Was liegt unter dem Vulkan von Yellowstone? Doppelt so viel Magma wie gedacht

Die Yellowstone-Caldera, manchmal auch als Yellowstone-Supervulkan bezeichnet, ist eine vulkanische Caldera und ein Supervulkan im Yellowstone-Nationalpark im Westen der Vereinigten Staaten. Die Caldera misst 43 mal 28 Meilen (70 mal 45 Kilometer).

Das Fachwissen, die Energie und das Einfühlungsvermögen des Forschers hinterlassen ein Vermächtnis.

Der verstorbene MSU-Forscher Min Chen trug zu einer neuen seismischen Tomographie der Magmaablagerungen unter dem Yellowstone-Vulkan bei.

Als Ross Maguire Postdoktorand an der Michigan State University (MSU) war, wollte er das Volumen und die Verteilung von geschmolzenem Magma unter dem Yellowstone-Vulkan untersuchen. Maguire verwendete eine Technik namens seismische Tomographie, die Bodenvibrationen, die als seismische Wellen bekannt sind, nutzt, um ein 3D-Bild dessen zu erstellen, was unter der Erdoberfläche passiert. Mit dieser Methode konnte Maguire ein Bild des Magmakammergerüsts erstellen, das zeigt, wo sich das Magma befand. Aber das sind keine kristallklaren Bilder.

Als Ergebnis dieser neuen Bilder mit Schlüsselbeiträgen von Chen konnten Maguire und sein Team sehen, dass tatsächlich doppelt so viel Magma im magmatischen System von Yellowstone vorhanden ist.

„Ich habe nach Leuten gesucht, die Experten für eine bestimmte Art von rechnerbasierter seismischer Tomographie namens Wellenform-Tomographie sind“, sagte Maguire, jetzt Assistenzprofessor an der University of Illinois Urbana-Champaign (UIUC). „Min Chen war wirklich ein Weltexperte auf diesem Gebiet.“

Min Chen war Assistenzprofessor an der MSU im Department of Computational Mathematics, Science and Engineering und im Department of Earth and Environmental Sciences am College of Natural Science. Chen nutzte die Kraft des Supercomputing und entwickelte die Methode, die auf Maguires Bilder angewendet wurde, um genauer zu modellieren, wie sich seismische Wellen durch die Erde ausbreiten. Chens Kreativität und Geschick brachten diese Bilder in einen schärferen Fokus und enthüllten mehr Informationen über die Menge an geschmolzenem Magma unter dem Vulkan von Yellowstone.

„Wir haben keine Zunahme der Magmamenge festgestellt“, sagte Maguire. „Wir haben einfach ein klareres Bild von dem gesehen, was bereits da war.“

Min Chen

Min Chen. Kredit: MSU

Frühere Bilder zeigten, dass der Vulkan von Yellowstone eine geringe Magmakonzentration aufwies – nur 10 % – umgeben von einem soliden kristallinen Gerüst. Als Ergebnis dieser neuen Bilder mit Schlüsselbeiträgen von Chen konnten Maguire und sein Team sehen, dass tatsächlich doppelt so viel Magma im magmatischen System von Yellowstone vorhanden ist.

„Um es klar zu sagen, die neue Entdeckung deutet nicht darauf hin, dass ein zukünftiger Ausbruch wahrscheinlich ist“, sagte Maguire. „Alle Anzeichen von Änderungen am System würden vom Netzwerk geophysikalischer Instrumente erfasst, die Yellowstone kontinuierlich überwachen.“

Leider bekam Chen nie die endgültigen Ergebnisse zu sehen. Ihr unerwarteter Tod im Jahr 2021 sendet weiterhin Schockwellen durch die geowissenschaftliche Gemeinschaft, die den Verlust ihrer Leidenschaft und ihres Fachwissens betrauert.

„Computerseismologie ist an der MSU noch relativ neu“, sagte Songqiao „Shawn“ Wei, ein begabter Assistenzprofessor für Geologische Wissenschaften am Fachbereich Erd- und Umweltwissenschaften der MSU, der ein Kollege von Chen war. „Als die Pandemie ausbrach, stellte Chen ihre Vorträge und Forschungsdiskussionen auf Zoom zur Verfügung, an denen Forscher und Studenten aus der ganzen Welt teilnehmen konnten. So haben viele Seismologen weltweit die MSU kennengelernt.“

Ihre Treffen waren ein Ort, an dem begabte Studenten, Postdoktoranden oder einfach alle Interessierten willkommen waren. Chen ließ sowohl angehende Doktoranden als auch erfahrene Seismologen aus der ganzen Welt an ihren virtuellen Anrufen teilnehmen.

Chen kümmerte sich sehr um das Wohlergehen und die Karriere ihrer Schüler. Sie förderte ein integratives und multidisziplinäres Umfeld, in dem sie ihre Studenten und Postdoktoranden ermutigte, vielseitige Wissenschaftler zu werden und langfristige Kooperationen aufzubauen. Sie hielt sogar virtuelle Seminare über das Leben außerhalb der Wissenschaft ab, um Studenten dabei zu helfen, ihre Karrieren und Hobbys zu fördern. Chen ging mit gutem Beispiel voran: Sie war eine begeisterte Fußballspielerin und wusste, wie man Tango tanzt.

Vielfalt in der Wissenschaft war ein weiterer Bereich, der Chen sehr am Herzen lag. Sie befürwortete und verfocht Forschungsmöglichkeiten für Frauen und unterrepräsentierte Gruppen. Um Chen zu ehren, schufen ihre Kollegen a Gedenkgemeinschaft in ihrem Namen, um Doktoranden für die zunehmende Vielfalt in den Computer- und Geowissenschaften zu unterstützen. Als weitere Hommage an ihr Leben und ihre Liebe zur Gartenarbeit pflanzten Chens Kollegen außerdem einen Gedenkbaum auf dem Platz des Ingenieurgebäudes auf dem MSU-Campus.

Chen war wirklich führend auf ihrem Gebiet und wurde mit dem Early CAREER Faculty Award der National Science Foundation geehrt Empfänger im Jahr 2020, um eine detaillierte seismische Bildgebung von Nordamerika durchzuführen, um die feste äußere Hülle der Erde zu untersuchen.

„Sie hatte so viel Energie“, sagte Maguire. „Sie konzentrierte sich darauf sicherzustellen, dass Menschen erfolgreich sein konnten, während sie unglaublich erfolgreich war.“

Maguires Forschung, die einen Teil von Chens Vermächtnis präsentiert, wird in der Zeitschrift veröffentlicht Wissenschaft.

Verweise:

„Magmaakkumulation in Tiefen früherer Rhyolithspeicher unter der Yellowstone Caldera“ von Ross Maguire, Brandon Schmandt, Jiaqi Li, Chengxin Jiang, Guoliang Li, Justin Wilgus und Min Chen, 1. Dezember 2012, Wissenschaft.
DOI: 10.1126/science.ade0347

„Was liegt unter Yellowstone? Es gibt mehr Magma als bisher angenommen, aber es kann nicht ausbrechen“ von Kari M. Cooper, 1. Dezember 2012, Wissenschaft.
DOI: 10.1126/science.ade8435

Newsletter

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.