イエローストーンの破局噴火はあなたの一生の間に噴火しますか?

イエローストーン国立公園のクレサイドラガイザー

イエローストーン国立公園のクレサイドラガイザー


自然界の多くのものと同様に、未来を予測しようとするとき、過去を理解するのに役立ちます。

オレゴン大学の地質学の准教授であるIlyaBindemanは、これはイエローストーンの破局噴火に当てはまり、過去200万年の間に3回発生したため、終末論的な噴火を引き起こす可能性があると考えています。


「イエローストーンは世界最大の破局噴火の1つです」と彼は言います。 「溶岩流で静かに噴火することもありますが、100万年に1、2回は非常に激しく噴火し、直径数十キロメートルの非常に大きなクレーターである大きなカルデラを形成します。

それが再び起こり、ほとんどの科学者がそうなると彼は考えていると彼は言います、彼はそのような噴火が半径数百キロメートル以内の周囲を全滅させ、数インチの灰で米国とカナダの残りを覆うと予測します。これは事実上、農業を閉鎖し、10年以上もの間地球規模の気候冷却を引き起こすだろうと彼は言います。そのような規模の火山イベントは「現代文明では起こらなかった」と彼は言います。

しかし、全米科学財団(NSF)の資金提供を受けた科学者は、それがすぐに起こるとは考えていません。少なくともさらに100万年から200万年はそうはなりません。

「イエローストーンに続く2つの古い「完全な」カルデラクラスターにおけるそのような火山活動のパターンの私たちの研究は、イエローストーンが上昇サイクルではなく、死にかけているサイクルにあるという予測を可能にします」と彼は言います。




これにより、彼は、いわゆるイエローストーンの「ホットスポット」内で発生する進行中のサイクルについて言及しています。これは、液体の岩の大きな地下プールであるマグマ溜りが岩を再利用するときに、地表下の熱いマントルの隆起したプルームです。溶岩を噴出し、再び溶けて、何千年も後に大規模な噴火を引き起こします。

これは複雑なプロセスであり、年間2〜4センチメートルの速度で移動する北米プレートの位置、ホットスポットとの関係、および地球の地殻と玄武岩との継続的な相互作用も含まれます。 、マントルに由来する一般的な火山岩。

「イエローストーンは、カルデラクラスターのベルトコンベアのようなものです」と彼は言います。 「以前に完了した2つのカルデラサイクルの行動パターンを調査することにより、イエローストーンの現在の活動が死にかけているサイクルにあることを示唆できます。」

カルデラは、ホットスポットが北米プレートと相互作用したために最初に形成され、約200万年の遅延の後に新しいマグマを形成しました。


「地殻にマグマ体を作るのには長い時間がかかります」と彼は言います。 「私たちは一貫したパターンを発見しました。その後の火山活動は、新しいマグマの生成と、溶岩や凝灰岩を含むすでに噴火した物質のリサイクルの組み合わせです」と、火山灰が固まった岩です。

イエローストーンを以前に完了したカルデラサイクルと比較することにより、「イエローストーンホットスポットが、新しいマグマだけを生成するのではなく、すでに噴火して埋められた物質を再利用していることを検出できます」と彼は言います。 「イエローストーンの下の地殻が溶けにくい玄武岩に変わっているか、北米プレートの動きによってマグマの噴煙システムがイエローストーンから離れたためか、またはこれらの理由の両方が原因です。」

イエローストーンホットスポットは、過去1,600万年の間に、カルデラとして知られる入れ子になった火山クレーターの複数のクラスターを生み出してきました。 「カルデラサイクルはおそらく数百万年続き、それからそれは終わります」と彼は付け加えます。 「イエローストーンでの現在の火成活動は、3つのカルデラ形成噴火がすでに起こっているため、サイクルの途中、または終わりにあります。」

200万年、130万年、64万年前に発生した最近の3回の噴火により、一連の入れ子になったカルデラがイエローストーン国立公園とそのすぐ近くに形成されました。


最終的に、このサイクルは不明な理由で終了します。

「岩石中の小さな鉱物の微量分析同位体調査を実行することで、それがいつ行われるかを理解しようとしています」と彼は言います。 「私たちは過去の行動を知っており、イエローストーンが現在どのような比較段階にあるかを知っています。イエローストーンは現在第3サイクルにあり、死にかけているサイクルだと思います。かつてカルデラの中に埋められていた火山岩がリサイクルされていることを表す多くの材料を観察しました。イエローストーンはすでにこの物質を十分に噴出しているので、地殻の将来の融解の可能性が使い果たされていることを示唆しています。」

しかし、確かに、彼はまた、「地質学ではすべてが可能であり、あまり正確ではない」と指摘しています。

Bindemanは、2009年に受賞したNSF Faculty Early Career Development(CAREER)賞の下で研究を行っています。この賞は、優れた研究、優れた教育、教育と研究の統合を通じて、教師と学者の役割を実証するジュニア教員を支援します。彼らの組織の使命の文脈の中で。 NSFは、5年間で533,606ドルで彼の仕事に資金を提供しています。

助成金の教育コンポーネントの一部として、Bindemanは、ラボベースの学習、学部生とコミュニティカレッジの学生向けの夏季研究プログラム、および新しいコースを使用して、大学院生と学部生をトレーニングしています。

彼はまた、米国、スイス、ロシア、フランス、アイスランドの大学院生と学部生および科学者の間で交流とコラボレーションを発展させてきました。

「国際交流には、共同研究室訪問、共同フィールドワーク、留学生のための遠足、留学生とポスドクの採用が含まれます」と彼は言います。彼は最近、スイスから訪れる大学院生と教授のために2週間のイエローストーンフィールドスクールを率いました。

Bindemanの研究では、放射性年代測定を使用して、凝灰岩や溶岩などの火山性物質の年代を「その歴史を理解することを目的として」決定しています。 「年齢を知ることは、他のすべてを理解するためのコンテキストとして重要です。」

彼らは、火山岩からの石英とジルコン、および耐水性と耐熱性の鉱物の酸素同位体比を分析します。再溶解したにもかかわらず、ジルコンの結晶は同位体特性を保持しているため、科学者はコアとリムの日付を記入し、マグマの集合の歴史を調べることができます。

「マグマ溜りの屋根を形成する古い火山岩が噴火中に崩壊して再溶解し、次の火山爆発で再噴出するときに、材料がリサイクルされたことを示すパターンが見つかりました」と彼は言います。

具体的には、彼と彼のチームは、最近完了した2つのサイクル、つまり、200万年前の噴火を引き起こしたハイゼと呼ばれるサイクルと、それに続く130万年前の噴火を引き起こしたピカボと呼ばれるサイクルを研究しました。 。

それらの研究の結果は、彼らが破局噴火の現在の状態を決定することを可能にし、新しい壊滅的なカルデラ形成噴火がおそらくモンタナで、100万年から200万年以内に起こる可能性が高いと予測しました。

少なくとも74、000年間、世界で噴火は発生していません。 「最後はインドネシアの鳥羽にありました」と彼は言います。

Bindemanはまた、次の大規模な噴火が大気に及ぼす潜在的な影響を調査しています。 「二酸化硫黄ガスは大量に放出され、地球寒冷化とオゾン破壊を引き起こしますが、それがどれほど冷たくなるか、そして一時的なオゾン層破壊の影響はどうなるかはまだ誰にもわかりません」と彼は言います。

前回のイエローストーン噴火、そしておそらく次の噴火の力を伝えるために、ビンデマンは比較のために最近の2つの例を挙げています。ワシントン州のセントヘレンズ山の1980年の噴火は、57人を殺し、広範囲にわたる破壊を引き起こしました。空気中の物質の立方キロメートル、彼は言います。 1991年にフィリピンでピナトゥボ山が噴火し、数百人が死亡し、数年間にわたって地球の気温が低下し、10立方キロメートルが放出されたと彼は言います。

「64万年前の最後のイエローストーン噴火は1,000キロメートルの物質でした」と彼は言います。

国立科学財団経由