v severozápadním rohu území Wyoming , které obsahuje většinu národního parku. Velikost kaldery je přibližně 55 km x 72 km, což bylo určeno v 60. a 70. letech výzkumem vědce USGS Roberta Christiansena ; tedy zabírá třetinu území stejnojmenného národního parku [1] .

Umístění

Yellowstone, stejně jako Havaj , leží nad oblastí zvanou hotspot , kde se horká roztavená hornina z pláště pohybuje směrem k povrchu. V současné době je hotspot Yellowstone pokrytý Yellowstonskou plošinou a v minulosti pomohl vytvořit východní část Snake River Lowlands (západně od Yellowstonu) prostřednictvím řady velkých sopečných erupcí . Pozorovaný směr pohybu aktivního bodu  je východ-severovýchod, přičemž N americká deska se pohybuje ve směru západ-jihozápad přes pevné „spodní dno“ aktivního bodu [2] .

Struktura supervulkánu

Ruiny kráteru supervulkánu Yellowstone byly objeveny až v 60. letech 20. století – podle satelitních snímků. Ukázalo se, že pod kráterem dodnes zůstává obrovská bublina magmatu . Hloubka bubliny je přes 8000 metrů. Teplota taveniny uvnitř přesahuje 800 °C; to stačí k ohřevu termálních pramenů , vyhánění vodní páry, sirovodíku a oxidu uhličitého z podzemí [3] .

Yellowstonská sopka je poháněna obřím oblakem  - vertikálním proudem pevné horniny, zahřáté na 1600 °C. Blíže k povrchu Země se část oblaku roztaví v magma, což vede ke vzniku gejzírů a bahenních nádob. V řezu je oblak 660kilometrový sloup s bočními vybouleními, rozšiřujícími se nahoru ve formě trychtýře. Jeho dvě horní větve se nacházejí přímo pod územím národního parku a tvoří magmatickou komoru (její hloubka je 8-16 km pod povrchem Země). V průběhu milionů let se severoamerická kontinentální deska pohybovala vzhledem k oblaku a znovu a znovu „vypalovala“ nové kaldery, což způsobilo nové erupce [4] .

Erupce obřích supervulkánů

První ze tří obřích erupcí supervulkánu Yellowstone se odehrála před 2,1 miliony let a vytvořila Island Park Caldera a také vytvořila tufová ložiska Hackleberry Ridge . Poté se po explozích rozpadla horská pásma, emise vystoupaly do výšky 50 km – k horní hranici stratosféry ; Sopečný popel pokryl více než čtvrtinu Severní Ameriky. Kataklyzma této velikosti lze přirovnat k erupci supervulkánu Toba ca. Před 75 tisíci lety, kdy bylo vyvrženo asi 2800 km³ magmatu (při první erupci Yellowstonu byl objem vyvržení 2500 km³) [5] .

Druhá erupce supervulkánu nastala 1,3 Ma ; pak objem emisí probuzeného Yellowstonu činil 280 kubických kilometrů. V důsledku toho vznikla velká kaldera Henries Fork .

Třetí erupce se odehrála před 640 tisíci lety; bylo to dvakrát slabší než poprvé. V důsledku erupce se vrchol sopky zhroutil a vytvořil kalderu  - obrovskou kulatou dutinu o obvodu 150 km [3] . Kromě toho erupce vytvořila tufová ložiska Lava Creek .

Pravděpodobnost obří erupce v moderní době vědci odhadují na 0,00014 % ročně. Tento výpočet je založen na dvou časových intervalech mezi třemi známými obřími erupcemi, ale sami vědci tvrdí, že takové geologické procesy nejsou pravidelné a nelze je předvídat [6] .

Erupce za posledních 17 milionů let

Za posledních přibližně 17 milionů let produkoval hotspot Yellowstone nepřetržité intenzivní erupce a méně intenzivní erupce čedičové lávy . Společně tyto erupce pomohly vytvořit východní část Snake River Lowlands z kdysi hornaté oblasti. Nejméně asi tucet takových erupcí bylo tak masivních, že jsou klasifikovány jako supererupce . Sopečná erupce má někdy za následek devastaci podzemního úložiště magmatu (magmatické komory). A to zase může způsobit zhroucení horniny nad ní a vytvoření geologického poklesu zvaného kaldera .

Nejstarší objevený pozůstatek kaldery se nachází na hranici Nevady a Oregonu poblíž McDermitt . Mladší zbytky kaldery, většinou shromážděné v překrývajících se vulkanických oblastech, začínají na hranici Nevady a Oregonu přes východní nížiny řeky Snake River a končí na Yellowstonské plošině. Jedna taková kaldera, Bruno-Jarbidge Caldera v jižním Idahu , vznikla 10 až 12 Ma. Tento jev poslal popel 1 600 km (1 000 mil) pryč směrem k severovýchodní Nebrasce a zabil velké stádo nosorožců, velbloudů a dalších zvířat v dnešním státním historickém parku Ashfall Fossil Beds . Za posledních 17 milionů let došlo z horkého bodu Yellowstone ke 142 nebo více erupcím vytvářejících kalderu [7] .

Projekty na zabránění nové supererupci

Možná nová supererupce, bez ohledu na to, jak nízká je její pravděpodobnost, představuje hrozbu pro existenci lidstva, proto vláda USA financovala projekty, které mají zabránit takové katastrofě, prováděné pod záštitou NASA. [osm]

Studie NASA zjistila, že hlavním mechanismem, který nyní brání erupci, je ochlazování magmatické bubliny zahříváním hornin, z nichž voda odvádí přebytečnou teplotu, čímž se tvoří slavné gejzíry kaldery Yellowstone. Tento mechanismus odebírá asi 70 % energie magmatické bubliny. Dalších 30 % je vynaloženo na postupné tání hornin, které může vést k nové erupci, a je jen otázkou času, kdy se tak stane. Tato zbytková energie magmatu odpovídá několika gigawattům elektrické energie ze 6 středně velkých tepelných elektráren . Vědci z NASA navrhli využít tuto energii vybudováním velké geotermální elektrárny . To vyžaduje vrtání studní do hloubky cca 10 km a čerpání vody do nich, pára se bude vracet o teplotě cca 350 °C a bude využita pro parní turbíny, které roztáčí elektrické generátory. Aby nedošlo k náhodnému otevření křehkého pláště kaldery Yellowstone náhodným vstupem do dutiny s plyny, jejichž explozivní uvolnění může vést k prasknutí pláště a vyvolání erupce, plánuje se vrtání podél obvodu kaldery metodou horizontálního vrtání . Projekt bude stát asi 3,5 miliardy dolarů, ale poskytuje velmi levnou výrobu elektřiny: 0,10 dolaru za kilowatthodinu .

V kultuře

Hypotetická erupce Yellowstonské kaldery je uvedena v britském katastrofickém filmu Supervolcano a americkém katastrofickém filmu 2012 . Také erupce kaldery a její katastrofální následky jsou popsány v písni „Yellowstone Memorial Day“ od holandského rockového hudebníka Arjena Lucassena .

Viz také

Poznámky

  1. ↑ Auf dem Campe, 2013 , str. 48.
  2. ↑ Yellowstonská kaldera , Wyoming – USGS  . Cascade Volcano Observatory . United States Geological Survey (22. ledna 2003). Získáno 30. prosince 2008. Archivováno z originálu 13. února 2012.
  3. ↑ 1 2 Auf dem Campe, 2013 , str. 49.
  4. ↑ Auf dem Campe, 2013 , str. 51.
  5. ↑ Auf dem Campe, 2013 , str. 48-49.
  6. ↑ Zemětřesení otřáslo Yellowstonským národním parkem . Staženo 22. 5. 2015. Archivováno z originálu 16. 11. 2019.
  7. ↑ Breining, Greg, Super Volcano: The Tiking Time Bomb under Yellowstone National Park (St. Paul, MN: Voyageur Press, 2007). ISBN 978-0-7603-2925-2
  8. ↑ Cox, David Vědci z NASA přišli na to, jak zachránit lidstvo před supervulkánem  (angl.) . Ruská služba BBC (18. srpna 2017). Získáno 19. srpna 2017. Archivováno z originálu 19. srpna 2017.

Literatura

Odkazy