Kohta posahtaa?

Yhdysvalloissa Wyomingin osavaltion luoteiskulmassa sijaitsevan Yellowstonen kansallispuiston kauniiden maisemien alla lymyää vulkaaninen aikapommi. Vaikka etuliitteen teho on kärsinyt melkoista inflaatiota huolettoman käytön seurauksena, tähän tulivuoreen voidaan perustellusti liittää käsite super. Kahden miljoonan vuoden aikana tulivuori on purkautunut useita kertoja, mutta viimeisimmästä suuresta purkauksesta on aikaa jo lähes 650 000 vuotta. Silloin maan sisuksista syöksyi noin 2 500 kuutiokilometriä laavaa ja tuhkaa, ja paikalle syntyi yli 70 kilometriä pitkä ja 55 kilometriä leveä kaldera. Tulivuori ei ole sen jälkeenkään ollut unten mailla, vaan alueella tapahtuu jatkuvasti muutoksia, jotka liittyvät maanpinnan alla olevaan suureen magmasäiliöön. Alueella havaitaan alituiseen pieniä maanjäristyksiä ja maankohoamista, ja monien tutkijoiden mukaan suuri purkaus on vain ajan kysymys. Jos Yellowstonen supertulivuori purkautuisi samalla voimalla kuin satojatuhansia vuosia sitten, käytännössä koko Pohjois-Amerikan manner tuhoutuisi. Tai ainakin elämän kannalta olosuhteet kävisivät sietämättömiksi. Kuuma laava tekisi tuhoja lähiympäristössä ja tuhka peittäisi valtaosan mantereesta metrien paksuiseen kerrokseen. Purkauksella olisi vakavia seurauksia myös muun maailman kannalta, sillä ilmakehään leviävä tuhka, kaasu ja vesihöyry pimentäisivät Auringon ja aiheuttaisivat ydintalven. Pitkään on tiedetty, että Yellowstonen kohdalla on ”hot spot” eli kuuma piste, jossa vaipasta tihkuu sulaa laavaa kohti maanpintaa. Vanhimmat merkit kuumasta pisteestä ovat 70 miljoonan vuoden takaa, mutta mannerlaattojen vaelluksen takia ne löytyvät Kanadan puolelta. Yhtä pitkään on ehkä oltu väärässä – ainakin osittain. Asioiden todellinen tola on alkanut paljastua magnetotelluriikan avulla. Sen historia alkaa jo 1950-luvun alusta. Tuolloin ranskalainen Louis Cagniard ja neuvostoliittolainen Andrei Tihonov kehittivät menetelmän, jolla maankuoren sähkö- ja magneettikenttiä mittaamalla saadaan tietoa kymmenien kilometrien syvyydestä. Viime aikoina sen käyttö on laajentunut – ja helpottunut – tietotekniikan kehityksen kutistaessa laitteita ja lisätessä laskentatehoa. Kun magnetotelluriikka yhdistetään seismisiin mittauksiin, satelliiteilla tehtävään tutkakartoitukseen ja gps-tekniikkaan, on mahdollista laatia kolmiulotteisia ”karttoja” maan uumenissa olevista rakenteista – hieman samaan tapaan kuin MRI- eli magneettikuvauksella voidaan kurkistaa ihmiskehon sisään. Tutkimusta tehdään kannettavilla magnetometreillä ja sähkökenttämittareilla, jotka haudataan noin puolen metrin syvyyteen. Mittalaitteiden toiminta riippuu Auringon aktiivisuudesta, mikä kuulostaa äkkiseltään oudolta. Maan ja Auringon välinen vuorovaikutus on tuttu juttu ja näkyy selvimmin öisellä taivaalla lepattavina revontulina. Keskustähdestämme puhaltava aurinkotuuli kuljettaa mukanaan sähköisesti varattuja hiukkasia – tai tarkkaan ottaen nuo hiukkaset muodostavat aurinkotuulen – ja osa niistä jää nalkkiin Maan magneettikenttään. Hiukkaset saavat aikaan planeettamme lähiavaruudessa suunnattomia sähkövirtoja, jotka puolestaan synnyttävät sähkövirtoja Maan kuoressa ja vaipassa. Tekemällä mittauksia näistä sähkövirroista ja magneettikentistä on mahdollista tutkia maankuoren muodostavien kivilajien ominaisuuksia, esimerkiksi niiden sähköjohtavuutta, mikä puolestaan riippuu kallion sisässä virtaavasta tai pikemminkin tihkuvasta vedestä. Yksinkertainen kuva Yellowstonen supertulivuoren alla olevasta kuumasta pisteestä on ehkä ollut aivan liian yksinkertainen. Magnetotelluriikan avulla on saatu selville, että maan uumenissa on paljon enemmän osittain sulaa kiviainesta ja kuumentunutta vettä kuin aiemmin on arveltu – ja koko kompleksi on huomattavasti luultua laajempi. Tektoniikka muuttaa maankuorta kaiken aikaa, kun mannerlaatat törmäilevät, hankautuvat toisiaan vasten ja paikoin vajoavat syvälle vaippaan. Siellä sijaitsevat maailman suurimmat kierrätyskeskukset: riittävän syvälle vajottuaan laatta alkaa sulaa ja se muodostaa osan maankuoren alla vellovasta magmasta. Yli 200 miljoonaa vuotta sitten Farallon-laatta alkoi vajota Pohjois-Amerikan alle. Se ei kuitenkaan suunnannut suinpäin syvyyksiin, vaan mennessään ruttasi maankuorta siten, että Pohjois-Amerikan laatan länsilaidalle kohosivat Kalliovuoret. Laatan jäänteitä arvellaan edelleen olevan Pohjois-Amerikan itäisten osien alla. Magnetotelluriikan avulla laaditussa kuvassa näkyy suurelta osin yhtenäinen rakenne, joka on muotoutunut vuosimiljoonien kuluessa maan uumeniin. Punaisena merkityn vulkaanisen ”möykyn” pinnalla magneettikentän voimakkuus pysyy vakiona. Vihreät pisteet ovat mittauskohtia ja musta ympyrä markkeeraa Yellowstonen sijaintia. (Kuvalähde: Kelbert A., Egbert G.D., deGroot-Hedlin C. 2012. ”Crust and upper mantle electrical conductivity beneath the Yellowstone Hotspot Track”, Geology, v. 40, p. 447–450.) Yellowstonen ja sen länsipuolella olevan Snake River Plainin eli Snakejoen tasangon otaksutaan syntyneen Farallon-laatan liikkeen ansiosta. Noin 16 miljoonaa vuotta sitten vajoavan laatan ja vaipasta kohoavan magman vuorovaikutus alkoi tuottaa vulkaanisia muodostelmia, jotka ulottuvat paljon 55 x 72 kilometrin kokoista kalderaa laajemmalle alueelle, jopa useiden satojen kilometrin etäisyydelle. Yellowstonen supertulivuori on todellakin nimensä veroinen.

Juttuja samasta aiheesta