Det finns en kraftfull och våldsam hot som lurar under nordvästra Wyoming och sydöstra Montana, en som har omformat landskapet flera gånger under de senaste miljoner åren. Det kallas Yellowstone Supervolcano och de resulterande gejsrarna, bubblande lerpottar, heta källor och bevis på att det är borta vulkaner göra Yellowstone nationalpark ett fascinerande geologiskt underland.
Det officiella namnet för denna region är "Yellowstone Caldera", och det sträcker sig över ett område cirka 72 x 55 kilometer i Rocky Mountains. Kalderan har varit geologiskt aktiv i 2,1 miljoner år och har regelbundet skickat lava och moln med gas och damm i atmosfären och omforma landskapet i hundratals kilometer.
Yellowstone Caldera är bland de världens största sådana kalderor. Kalderan, dess supervolkan och den underliggande magakammaren hjälper geologer att förstå vulkanismen och är ett utmärkt ställe att först studera effekterna av hotspotsgeologi på jordens yta.
Historia och migration av Yellowstone Caldera
Yellowstone Caldera är verkligen "vent" för en stor plommon av hett material som sträcker sig hundratals kilometer ner genom jordskorpan. Plymen har bestått i minst 18 miljoner år och är en region där smält sten från jordens mantel stiger upp till ytan. Plommen har förblivit relativt stabil medan den nordamerikanska kontinenten har passerat över den. Geologer spårar en serie kalderor som skapats av plommen. Dessa kalderor löper från öst till nordost och följer plattans rörelse mot sydväst. Yellowstone Park ligger mitt i den moderna kalderan.
Kalderan upplevde "superutbrott" för 2,1 och 1,3 miljoner år sedan, och sedan igen för cirka 630 000 år sedan. Superutbrott är massiva, sprider aska och stenmoln över tusentals kvadratkilometer av landskapet. Jämfört med dessa är mindre utbrott och den aktiva platsen Yellowstone-utställningar idag relativt små.
Yellowstone Caldera Magma Chamber
Plommen som matar Yellowstone Caldera rör sig genom en magma-kammare som är cirka 80 kilometer lång och 20 km (12 miles) bred. Den är fylld med smält sten som för tillfället ligger ganska lugnt under jordens yta, även om lavas rörelse inuti kammaren från tid till annan utlöser jordbävningar.
Värme från plommon skapar gejsrar (som skjuter överhettat vatten i luften från underjordiskt), varma källor och lerpotter spridda över hela regionen. Värme och tryck från magakammaren ökar långsamt höjden på Yellowstone Plateau, som har stigit snabbare under senare tid. Hittills finns det dock inget som tyder på att ett vulkanutbrott är på väg att inträffa.
Av mer oro för forskare som studerar regionen är faran för hydrotermiska explosioner mellan stora superutbrott. Dessa är utbrott som orsakas när underjordiska system med överhettat vatten störs av jordbävningar. Även jordbävningar på stort avstånd kan påverka magakammaren.
Kommer Yellowstone att bryta ut igen?
Sensationella berättelser dyker upp med några år som antyder att Yellowstone håller på att blåsa igen. Baserat på detaljerade observationer av jordbävningarna som inträffar lokalt är geologer säkra på att det kommer att utbrott igen, men förmodligen inte när som helst snart. Regionen har varit ganska inaktiv de senaste 70 000 åren och den bästa gissningen är att det kommer att förbli tyst i tusentals fler. Men gör inga misstag med det, ett Yellowstone-superutbrott kommer att hända igen, och när det gör det kommer det att bli ett katastrofalt röra.
Vad händer under en superutbrott?
Inom själva parken skulle lavaflöden från en eller flera vulkaner täcka mycket av landskapet, men den större oro är askmoln som blåser bort från platsen för utbrottet. Vinden skulle blåsa asken så långt som 800 kilometer (497 miles) och så småningom täcka USA: s midtsektion med lager av aska och förstöra landets centrala brödkorgsregion. Andra stater skulle se en damm av aska, beroende på deras närhet till utbrottet.
Även om det inte är troligt att allt liv på jorden skulle förstöras, kommer det definitivt att påverkas av askmoln och den enorma frigöringen av växthusgaser. På en planet där klimatet redan förändras snabbt skulle det troligtvis vara en ytterligare urladdning ändra växande mönster, förkorta växtsäsongerna och leda till färre källor till mat för alla Jordens liv.
U.S. Geological Survey håller en noggrann vakt på Yellowstone Caldera. Jordbävningar, små hydrotermiska händelser, till och med en liten förändring i utbrotten av Old Faithful (Yellowstones berömda gejsare), ger ledtrådar till förändringar djupt under jord. Om magma börjar röra sig på sätt som indikerar ett utbrott, kommer Yellowstone Volcano Observatory att vara den första att varna omgivande populationer.