צהובסטון קאלדרה: הסופרבולקניו בן, מערב התיכון האמריקאי

הקלידירה הצהובה, המכונה לעתים קרובות סופרוולקניו של אבן צהוב, היא אחת מהמקורות הגדולים והחזקים ביותר של מערכות געשיות על פני כדור הארץ, הממוקמות בעיקר בתוך הפארק הלאומי צהוב ביומינג, והרחבה למונטנה ואיידהוידהו, הפלא הגיאולוגי הזה יושב על משטח חם מגושם, אשר דחק התפרצויות מסיביות חוזרות ונשנות מעל מיליוני שנים, בעוד המונח "על-על-טבעי" מתפתח באופן מדעי, הוא חידה, ודמומית של פעילות גופנית, אטומית, הוא למעשה, ומסתורית של גרוטאלית, ומסתורית של גרוטאלית, ומבנה של פעילות גופנית, הוא אטומית של גרוטאלית של אטומית של אטומית של אטומית, ומסתורית של אטומית, ודמומית, הוא חקרומית, ודמומית, ומבנה חם יותר, ומבנה של פעילות גופנית, ומסתורית של אטומית של אטומית של אטומית של אטומית, הוא חקרומית, ומסתורית של גרוטאלית עמוקה יותר ויותר, ומסתורית של אטומית של אטומית של אטומית של אטומית של אטומית, הם חקרומיתות עמוק יותר ויותר,

מקורים גאולוגיים וצורות: לידתו של סופרבולקניו

הצהובסטון קאלדרה אינו רק מכתש וולקני אלא דיכאון עצום שנוצר על ידי קריסת האדמה בעקבות התפרצויות עצומות שזימנו את תא האמה הבסיסי. ספינג כ -30 עד 45 קילומטרים עד 48 ק"מ), הגולגולת היא תוצאה מצטברת של סדרה של העליות המתרחשות מעל 2.1 מיליון השנים האחרונות.

שלושת המשקפיים המפחידים

המערכת הגעשית של אבן צהובה מוגדרת על ידי שלושה supereruptions עיקריים, כל אחד משאיר סימן בלתי נמנע על הנוף ואת האקלים העולמי. הראשון, FLT:0Huckleberry רידג 'התפרצות FLT:1, התרחש לפני כ -2.1 מיליון שנה והיה הגדול ביותר, אשר היה במרחק של כ-2,500 ק"מ מעוקב של פסולת געשית - חומר כדי לכסות שדה כמעט קילומטר עמוק זה, נוצר על פני ההתפרצות עבה של רידג', והפך צהובה, והוא היה על פני שטח כהה, והוא היה על פני שטח.

ההתפרצות השנייה, ה-FLT:0.1.10.1, התרחשה לפני 1.3 מיליון שנה, אף על פי שקטן יותר מאירוע ה-Huckleberry Ridge, עדיין היה עצום, ושחרר כ-280 ק"מ של חומר געשי ויצירת ה-Mesa Falls Tuff.התפרצות זו שינתה את מבנה ה-Calds והפיקדהמה שטח עצום של מערב ארצות הברית.

ההתפרצות האחרונה והמתואמת ביותר, שגירשה כ-640,000 שנים, ה-FLT:0 [Lava Creekהתפרצויות] התפרץ לפני כ-640,000 שנה.ה גירשה כ-1,000 קילומטרים מעוקבים של פסולת געשית, ויצרה את ה-Caldera הנוכחית כ-30 עד 45 קילומטרים בגודל.ההתפרצות יצרה את Lava Creek Tuff, פיקדון נרחב מאז אירוע צהוב זה, חווה הרבה מאוד פעילות קשה וקטנה, אך לא גדולה יותר, אך לא הייתה גדולה יותר.

The Mantle Hotspot ו- Tectonic Context

צהובסטון יושב על משטח של צנרת מטומטמת, עלייה מתמדת של סלע חם באופן חריג עולה עמוק בתוך המנטה של כדור הארץ.הצנרת הזו נותרה קבועה יחסית בעוד צלחת הטקטונית בצפון אמריקה נעה דרומה מעליה בקצב של כ 2 עד 3 ס"מ בשנה. תנועה זו הותירה שביל של פעילות געשית המשתרעת מהגבול אורגון-Iho לאורך הנהר הרגיל כדי לעקוב אחר הנקודה החמה של האזורית.

תא המאגמה מתחת לצהובסטון הוא מערכת מורכבת ודינמית.זה לא בריכה אחת של סלע מלוטטן אלא אזור "ממוש" עשיר המכיל כיסים של מאגמה חלקית. טכניקות הדמיה סיסמית מתקדמות, כגון דלקת ריאות סיסמית, עדיין לא חשף שני מאגרים מאגמה מקושרים: חדר רדודה בערך 5 עד 10 ק"מ מתחת לפני השטח המקוב, ואחוז עמוק יותר של 50 ק"מ) הוא למעשה יותר של תאים קטנים יותר.

אנטומיה של Caldera: תכונות ג'ותרמאליות ספציפיות

גם בהיעדר התפרצויות גדולות, צהובסטון הוא אחד האזורים הוולקניים הדינמית ביותר בעולם.החום העצום ממערכת המאגמה הבסיסית שלו מזין אחד האזורים הגיאו-תרמיים הנרחבים והמגוון ביותר בעולם על פני כדור הארץ. Yellowstone National Park מכיל מעל 10,000 תכונות גיאותרמיות - כולל geys, מעיינות חמים, fumaroles, ובוץים - יותר מכל מקום אחר על פני כדור הארץ הם גם לא רק צורות תת-קרקעיות.

Geysers: The Park's Iconic Steam Explosions

הגייזר הוותיק המפורסם בעולם, מחלחל לכוח הגיאוגרפי של הצהובסטון.זה מתפרץ באופן קבוע, בערך כל 45 עד 125 דקות, יורה במים רותחים וחילוץ עד 130 מטרים (40 מטר) באוויר. תוצאות החיזוי של נאמן הישן ממאזן עדין של התפרצות צנרת תת-קרקעית, לחץ וטמפרטורה.הפארק מכיל מעל 500 ג'ים פעילים, החל ממרחק קטן ועד ממפזרים גבוהים ביותר (300 מטרים).

גלישים אלה יוצרים היכן שממים קרקעיים מחוממים על ידי מאגמה ו לכודים בתאי תת-קרקעיים.כפי שהלחץ בונה, גלי מים מחוממים על מנת קיטור, מה שגורם להתפרצויות אלימות.הרווחים והעוצמה של התפרצויות גייזר יכולים להשתנות עם פעילות סיסמית, שינויים עונתיים, ושינויים במערכת הידרותרמית.

Hot Springs, Mudpots ו- Fumaroles

מעיינות חמים צבעוניים של Yellowstone, כגון Grand Prismatic Spring ו-Mmoth Hot Springs, הם תוצאה של מי קרקע מחומם העולה אל פני השטח.הגוון החי בבריכה האלה נובעים מחיידקים תרמופיליים וארכאיה שמשגשגים בטמפרטורות קיצוניות, ויוצרים מזרונים מיקרוביאליים בגוונים של תפוזים, ירוק וצהובים, הם לא רק מדהימים אלא גם מציעים תובנות לחיים תחת תנאים קיצוניים, כמו גם על פני כדור הארץ.

Mudpots הם מעיינות חמים חומציים עם מים מוגבלים, שבו בועות בוץ מרותקים ו churns עקב גזים געשיים. Fumaroles, או vents קיטור, לשחרר גזים חמים כגון sulfur דו חמצני ו מימן sulfide ישירות מן הקרקע, לעתים קרובות מלווה ריח sulfur אופייני. תכונות אלה לספק רמזים חשובים על תנאי תת-קרקעי ושפעת גזים.

כיצד עובר מגדלאמה (Magma Chamber) פעילות גיאותרמית

תא האמה הרדוד פועל כמנוע תרמי המחזק את תופעות הגיאוגרפיות של צהובסטון.חום מהמבוך המקפיא באיטיות מחמם את הסלע והמקרקע שמסביב, יצירת מערכת משולבת שבה מים חמים עולים דרך שברים ופגמים לעבר פני השטח.טמפרטורות הקרקע ליד כמה תכונות גיאותרמאליות יכולות לעלות על 150 מעלות צלזיוס (300F), יצירת סביבות מאתגרות עבור רוב צורות החיים אבל אידיאלי עבור exmotrephils מיוחדים.

מערכת גיאותרמית זו יציבה להפליא אך רגישה.נמית התנודות בנפח מאגמה, לחץ או הרכב כימי יכול לשנות את ההתנהגות של גליצרים ואביבים חמים. רעידות אדמה או שינויים במערכת הידרותרמית עלול לגרום לגליצרים להפסיק לפרוץ באופן זמני או חדש להופיע.המשחק הקבוע בין חום, מים, וסלע הופך את צהובסטון למעבדה דינמית טבעית ומשתנה אי פעם.

עקבו אחרי The Sleep Giant: Keeping Watch on Yellowstone

בשל הפוטנציאל שלה לפעילות געשית עתידית והנוכחות האנושית הצפופה באזור, הצהובסטון הוא אחד המערכות הגעשיות המעקביות ביותר בעולם.הסקר הגיאולוגי של ארצות הברית (USGS) מפעיל את מצפה וולסטו של אבן צהוב (YVO) בשיתוף עם שירות הפארק הלאומי (NPS), אוניברסיטת יוטה, ושותפים אחרים.

מעקב סיאולוגי: רעידות אדמה כאות אזהרה

צהובסטון חווה מאות עד אלפי רעידות אדמה קטנות מדי שנה, רוב קלוש מדי להיות מורגש על ידי בני אדם.מיקרו-הquakes אלה נגרמות בעיקר על ידי התנועה של מאגמה ונוזלים הידרותרמיים בתוך הקרום ולא התנגשות הצלחות טקטוניות. סמנטימונים המופצות לאורך כל הפארק מתעד את החרטות האלה, ומספקים נתונים חיוניים על תנועת מאגמה תת-קרקעית ונזקים.

עלייה בתדירות, גודל או תבניות עומק של רעידות אדמה יכולה להצביע על מאגמה עולה לעבר פני השטח, אות פעילות געשית פוטנציאלית.עם זאת, חטיפות רעידות אדמה הן נפוצות ולעתים קרובות קשורות לתהליכים הידרותרמיים ולא להתפרצויות ממושכות.

רפורמציה: Inנפח ו deנפח רצפה של Caldera

בנוסף לנתונים סיסמיים, עיוות הקרקע הוא מעקב באמצעות תחנות GPS ו אינטרפרומטריה מכ"ם מבוססת לווייני (InSAR) טכניקות אלה מודדות שינויים עדינים בגובה רצפת ה-Caldera, לפעמים על סדר ס"מ בין 2004 ל-2009 על פני השטח של Yellowstone עלו כמעט 30 ס"מ (12 ס"מ) באזורים מסוימים לפני שסבסד שוב.

אינפלציה ופרקי דפלציה אלה משקפים שינויים בלחץ תאי גזע או תנועה נוזלית הידרותרמית, אך לא בהכרח פירושם שהתפרצות מתקרבת.תנועות הקרקע הללו הן חלק מהמחזור הטבעי של צהובסטון, אשר מסייע למדענים להבחין בפעילות נורמלית מסימנים של סכנה.

גזים ו-Thermal Imaging

גזים וולקניים המשתחררים ממגמה, כגון פחמן דו חמצני (CO2) ו- sulfur דו-חמצני (SO2), הם במעקב הדוק כי שינויים בריכוז שלהם ושפעתם יכולים לסמן את תנועת magma.

מצלמות אינפרא אדום רכובות על מטוסים ולוויינים מספקים מפות טמפרטורה מפורטות של פני השטח של צהובסטון.הנתונים האלה חושפים תכונות גיאותרמיות חדשות או מאיצה ומסייעים לזהות נורמציות תרמיות עדינות.

עבור עדכונים אחרונים על פעילות הגעשית של צהובסטון, בקר במצפה וולסטוארון (FLT:0) ,Walstone Volcano ObservatoryveFLT:1.

סיכונים פוטנציאליים ו Eruption Scenarios: הכנתם של הבלתי צפויים

ה supereruption האחרון של Yellowstone התרחש לפני כ-640,000 שנה, ולא היו התפרצויות נפץ גדולות ביותר מ-70,000 שנים.עם זאת, המערכת הגעשית נותרה פעילה ומסוגלת להתפרצויות קטנות יותר, פיצוצים הידרותרמיים, וסיכוןים אחרים. מדענים מעריכים את ההסתברות השנתית של סופר-על בלפחות 0.001%, אך הערכת סיכונים מתמשכת ותכנון המוכנות הם חיוניים להשלכות האפשריות.

אש Fallout: The Immediate Regional Threat

הסיכון הישיר והנפוץ ביותר מהתפרצות צהובסטון – בין אם גדול או בינוני – הוא נפילה געשית.אש מורכבת מחלקיקים זכוכית וולקניים דקים שניתן לשאת מאות או אלפי קילומטרים על ידי הרוח.אשול יכול לשבש באופן חמור את חיי היומיום, פגיעה בבניינים על ידי התמוטטות גגות, זיהום אספקת מים, מכונות מזיקות, ולגרום לבעיות נשימה.

בהתפרצות מתונה המזריקת כמה קילומטרים מעוקבים של חומר, אפר יכול לכסות חלקים עצומים של ארצות הברית עם כמה סנטימטרים של אפר, משבש חקלאות, רשתות תחבורה ותשתיות כוח במשך שבועות עד חודשים. אזור הסיכון הנפילה העיקרי ירחיב מזרחה בין המישורים הגדולים, וישפיע על ערים כגון דנבר, אומההה וקנזס סיטי יכול להיות מעוקל על פני אזורים גדולים בגלל מנועי מטוסים מזיקים.

השפעות אקלים: ה- Global Reach of a Supereruption

עלייה כמו אירוע Lava Creek זרקה כמויות מסיביות של דו תחמוצת sulfur (SO2) לתוך הסטרטוספרה, שבו הוא יוצר sulfate aerosols המשקפים אור השמש מגניב פני כדור הארץ.אפקט חורף געשי זה יכול להימשך מספר שנים, להפחית את הטמפרטורות הגלובליות על ידי כמה מעלות ולגרום הפרעות נרחבות לחקלאות ומערכת אקולוגית ברחבי העולם.

התפרצויות היסטוריות מספקות אנלוגיות: התפרצות הר פינטובו בפיליפינים הורידה את הטמפרטורות הגלובליות בכ-0.5 מעלות צלזיוס במשך שנתיים.על אבן צהובה תננס זאת, עם השלכות מרחיקות לכת על אבטחת המזון וחברות אנושיות.למרות זאת, אירועים כאלה הם נדירים ביותר, והביקור הנוכחי אינו מראה סימנים של העלמה מתמשכת.

זרמים נוספים: Lava Flows, hydrothermal Explosions, and רעידות אדמה

בעוד התפרצויות נפץ ללכוד הרבה תשומת לב, הפעילות הגעשית של צהובסטון יכולה לכלול גם זרמי לב בזיליקה קטנים יותר שמציבים סכנות מקומיות.זרימים אלה הם בדרך כלל איטיים, אבל יכול להרוס צמחייה, תשתיות ולשנות נופים.

פיצוצים הידרותרמיים מתרחשים כאשר מים רתקו בתאי תת-קרקעיים במהירות מבזיקים לסיטור, מה שגורם לפיצוצים מונעים על ידי אדים אלימים.אירועים כאלה התרחשו בהיסטוריה של הפארק לאחרונה ויכולים ליצור מכתשים והריסות של אידוי, מה שגורם לסיכונים למבקרים ולחיות בר.

פעילות סיסמית, כולל רעידות אדמה, יכולה ללוות אי שקט געשי אבל גם תוצאות ממערכות הפגמים המורכבות של האזור, בעוד שרוב רעידות האדמה הן קטנות, הן יכולות לגרום למפלות אדמה או לסלעים באדמה תלולה.

השוואות לסופרוולקניות אחרות ברחבי העולם

צהובסטון הוא אחד מבין כמה סופרוולקניות הידועות בעולם.ה-FLT:0 (Toba CalderaphFLT:1 באינדונזיה הפיק התפרצות מסיבית לפני כ-74,000 שנה, אשר אולי גרמה להתפרצות געשית והשפעה על אוכלוסיות אנושיות מוקדמות.TheFLT:2)TaupōFLT:3 בניו זילנד יצרה אחת מההתפרצויות האלימות ביותר בעולם סביב, 230 דונם גדול של טהור.

בדרום אמריקה, ה- 0(Cerro GalánischeFLT) 1 caldera בארגנטינה ו-FLT:2La PacanaphFLT 3 caldera בצ'ילה הם בין הדיכאון הגעשי הידוע ביותר, שנוצר על ידי supereruptions לפני מיליוני שנים.

תשתיות ניטור בצהובסטון הן בין המתקדמות ביותר בעולם, המשמשות מודל לחקר מערכות געשיות גדולות אחרות.עבור נתונים גלובליים מקיף ומחקר על סופר-וולקנוסס, ה-FLT:0Smithsonian Institution's Global Volcanism Program, אנדרטיזם גלובלי של מכון וולקניסט (Global Volcanism Program, BundesFLT:1) מציע משאבים נרחבים ועדכונים מדעיים.

החיים לאחר הדבקה: חוסן אקולוגי של Yellowstone

למרות הפוטנציאל ההרסני של supereruptions, הנוף של צהובסטון הוכיח עמידות יוצאת דופן והתחדשות אקולוגית.השכבות האפר הגעשיות העבות מן ההתפרצויות האחרונות בסופו של דבר לתוך אדמה פורייה אשר תומכת יערות מגוונים, דשא, ו רטובות.חום גיאותרמלי מקיים מיקרו-מטיס ייחודי שבו צמחים מיוחדים ובעלי חיים פורחים.

המערכת האקולוגית הגדולה יותר של צהובסטון היא אחת המערכות האקולוגיות המותמרות ביותר בעולם, ביתם של מינים איקוניים כגון ביססון, אלק, זאבים, דובים גריזליים, ומינים רבים של ציפורים וזרמים עוברים דרך סלע וולקני, עם כמה זרמים תרמיים שנותרו סביב השנה החמה, ומספקים בתי גידול לאורגניזמים מותאמת תרמי.

רחוק מפסולת בררן, צהובסטון קלדרה היום הוא מעבדה חיה המציגה את היכולת של הטבע להתאושש ולהתאים לאחר אירועים קטסטרופליים, המציע שיעורים חשובים באקולוגיה ושימור הביולוגיה.

שאלות נפוצות

מתי יפרוץ שוב צהובסטון?

החיזוי המדויק של התפרצויות עתידיות הוא כיום מעבר ליכולת מדעית.ראיות גיאולוגיות מצביעות על כך שהתפרצויות צהובות גדולות מתרחשות במרווחים של מאות אלפי שנים.ה- USGS מעריך את ההסתברות השנתית של סופר-uption בצהובסטון להיות בערך 1 ב 730,000.הפעילות הגעשית הדומה ביותר לטווח קצר-טווח תהיה קטנה יותר, לא-מתפתחת אירועים הידרו-או-תרמיאומנטליים ולא סופר-אסון.

האם התפרצות צהובה עלולה להרוס את כל ארצות הברית?

בעוד שלעליון צהובסטון יהיו השפעות אזוריות וגלובליות הרסניות, כולל השפעות אקופליות ואקלים נרחבות, לא יהרוס את כל המדינה.מערכות אנושיות ואקולוגיות היו ניצבות בפני אתגרים חמורים, במיוחד ליד אתר ההתפרצות, אלא הישרדות ושיקום יהיו אפשריות, במיוחד באזורים מרוחקים מהגלדרה.

איך מדענים לומדים את תא האמה מתחת לצהובסטון?

החוקרים משתמשים במגוון שיטות גיאופיזיקה כדי לצלם ולהבין את תאי המאגמה של צהובסטון.אלה כוללים טומוגרפיה סיסמית, אשר משתמשת גלי רעידת אדמה כדי ליצור מודלים תלת-ממדיים של מבני תת-קרקעיים; צליל אלקטרומגנטי, אשר מודדים וריאציות התנהגותיות חשמליות; וסקרי כבידה המבחירים הבדלים תת-קרקעיים בולטים.

מה צריך לדעת על בטיחות בצהובון?

הפארק הלאומי צהובסטון הוא בדרך כלל בטוח למבקרים, עם תקנות קפדניות וניטור במקום לנהל סיכונים גיאותרמיים. המבקרים צריכים להישאר על לוחות מועדים המיועדים וכבישים כדי להימנע מתכונות קרקעיות שבריריות ומדרגות את התכונות הגיאוגרפיות.לצוות הפארק לפקח באופן רציף על פעילות געשית ולספק התראות בזמן במקרה של אי שקט געשי או סיסמי.