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Geophysiker kartierten die „Rohrleitungen“ unter Yellowstone


Eine tiefblaue heiße Quelle im Yellowstone National Park.

Herz-Frühling im Yellowstone-Nationalpark.
Foto: Daniel SLIM / AFP (Getty Images)

Ein Team von Geophysikern hat kürzlich eine große Drahtschleife von einem Hubschrauber aus gespannt und ist über den Yellowstone-Nationalpark geflogen, um seine verborgenen unterirdischen Netzwerke zu sehen. Es gelang ihnen, eine Fülle von Daten zu sammeln, die die elektrischen und magnetischen Eigenschaften des Wassers und der Erde unter dem Park sowie die stärkere Vernetzung der heißen Quellen als bisher angenommen hervorheben.

Yellowstone ist ein 3.500 Quadratmeilen großer Park, der zahlreiche heiße Quellen auf seiner Oberfläche hat, am bekanntesten Old Faithful, einer der rund 500 Geysire des Parks. Aber diese Forscher wollten mehr darüber wissen, wie das unterirdische Wasser gewonnen wurde und wie das gesamte System miteinander verbunden war. Ihre Erkenntnisse waren veröffentlicht diese Woche in der Natur.

„Wir haben Bilder von Yellowstones unterirdischem hydrothermalem „Rohrsystem“ erstellt – den Wegen, die hydrothermal erwärmtes Wasser nimmt, um an die Oberfläche zu gelangen“, sagte Steve Holbrook, Geophysiker an der Virginia Tech und Mitautor der Abhandlung, in einer E-Mail an Gizmodo. „Wir sehen klare geologische Kontrollen der hydrothermalen Leitungen – insbesondere die Rolle tiefer Verwerfungen, flacher Brüche und der Grenzen an der Basis der dicken Lavaströme (Tuff und Rhyolith), die alle die Bewegung des Wassers lenken.“

Der Geysir „Old Faithful“ im Yellowstone-Nationalpark bricht etwa alle 90 Minuten aus. Foto vom 1. Juni 2011.

Der Geysir „Old Faithful“ im Yellowstone-Nationalpark bricht etwa alle 90 Minuten aus. Foto vom 1. Juni 2011.
Foto: MARK RALSTON/AFP (Getty Images)

Die Forscher generierten über 2.500 Meilen an Hubschrauberliniendaten, indem sie ein 80 Fuß breites sechseckiges Instrument namens SkyTEM über den Park flogen. SkyTEM sendete ungefähr alle 90 Fuß elektromagnetische Impulse zum Boden. Die Impulse wandern bis zu etwa 2.300 Fuß unter die Oberfläche, bevor sie zu einem Detektor am Instrument zurückprallen.

„Wenn wir uns vorstellen, wie der Hubschrauber über ein Fußballfeld fliegt, könnten wir uns vorstellen, dass einer im hinteren Bereich der Heimzone aufgenommen wird, der nächste an der 20-Yard-Linie, der nächste im Mittelfeld und dann einer an der anderen 20-Yard-Linie Linie und schließlich eine hinter der Endzone der Besucher – insgesamt fünf Sondierungen über die gesamte Länge des Feldes“, sagte Holbrook. „Dann legen wir diese Sondierungen über sehr lange Transekte nebeneinander und erhalten ein Bild der Schichten im Untergrund – wie tief sie sind, in welche Richtung sie eintauchen und so weiter.“

Die Forscher führten auch Magnetfeldmessungen durch, die ihnen Informationen über die magnetischen Eigenschaften von Gesteinen bis zu einer Tiefe von 8.200 Fuß unter Yellowstone lieferten. Zusammengenommen ermöglichten die Daten ihnen, die elektrisch leitenden und resistiven Elemente unter der Oberfläche zu kartieren: praktisch die Rohrleitungen von Yellowstone.

Eine wichtige Erkenntnis aus der Arbeit war, wie weit entfernte Merkmale unterirdisch miteinander verbunden sind. Old Faithful und das Upper Geyser-Becken des Parks teilen sich eine hydrothermale Quelle mit den Firehole Meadows des Parks in nur 650 unter der Oberfläche, obwohl die Standorte mehr als 6 Meilen voneinander entfernt sind.

Holbrook fügte hinzu, dass die hydrothermale Verbindung auch Verbindungen in der Geochemie und Mikrobiologie der verschiedenen heißen Quellen impliziert. Die heißen Quellen von Yellowstone sind einzigartig für ihr extremophiles Leben; Robuste Lebewesen wie Cyanobakterien, die bei sengenden Temperaturen gedeihen, sind gute Objekte für Wissenschaftler, die versuchen herauszufinden, wie das Leben von Außerirdischen aussehen könnte. Die neu entdeckten hydrothermalen Verbindungen zwischen verschiedenen Bereichen des Parks könnten das Verständnis der Biologen über die Evolution der Extremophilen verändern.

„Wir planen, mit Mikrobiologen zusammenzuarbeiten, die Bereiche mit Grundwasser- und Gasvermischungen mit Regionen extremer mikrobieller Vielfalt verbinden möchten, Geologen, die unsere Modelle verwenden, um Lavaströme zu kartieren und Eruptionsvolumina abzuschätzen, und Hydrologen, die an der Einbeziehung von Fließwegen und Regionen heißer und kalter Flüssigkeiten interessiert sind um festzustellen, wie das unterirdische Wasser fließt“, sagte Carol Finn, Geophysikerin beim US Geological Survey und Hauptautorin der Veröffentlichung, in einer E-Mail an Gizmodo.

„In Zukunft bietet die Integration unserer Modelle mit neuen elektromagnetischen Daten zur Tiefenmessung die Möglichkeit, die Verbindungen zwischen den seichten und tiefen hydrothermalen Systemen von Yellowstone und dem Magma abzubilden und so einen vollständigen Überblick über das System zu erhalten“, fügte Finn hinzu.

Die immense Menge an Daten, die das Team gesammelt hat, wartet nur darauf, für weitere Erkenntnisse gesammelt zu werden. Die luftgestützte Forschung ist nur der erste Schritt zu einem buchstäblich tiefen Einblick in die grundlegenden Prozesse von Yellowstone.

Mehr: 5 Nationalparks, die Sie besuchen sollten, bevor Sie und / oder sie sterben

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