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Der [[Vulkan]] '''Yellowstone''' liegt unter dem [[Yellowstone-Nationalpark|gleichnamigen und namensgebenden Nationalpark]] in den [[Vereinigte Staaten|Vereinigten Staaten]]. Seine [[Caldera (Krater)|Caldera]] wurde bereits 1871 durch [[Ferdinand V. Hayden]] als Krater eines gigantischen Vulkans erkannt, die geologischen Zusammenhänge zwischen dem [[Hot Spot (Geologie)|Hot Spot]], der [[Snake River Plain]], der Ausbruchsgeschichte des Vulkans und der bis heute bestehenden Aktivität konnten erst im Laufe der Zeit ermittelt werden. Er gilt als [[Supervulkan]].

== Vulkanismus ==
[[Datei:Yellowstone Caldera map2.jpg|mini|Calderen im Yellowstone-Gebiet]]
Ein [[Hotspot (Geologie)|Hot Spot]], das heißt eine Zone, an der heißes [[Erdmantel|Mantelmaterial]] unter der [[Erdkruste]] aufsteigt, ist der Ursprung des rund 17 Millionen Jahre alten Vulkansystems. Die [[nordamerikanische Platte]] hat sich über diesen relativ fest verankerten Hot Spot geschoben, wobei die [[Lithosphäre]] durch [[Tektonik|tektonische]] und [[magma]]tische Prozesse stark verändert wurde. Gleichzeitig bildete sich das über 700 km lange Yellowstone-Snake-River-Vulkansystem,<ref name="Smith">Robert B. Smith, Lawrence W. Braile: [http://archives.datapages.com/data/wga/data/039/039001/233_wga0390233.htm ''Crustal Structure and Evolution of an Explosive Silicic Volcanic System at Yellowstone National Park''.] Geology of Yellowstone Park Area; 33rd Annual Field Conference Guidebook, 1982, S. 233–250 Abstract; abgerufen am 22. September 2012</ref><ref>{{Literatur |Autor=Robert B. Smith, Michael Jordan, Bernhard Steinberger, Christine M. Puskas, Jamie Farrell, Gregory P. Waite, Stephan Husen, Wu-Lung Chang, Richard O’Connell |Titel=Geodynamics of the Yellowstone hotspot and mantle plume: Seismic and GPS imaging, kinematics, and mantle flow |Sammelwerk=Journal of Volcanology and Geothermal Research |Band=188 |Nummer=1–3 |Datum=2009-11-20 |Seiten=26–56 |Online=[https://www.uusatrg.utah.edu/PAPERS/smith_jvgr2009complete.pdf uusatrg.utah.edu] |Format=PDF |KBytes=17400 |DOI=10.1016/j.jvolgeores.2009.08.020}}</ref> dessen sichtbarste Spuren etliche [[Caldera (Krater)|Calderen]] bilden. Ihre Spuren lassen sich teilweise sehr klar verfolgen.

Durch die höhere Temperatur des [[Plume (Geologie)|Mantel Plumes]] wird das Material des Mantels teilweise aufgeschmolzen und steigt als [[Basalt|basaltisches Magma]] durch den [[Lithosphärischer Mantel|lithosphärischen Mantel]] bis zur unteren [[Erdkruste]] auf, wo es oberhalb der [[Mohorovičić-Diskontinuität|Moho]] bei ≈45 km Tiefe eine erste [[Magmakammer]] bildet. Diese 2015 nachgewiesene Kammer wird auf ein Volumen von ungefähr 46.000 km³ geschätzt. Durch weiteren Aufstieg gelangt das Magma in die schon vorher bekannte obere Magmakammer. Diese konnte durch neue Auswertungen von seismischen Daten auf eine Tiefe von maximal 20 km und ein ungefähres Volumen von 10.000 km³ bestimmt werden. Hier wird das basaltische Magma durch Abkühlung bei längerer Verweildauer mittels [[Fraktionierte Kristallisation (Petrologie)|fraktionierter Kristallisation]] in [[Rhyolith|rhyolithisches Magma]] umgewandelt. Die untere Magmakammer hat einen Anteil von rund 2 % geschmolzenen Materials, der der oberen kann auf etwa 9 % angenommen werden.<ref name="science20150413">Hsin-Hua Huang, Fan-Chi Lin et al.: ''The Yellowstone magmatic system from the mantle plume to the upper crust''. In: [[Science]], Online-Vorab-Veröffentlichung am 23. April 2015, [[doi:10.1126/science.aaa5648]]</ref>

Der Mantel Plume hat eine Aufwölbung von 400 km Breite und 500 m Höhe am Yellowstone-Plateau erzeugt. In den letzten Jahren werden zudem mit geodätischen Messgeräten Deformationen und Subsidenz, d. h. Aufwölbung und Einsinken im Vulkansystem genau verfolgt. Im Schnitt ergeben sich dabei Bewegungen von 2 cm im Jahr. In den Jahren 2004–2009 konnte man allerdings eine beschleunigte Aufwölbungsbewegung feststellen, die als frische [[Intrusion (Geologie)|Magmaintrusion]] in die waagrechten [[Gang (Geologie)|Gänge]] oberhalb der eigentlichen Magmakammer in 10 km Tiefe interpretiert wurde.<ref name="Smith" /> Der Vulkanismus verursacht jährlich bis zu 2000 meist schwache Erdbeben in der Region.

== Bisher belegte Ausbrüche ==
[[Datei:HotspotsSRP.jpg|mini|Anscheinende Bewegung des Yellowstone-Hotspots seit 17 Millionen Jahren]]
[[Datei:Yellowstone volcano - ash beds.svg|mini|Ausbreitung der Aschedecken im Vergleich zu anderen Ausbrüchen]]

=== Der Yellowstone Hot-Spot ===
Durch die sich über den Hot Spot schiebende [[Lithosphäre|Kontinentalplatte]] ergeben sich über die Jahrmillionen erkennbare Spuren der vulkanischen Tätigkeit, in diesem Fall eine Kette von Calderen auf dem nordamerikanischen Kontinent. Die [[Magmakammer]] ist rund 60 km lang, 35 km breit, 8–10 km mächtig<ref name="Smith" /> und erwärmt unterirdische Wasservorkommen, die, wie der [[Old Faithful]], teilweise als [[Geysir]]e an die Oberfläche treten.<ref>{{GVP|325010|Yellowstone}}</ref>

Geologische Untersuchungen zeigen, dass der Yellowstone-Hotspot seit 17 Millionen Jahren aktiv ist und sich die Erdoberfläche in diesem Zeitraum infolge der [[Plattentektonik]] so verschoben hat, dass der Hot Spot anscheinend rund 700 km vom heutigen nördlichen [[Nevada]] über das südliche [[Idaho]] an seinen heutigen Ort gewandert ist.<ref>{{Internetquelle |autor=Mark Anders |url=http://www.ldeo.columbia.edu/~manders/SRP_erupt.html |titel=Yellowstone hotspot track |werk=columbia.edu |sprache=en |abruf=2016-03-01}}</ref> Dabei schuf er das Grundgestein der [[Snake River Plain]] und hinterließ eine [[basalt]]isch-[[Rhyolith|rhyolitische]] Magma-Tasche, die zeitweilig eine Hebung von 15 cm im Gebiet des Snake River verursachte.<ref name="Smith" />

In einer Untersuchung von 2020 wird auf zwei Supereruptionen aus dem jüngeren [[Miozän]] vor 8,99 und 8,72 Millionen Jahren hingewiesen, mit einem Auswurfvolumen von etwa 1700 km³ beziehungsweise 2800 km³.<ref name="10.1130/G47384.1">{{cite journal | author=Thomas R. Knott | coauthors=Michael J. Branney, Marc K. Reichow, David R. Finn, Simon Tapster, Robert S. Coe | year=2020 | month=Juni | title=Discovery of two new super-eruptions from the Yellowstone hotspot track (USA): Is the Yellowstone hotspot waning? | journal=Geology | volume= | issue= | pages= | url=http://npshistory.com/publications/yell/g-2020.pdf | doi=10.1130/G47384.1 | format=PDF | language=en}}</ref>

=== Die calderenbildenden Eruptionen ===
Die letzten drei der sehr großen Ausbrüche des Yellowstone-Hotspots fanden im heutigen Nationalpark beziehungsweise in seinem unmittelbaren Umfeld vor 2,1 Millionen (''Huckleberry-Ridge-Ausbruch''), 1,3 Millionen (''Mesa-Falls-Ausbruch'') und 0,64 Millionen Jahren (''Lava-Creek-Ausbruch'') statt.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.swisseduc.ch/stromboli/perm/yellowstone/geol-de.html |titel=Yellowstone Caldera |titelerg=Yellowstone Hotspot und Vulkanismus |werk=Stromboli online |datum=2007-08-23 |abruf=2016-03-01}}</ref>

Am stärksten war der ''erste'' der drei erwähnten Ausbrüche vor rund 2,1 Millionen Jahren. Dabei entstand eine [[Caldera (Krater)|Caldera]] von ca. 80 × 50 km. Rund 2500 km³ Material wurden ausgeworfen. Eine Studie aus dem Jahr 2012 deutet allerdings darauf hin, dass die Mengen an ausgeworfenem Material bei diesem sogenannten ''Huckleberry-Ridge-Ausbruch'' nicht auf eine, sondern auf mindestens zwei, wenn nicht mehr Eruptionen zurückzuführen sind, zwischen denen 4000 Jahre lagen.<ref>Ben S. Ellis, Darren F. Mark u. a.: ''Temporal dissection of the Huckleberry Ridge Tuff using the 40Ar/39Ar dating technique.'' In: ''Quaternary Geochronology.'' 9, 2012, S. 34–41, [[doi:10.1016/j.quageo.2012.01.006]].</ref> Klemetti zitiert den Artikel und erwähnt eine Verteilung auf sogar drei Phasen, die jeweils 1340 km³, 820 km³ und 290 km³ produziert hätten – immer noch sehr beträchtliche Mengen, aber doch nicht so viel, wie zunächst von Wissenschaftlern angenommen.<ref>{{Internetquelle |autor=Erik Klemetti |url=http://www.wired.com/wiredscience/2012/05/giant-eruptions-from-yellowstone-caldera-may-have-taken-millennia/ |titel=Giant Eruptions from Yellowstone Caldera May Have Taken Millennia |werk=wired.com |hrsg=[[Wired]] |datum=2012-03-05 |sprache=en |abruf=2016-03-01}}</ref>

Die ''zweite'' Eruption vor rund 1,3 Millionen Jahren war die kleinste der drei, bei der 280 km³ Material ausgeworfen wurden.<ref>{{Internetquelle |url=http://volcanoes.usgs.gov/volcanoes/yellowstone/yellowstone_geo_hist_53.html |titel=Three Volcanic Cycles of Yellowstone |werk=usgs.gov |hrsg=[[U.S. Geological Survey]] |sprache=en |abruf=2016-03-01 |archiv-datum=2012-05-02}}</ref>

Die ''dritte'' calderabildende Eruptionsserie vor rund 640.000 Jahren schuf eine überlappende Gesamt-Caldera von 80 km Länge und 55 km Breite. Der Ausbruch war wie die vorangegangenen auch durch die Aktivierung von Magmen in oberflächennahen Magmakammern ausgelöst worden. Neben enormen Aschenmengen, deren Spuren bis nach [[Kalifornien]] reichen, produzierte er unter anderem zahlreiche [[Pyroklastischer Strom|pyroklastische Ströme]]. Die hierbei entstandenen [[Ignimbrit]]e mit einem Volumen von rund 1000 km³ werden ''Lava Creek Tuff'' genannt und sind in den Klippen des Madison Canyon zu sehen.<ref name="USGS1">{{Internetquelle |autor=Jacob B. Lowenstern, Robert L. Christiansen, Robert B. Smith, Lisa A. Morgan, Henry Heasler |url=http://pubs.usgs.gov/fs/2005/3024/ |titel=Steam Explosions, Quakes, and Volcanic Eruptions – What’s in Yellowstone’s Future? |titelerg=USGS Fact Sheet 2005-3024 |werk=usgs.gov |hrsg=[[U.S. Geological Survey]] |sprache=en |abruf=2016-03-01}}</ref>

Aufgrund der Stärke dieser und späterer Ausbrüche wird der Yellowstone-Vulkan zu den [[Supervulkan]]en gezählt.

=== Spätere Ausbrüche im System ===
[[Datei:Columnar basalt closeup near Tower Fall in Yellowstone.JPG|mini|[[Lavasäule|Basaltsäulen]] beim [[Tower Fall]] im Yellowstone-Nationalpark]]
Nach diesen großen Ausbrüchen war der Vulkan weiterhin aktiv, die folgenden Ausbrüche waren aber bei weitem nicht so katastrophal.

[[Tuff]]ablagerungen von zwei späteren explosiven Eruptionen vor 170.000 (Bluff Point Tuff) und 140.000 Jahren (Cold Mountain Creek Tuff) zeigen ein ausgeworfenes Volumen von 50 bzw. 10 km³, was immerhin die Stärke 6 auf dem [[Vulkanexplosivitätsindex]] ausmacht.<ref>{{Literatur |Autor=Guillaume Girard, John Stix |Titel=Future volcanism at Yellowstone caldera: Insights from geochemistry of young volcanic units and monitoring of volcanic unrest |Sammelwerk=GSA Today |Band=22 |Nummer=9 |Datum=2012 |Seiten=4–10 |Online=[http://www.geosociety.org/gsatoday/archive/22/9/pdf/i1052-5173-22-9-4.pdf geosociety.org] |Format=PDF |KBytes=1500 |DOI=10.1130/GSATG143A.1}}</ref>

Weitere [[Effusion (Vulkanismus)|effusive]] rhyolitische [[Lava]]ausbrüche im Zeitraum von vor 180.000 bis vor 70.000 Jahren füllten mit einem Gesamtvolumen von 600 km³ die Caldera fast ganz wieder aus und bildeten das heutige Yellowstone-Plateau.<ref>{{Internetquelle |url=http://volcanoes.usgs.gov/volcanoes/yellowstone/yellowstone_geo_hist_88.html |titel=Summary of Eruption History |werk=usgs.gov |hrsg=[[U.S. Geological Survey]] |sprache=en |abruf=2016-03-01}}</ref>

Im [[Holozän]] gab es kleinere Ausbrüche vor jeweils ca. 9.400 Jahren am Turbid Lake, vor 8.050 Jahren am Elliot’s Crater, vor 5.050 Jahren am Duck Lake und den Evil Twin Craters und zuletzt vor 3.350 Jahren am Indian Pond Crater. Dabei handelte es sich ausschließlich um lokale [[Phreatische Explosion|Dampfexplosionen]].<ref>[{{GVP|vn=325010|linktext=nein|tab=Eruptions}} ''Yellowstone – Eruptive History''] in GVP; abgerufen: 22. September 2012</ref>

== Ablauf möglicher Eruptionen in der Zukunft ==
Auch heute besitzt der Yellowstone noch eine große Magmakammer, so dass ein ähnlich großer Ausbruch weiterhin irgendwann möglich erscheint. Allerdings rechnet der [[United States Geological Survey|US Geological Survey]] (USGS), in den USA das für die Überwachung des Systems verantwortliche geologische Untersuchungsamt, nicht damit, dass es in naher Zukunft zu bedeutenden Ausbrüchen im System kommt. Man rechnet eher mit weiterem Wirken der [[Hochtemperaturgebiet]]e, [[Phreatische Explosion|phreatischen Explosionen]], hydrothermalen Explosionen und mittlerer bis starker Erdbebentätigkeit.<ref name="USGS1" />

Seit 1995 tritt ein neues Muster der [[Seismologie|seismischen]] Aktivitäten auf. Der USGS berichtete, dass sich der nördliche Kraterrand hob, während die Basis sich senkte. Diese gegenläufigen Bewegungen nahmen stetig zu, kamen im Jahr 2003 aber wieder annähernd zum Stillstand. Um den Jahreswechsel 2008/2009 wurde eine Häufung kleiner und kleinster [[Erdbeben]] beobachtet,<ref>{{Internetquelle |url=http://volcanoes.usgs.gov/yvo/publications/2009/09swarm.php |titel=Yellowstone Lake Earthquake Swarm Summary |werk=usgs.gov |hrsg=[[U.S. Geological Survey]] |datum=2009-01 |sprache=en |abruf=2016-03-01}}</ref> bis März 2009 war die seismische Aktivität jedoch wieder auf ihrem langjährigen Durchschnittsniveau angekommen.

Diese Bewegungen werden vermutlich durch geschmolzenen [[Basalt]] verursacht, der in den unterirdischen Magmakanälen strömt. In den 1990er Jahren wurden diese vermutlich dadurch verstärkt, dass ein Magma-Schub aus dem oberen Erdmantel in das Yellowstone-Vulkansystem strömte. Da anscheinend nur wenig Magma wieder abfloss, erhöhte sich der Druck, wodurch neue Gesteinsklüfte entstanden, die wiederum eine bessere Verbindung zum tiefer liegenden Magma-Reservoir schufen. Die Bewegungen führten zu vermehrten geothermischen Aktivitäten in diesem Gebiet.

Solche Phasen „thermischer Unruhe“ haben laut den Wissenschaftlern des USGS bereits wiederholt stattgefunden, bislang ohne Folgen in der jüngeren Vergangenheit.

Gelegentlich ereignen sich abgesehen von den [[Thermalquelle|heißen]] Quellen und der [[Geysir|Geysirtätigkeit]] im hydrothermalen System des Yellowstone Vulkans [[Phreatische Explosion|hydrothermale Dampfexplosionen]]. So auch am 23. Juli 2024 am Black Diamond Pool des Bisquit Basins.<ref>{{Internetquelle |autor=Teton County LEPC |url=https://cms3.revize.com/revize/tetoncounty/8-6-24%20Minutes.pdf |titel=Teton County LEPC & Citizen Corps Council August 6, 2024 Minutes |hrsg=, |datum=2024-08-06 |sprache=en |abruf=2026-01-17}}</ref>

== Filme/Dokumentationen ==
2024 lief im ZDF die Dokumentation von [[Isabelle Gendre]] ''Supervulkan Yellowstone - Amerikas tickende Zeitbombe''. In der Dokumentation geht es darum, ob, wann und vor allem wie dieser Supervulkan ausbrechen wird – und welche Konsequenzen eine Eruption für die Menschheit hätte.<ref>[https://www.zdf.de/dokumentation/zdfinfo-doku/supervulkan-yellowstone-amerikas-tickende-zeitbombe-100.html Video-Mediathek, Supervulkan Yellowstone - Amerikas tickende Zeitbombe]</ref>

2005 ließ die [[British Broadcasting Corporation|BBC]] unter dem Titel ''[[Supervulkan (Film)|Supervolcano]]'' (dt. ''Supervulkan'') eine Mischung aus [[Dokudrama]] und [[fiktiv]]em [[Katastrophenfilm]] drehen, die sich mit einem Ausbruch des Yellowstone beschäftigt.

Am 12. November 2009 erschien [[Roland Emmerich]]s Film „[[2012 (Film)|2012]]“, der unter anderem vom Ausbruch des Supervulkans handelt.

In der US-Doku-Reihe ''Doomsday – Countdown zur Apokalypse'', Episode 06 ''Mega-Eruption'' aus dem Jahr 2016 wird das Szenario eines Yellowstone-Ausbruchs als eine der größten Katastrophen der Menschheit thematisiert.

== Weblinks ==
{{Commonscat|Geology of Yellowstone National Park|Yellowstone Geologie}}
* [https://www.usgs.gov/observatories/yvo Yellowstone Volcano Observatory] (englisch)
* [https://www.usgs.gov/volcanoes/yellowstone/geology-and-history USGS: ''History and Geology'' (Geschichte und Geologie des Yellowstone knapp zusammengefasst, populärwissenschaftlich)] (englisch)

* {{Internetquelle
|autor=Robert L. Christiansen, Jacob B. Lowenstern, Robert B. Smith, Henry Heasler, Lisa A. Morgan, Manuel Nathenson, Larry G. Mastin, L. J. Patrick Muffler, Joel E. Robinson
|url=https://pubs.usgs.gov/of/2007/1071/of2007-1071.pdf
|titel=Preliminary Assessment of Volcanic and Hydrothermal Hazards in Yellowstone National Park and Vicinity
|titelerg=Open-file Report 2007–1071
|werk=usgs.gov
|hrsg=[[U.S. Geological Survey]]
|datum=2007
|format=PDF; 8,7 MB
|sprache=en
|abruf=2016-03-01}}

== Literatur ==
* {{Literatur
|Autor=Ilya N. Bindeman, Bin Fu, Noriko T. Kita, John W. Valley
|Titel=Origin and Evolution of Silicic Magmatism at Yellowstone Based on Ion Microprobe Analysis of Isotopically Zoned Zircons
|Sammelwerk=Journal of Petrology
|Band=49
|Nummer=1
|Datum=2008-01-01
|Seiten=163–193
|Online=[http://petrology.oxfordjournals.org/content/49/1/163 oxfordjournals.org]
|DOI=10.1093/petrology/egm075}}
* {{Literatur
|Autor=Katrina R. DeNosaquo, Robert B. Smith, Anthony R. Lowry
|Titel=Density and lithospheric strength models of the Yellowstone–Snake River Plain volcanic system from gravity and heat flow data
|Sammelwerk=Journal of Volcanology and Geothermal Research
|Band=188
|Nummer=1–3
|Datum=2009-11-20
|Seiten=108–127
|Online=[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0377027309003242 sciencedirect.com]
|DOI=10.1016/j.jvolgeores.2009.08.006}}

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Coordinate |NS=44/24//N |EW=110/42//W |type=mountain |elevation=5345 |region=US}}

[[Kategorie:Caldera]]
[[Kategorie:Yellowstone-Nationalpark]]
[[Kategorie:Vulkan in den Vereinigten Staaten]]
[[Kategorie:Geologie Amerikas]]

Yellowstone (Vulkan) - Versionsgeschichte

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