Supervulkan Yellowstone och havet

Ny supervulkan har upptäckts i Nordamerika

Sex vulkaner utanför Alaska är troligen små ventiler för en supervulkan. Det innebär att Nordamerika har ännu ett monster som skulle kunna begrava Kanada i aska och föra in planeten i en dödsbringande istid.

Sex vulkaner utanför Alaska är troligen små ventiler för en supervulkan. Det innebär att Nordamerika har ännu ett monster som skulle kunna begrava Kanada i aska och föra in planeten i en dödsbringande istid.

Claus Lunau

Jorden har redan minst 24 supervulkaner, av vilka Yellowstone i USA är den mest kända. I december 2020 lades dock en ny till listan.

På den amerikanska geofysiska föreningens årsmöte berättade geologen John A. Power tillsammans med 13 kollegor att en hittills okänd supervulkan döljer sig under den vulkaniska ökedjan Aleuterna i norra Stilla havet.

Supervulkaner är naturens mest förödande fenomen, som kan förmörka himlen i årtionden och förändra en kontinents utseende för all framtid. Därför letar forskare igenom planeten för att hitta de mest explosiva vulkanerna, som hämtar sin enorma energi hundratals kilometer ner i jordens glödheta mantel.

Det är just en sådan vulkan John A. Power och hans kollegor har upptäckt under Aleuterna.

Supervulkan ökedjan Aleuterna

Sex vulkaner fördelade på fyra öar utanför Alaska är troligen den synliga delen av en supervulkan under vattnet.

© NASA & Malene Vinther

Det geografiska läget innebär att supervulkanen skulle kunna begrava Alaska och Kanada i aska och utsätta norra halvklotet för först en förödande istid och sedan en global temperaturhöjning som skulle få våra nuvarande klimatutmaningar att blekna i jämförelse.

Tjugofem supervulkaner hotar planeten

Vulkaner kategoriseras utifrån den så kallade VEI-skalan (volcano explosivity index). I den ena änden finns VEI-1-vulkanerna, som är vanligast och minst explosiva. I dessa sipprar magma bara upp till ytan.

Därefter följer ytterligare steg på skalan, med allt kraftigare och mindre frekventa utbrott. Vesuvius, som begravde de antika städerna Pompeji och Herculaneum år 79, var till exempel en VEI-5. Den spydde ur sig cirka 3,6 kubikkilometer magma.

Det krävs emellertid mycket mer för att nå upp till beteckningen supervulkan. VEI-skalans högsta nivå, VEI-8, är ett förödande utbrott som under loppet av dagar eller veckor slungar ut över 1 000 kubikkilometer magma. Det motsvarar 20 gånger den mängd vatten som finns i Gardasjön i Italien.

1 000 kubikkilometer magma måste en vulkan slunga ut för att kategoriseras som en supervulkan.

Supervulkanerna är ojämnt fördelade över planeten. Hela fem stycken finns i Nordamerika, av vilka Yellowstone är den mest kända. I varken Afrika eller Antarktis tycks det finnas någon supervulkan.

Forskarna är fortfarande oense om vilket det exakta antalet är, eftersom termen både kan omfatta vulkaner som man vet har haft ett VEI-8-utbrott och vulkaner med potential för superutbrott, men som ännu inte har haft något. Den gängse uppfattningen är dock att antalet är cirka 25.

Senast planeten upplevde ett VEI-8-utbrott var för 26 500 år sedan, då vulkanen Taupo på Nordön i Nya Zeeland nådde upp till supervulkankategorin med sina 1 170 kubikkilometer magma.

Ännu våldsammare var det näst senaste kända VEI-8-utbrottet, som inträffade för cirka 74 000 år sedan, då indonesiska Toba på ön Sumatra exploderade i det kraftigaste utbrottet under de senaste två miljoner åren.

Toba slungade under kort tid ur sig så mycket smält berg att det motsvarade två gånger Mount Everest.

Utbrottet dödade allt inom en radie av 50 mil och simulationer visar att ozonlaget i stort sett försvann i tropikerna, medan svavel och aska fick temperaturen att sjunka upp till tio grader.

Temperaturminskningen var dock tillfällig, eftersom de vulkaniska gaserna som slungas ut i atmosfären under ett superutbrott innehåller enorma mängder av växthusgasen koldioxid. Efter tio år med vulkanisk kyla övergick de därpå följande århundradena till en värmeperiod, under vilken den globala temperaturen var fem grader högre än före Tobas utbrott.

Supervulkaner har med andra ord en enorm destruktiv potential. Därför är det på många sätt tur i oturen att planetens senaste supervulkan ligger långt upp i norr i Aleuterna.

Magmakammaren är gigantisk

Läget innebär nämligen att vulkanen knappt hade kunnat ligga längre bort från tätbefolkade områden än den gör.

I gengäld är området svårutforskat för geologerna, vilket förklarar hur något så stort har kunnat hålla sig dolt, trots att en av vulkanerna i området, Cleveland, är en av Nordamerikas mest aktiva.

Just Clevelands höga aktivitetsnivå och utsläpp av mycket stora mängder svaveldioxid var några av de viktigaste orsakerna till att John A. Power och hans kollegor bestämde sig för att titta närmare på vulkanöarna.

Vulkanen Cleveland

Vulkanen Cleveland är en av Nordamerikas mest aktiva. Den avger stora mängder gas, vilket har fått geologerna att misstänka att den underliggande magmakammaren måste vara enorm.

© JSC/NASA

De mycket stora mängderna gas förutsätter nämligen att Cleveland har en magmakammare som är avsevärt större än vad den 1 700 meter höga vulkanen själv behöver.

Magma är lättare än solitt berg och när forskarna granskade gravitationsfältet i marken upptäckte de en ringformad struktur som förbinder minst fem av områdets vulkaner. Allt tyder därför på att de får sin näring från samma magmakälla.

Ännu ett tecken på att marken döljer en supervulkan kom från en metod som kallas passiv seismisk tomografi. Med denna drar forskarna nytta av det faktum att skakningar från jordskalv sprider sig i marken likt tredimensionella ringar i vattnet, men att typen av berg avgör hur snabbt skakningarna färdas.

Ju varmare och mjukare marken är, desto långsammare färdas vågorna.

Metoden, som fungerar som en röntgenbild av jordskorpan, har blottlagt en upp till 30 000 meter djup zon under Cleveland där skakningarna sprids extra långsamt.

Det ger stöd åt misstanken att det finns ännu en mycket stor magmakammare under vattenmassorna i norra Stilla havet.

Forskarna vet än så länge väldigt lite om den nyfunna supervulkanen, men om den skulle få ett VEI-8-utbrott kan ett metertjockt asklager spridas över Alaska och Kanada. Samtidigt skulle bland annat svavelföreningar stänga ute solljuset och sänka temperaturen på norra halvklotet i flera årtionden.

Och ett superutbrott av det här slaget är kanske mer nära förestående än vi tror.

Nästa domedag hotar

Ursprungligen betraktade geologerna risken för VEI-8-utbrott som extremt liten. Bedömningen kommer från en studie av geologen Ben G. Mason och två av hans kollegor år 2004.

De identifierade 42 exempel på VEI-8-utbrott under de senaste 36 miljoner åren, vilket innebär att det i genomsnitt går 800 000 år mellan varje utbrott.

År 2017 visade emellertid fyra brittiska geologer att den genomsnittliga tiden mellan superutbrott i själva verket kan vara så lite som 17 000 år.

Geologerna studerade det statistiska sambandet mellan storleken och frekvensen av alla typer av utbrott, vilket ger en betydligt säkrare uppskattning av de sällsynta VEI-8-utbrotten.

20 000 år går det i genomsnitt mellan varje superutbrott. Det senaste inträffade för 26 500 år sedan.

I mars 2022 fick de brittiska geologernas uppskattning stöd från en grupp danska forskare som jämförde iskärnor från Antarktis och Grönland.

Isen är uppbyggd av lager, och innehållet av svaveldioxid och fina askpartiklar vittnar om vulkanisk aktivitet genom tiderna.

Analyser visar att planeten under de senaste 60 000 åren har råkat ut för tre superutbrott, vilket ger ett genomsnitt på 20 000 år.

De nya kunskaperna innebär att risken för ett supervulkanutbrott är hela fem till tio gånger större än för ett motsvarande destruktivt meteoritnedslag.

Lyckligtvis har geologer och ingenjörer redan börjat fundera på hur såväl små som stora vulkanutbrott skulle kunna bromsas eller skjutas upp. En av metoderna är att borra ventiler till magmakammaren, som avlägsnar explosiva gaser och därmed minskar risken för ett VEI-8-utbrott.

År 2018 samlade amerikanska forskare in 38 mer eller mindre fantasifulla förslag på hur supervulkaner i framtiden skulle kunna avväpnas med betong, kylmedel och kristalliserande kemi.

Supervulkaner avväpning kylmedel
© Claus Lunau

1. Kylmedel fryser magma

Om magman kan göras mer trögflytande blir det svårare för vulkanen att pressa upp den till ytan. Stenmassans seghet kan förändras genom att man till exempel pumpar ner kylmedel eller ämnen som får magman att kristalliseras i vulkanen.

Supervulkan avgasning
© Claus Lunau

2. Avgasning lättar på trycket

Koldioxid och vatten gör magman explosiv och ökar risken för ett våldsamt utbrott. Genom att göra en så kallad avgasningsborrning kan magmakammaren ventileras, så att gaser som bildar bubblor i magman och höjer trycket avlägsnas.

Supervulkan betongpropp
© Claus Lunau

3. Betong förstärker jordskorpan

Om jordskorpan ovanför magmakammaren förstärks får magman svårare att stiga upp till ytan. Sprickor i kratern kan fyllas med betong och berget ovanför vulkanen kan kylas, så att det blir mer motståndskraftigt.

Supervulkan ökad press
© Claus Lunau

4. Press lugnar magman

Ju lägre tryck magman utsätts för, desto mer lättflytande blir den, vilket innebär att magman kan lugnas genom att man ökar trycket på magmakammaren. Det kan bland annat ske med hjälp av tunga material på ytan eller genom att ersätta grundvattnet med en tyngre vätska.

Under tiden fortsätter John A. Power att studera Aleuterna.

Där ska högupplösta data bland annat ge en mer exakt bild av den stora magmakammaren under vulkanerna, medan mätningar av gasläckor ska visa hur nära supervulkanen är ett eventuellt utbrott.

Vulkanen Cleveland seismografisk utrustning

En forskare installerar seismografisk utrustning på den hyperaktiva vulkanen Cleveland. Seismografen mäter skakningar från jordskalv, som vittnar om magmakammarens storlek.

© Photo courtesy of Diana Roman/Carnegie Science

Innan det blir möjligt att stoppa en supervulkans utbrott är det nämligen viktigt att vi lär oss så mycket som möjligt om supervulkanerna och övervakar dem noga, så att ett utbrott kan förutsägas i god tid.

Det gäller även om det inte finns något annat att göra än att söka skydd och förbereda sig inför årtionden av klimatförändringar.