Supervulkanen op Aarde Yellowstone is niet de enige kolossale bedreiging

Wanneer de term supervulkaan valt, denkt bijna iedereen onmiddellijk aan het iconische Yellowstone Caldera in de Verenigde Staten. Zijn immense kracht en catastrofale potentieel hebben zich diep in ons collectieve bewustzijn genesteld. Deze focus wekt echter de misvatting dat Yellowstone een uniek, geïsoleerd fenomeen is. In werkelijkheid is het slechts één van de vele kolossale vulkanische systemen die onze planeet vormgeven.

De geologische realiteit is dat superuitbarstingen, hoe zeldzaam ook, een terugkerend patroon zijn in de geschiedenis van de aarde. Deze gebeurtenissen laten caldera's achter – enorme kraters die tientallen of zelfs honderden kilometers breed kunnen zijn – als littekens op het aardoppervlak. Veel van deze systemen zijn vandaag de dag nog steeds actief, zij het in een sluimerende staat, en bevinden zich in diverse en soms onverwachte hoeken van de wereld.

Van de diepe meren van Indonesië tot de uitgestrekte vlaktes van Zuid-Amerika en zelfs onder het schijnbaar rustige Europese continent liggen vulkanische reuzen verborgen. Het bestuderen van deze andere supervulkanen is niet alleen cruciaal om hun specifieke bedreigingen in te schatten, maar ook om het fundamentele gedrag van zulke extreme geologische krachten te begrijpen. Deze kennis plaatst het bekende voorbeeld van Yellowstone in een essentiële, mondiale context.

Zijn er andere supervulkanen naast Yellowstone?

Ja, Yellowstone is zeker niet de enige supervulkaan op aarde. Het is een van de bekendste, maar er zijn wereldwijd meerdere van deze enorme vulkanische systemen. Een supervulkaan wordt gedefinieerd door een uitbarsting met een Vulkanische Explosiviteitsindex (VEI) van 8, de hoogst mogelijke waarde. Dergelijke uitbarstingen laten meer dan 1000 kubieke kilometer tefra (as en gesteente) vrijkomen en veranderen het wereldwijde klimaat.

Een van de meest actieve en zorgwekkende supervulkanen is de Toba-caldera op het Indonesische eiland Sumatra. Zijn uitbarsting, ongeveer 74.000 jaar geleden, was de krachtigste van de laatste 2,5 miljoen jaar. Deze catastrofe wordt in verband gebracht met een genetische "flessenhals" in de menselijke populatie.

In Europa vormt de Campi Flegrei (Flegreïsche Velden) bij Napels een significant risico. Dit enorme caldera-systeem, gedeeltelijk onder de zee, is veel groter dan de nabijgelegen Vesuvius. Het gebied vertoont voortdurend tekenen van onrust, zoals opheffing van de grond en seismische activiteit, en zijn laatste grote uitbarsting vond plaats in 1538.

Ook de Taupō Vulkanische Zone in Nieuw-Zeeland herbergt een supervulkaan. Het Taupō-meer zelf vult de caldera van de Oruanui-uitbarsting, zo'n 26.500 jaar geleden. Deze vulkaan barstte voor het laatst significant uit in het jaar 232, een gebeurtenis die historisch wordt beschreven door Chinese en Romeinse waarnemers van verduisterde luchten.

Andere belangrijke voorbeelden zijn de Long Valley Caldera in Californië, de Aira-caldera in Japan (waar de stad Kagoshima op ligt) en de Valles Caldera in New Mexico. Al deze systemen hebben in het verleden uitbarstingen van VEI-8-niveau geproduceerd en vertonen nog steeds tekenen van leven, zoals warmwaterbronnen, gasemissies en aardbevingen.

Het bestaan van deze supervulkanen benadrukt dat de dreiging van een catastrofale uitbarsting een mondiaal, en niet slechts een lokaal Amerikaans, geologisch fenomeen is. Wetenschappers houden ze wereldwijd nauwlettend in de gaten om hun gedrag beter te begrijpen.

De bekendste supervulkanen en hun locaties wereldwijd

De supervulkaan onder Yellowstone National Park in de Verenigde Staten is wereldberoemd, maar het is zeker niet de enige op onze planeet. Supervulkanen worden gedefinieerd door hun capaciteit om meer dan 1000 kubieke kilometer aan materiaal uit te stoten in een enkele eruptie, een gebeurtenis die het wereldwijde klimaat decennialang kan beïnvloeden. Hieronder vind je enkele van de meest bekende en bestudeerde exemplaren.

Het Toba-meer op het Indonesische eiland Sumatra is het zichtbare bewijs van de krachtigste vulkaanuitbarsting van de laatste 2,5 miljoen jaar. De caldera, nu gevuld met water, ontstond ongeveer 74.000 jaar geleden en wordt in verband gebracht met een genetische knelpunt in de menselijke evolutie.

In de regio Campanië in Italië ligt de Campi Flegrei (Flegreïsche Velden), een enorme en dichtbevolkte caldera. Dit systeem, waarvan een deel onder de baai van Napels ligt, is actiever en gevaarlijker dan de nabijgelegen Vesuvius. Het produceerde zijn laatste supereruptie ongeveer 40.000 jaar geleden.

Nieuw-Zeeland herbergt de Taupō Vulkanische Zone. Het Taupō-meer markeert de caldera van een supervulkaan die ongeveer 26.500 jaar geleden de Oruanui-uitbarsting veroorzaakte. De veel recentere Hatepe-eruptie, rond het jaar 232, was eveneens van een enorme, globale schaal.

Ook in Japan bevindt zich een belangrijke supervulkaan: de Aira-caldera in de baai van Kagoshima. Deze gigantische structuur, waarin de actieve vulkaan Sakurajima is gelegen, vormde zich na een kolossale uitbarsting ongeveer 30.000 jaar geleden en blijft vandaag zeer actief.

In de Verenigde Staten is Long Valley Caldera in Oost-Californië een directe concurrent van Yellowstone. Deze caldera ontstond 760.000 jaar geleden door een supereruptie en vertoont nog steeds significante tekenen van onrust, zoals seismische activiteit en bodemverheffing.

Ten slotte is de La Garita Caldera in de San Juan-bergen van Colorado het overblijfsel van mogelijk de krachtigste uitbarsting aller tijden. De "Fish Canyon Tuff"-eruptie, ongeveer 28 miljoen jaar geleden, zette een ongekend volume vulkanisch gesteente vrij.

Hoe wetenschappers deze gigantische vulkanen opsporen en in kaart brengen

Het opsporen van een supervolkaan begint vaak met geologische anomalieën aan de oppervlakte. Wetenschappers zoeken naar enorme afzettingen van ignimbriet, een specifiek type vulkanisch gesteente dat ontstaat tijdens een pyroclastische stroom. De aanwezigheid van zo'n uitgestrekte 'vulkanische provincie' is een eerste cruciale aanwijzing.

Moderne geofysische technieken vormen de kern van het onderzoek. Gravimetriemetingen detecteren minutieuze variaties in het zwaartekrachtveld van de aarde. Een caldera vult zich na een uitbarsting vaak met lichtere gesteenten, wat resulteert in een meetbare negatieve zwaartekrachtsanomalie, een 'massadeficiëntie'.

Magnetotellurische metingen brengen de elektrische geleidbaarheid van de ondergrond in kaart. Partiële smelt en hete hydrothermale vloeistoffen, kenmerkend voor een magmakamer, zijn uitstekende geleiders. Deze methode helpt om de omvang en diepte van het magmareservoir te visualiseren.

Seismologie levert de meest gedetailleerde beeldvorming. Netwerken van seismometers registreren natuurlijke en kunstmatige trillingen. De snelheid en richting van seismische golven veranderen wanneer ze door gesmolten of heet gesteente reizen. Door duizenden aardbevingen te analyseren, kunnen wetenschappers een 3D-kaart van de ondergrond construeren, vergelijkbaar met een CT-scan.

Remote sensing en geodesie monitoren de huidige activiteit. Satellieten met InSAR-technologie meten minuscule vervormingen van het aardoppervlak, zoals opbolling of subsidentie, veroorzaakt door de beweging van magma op grote diepte. GPS-stations op de grond bevestigen deze bewegingen met hoge precisie.

Ten slotte combineren onderzoekers alle datasets in geïntegreerde modellen. Geochemische analyses van gesteenten en gassen geven informatie over de geschiedenis en samenstelling van het magma. Door geologie, geofysica en geochemie samen te brengen, ontstaat een steeds completer beeld van deze verborgen giganten, hun structuur en hun potentiële gedrag.

Tekenen van mogelijke activiteit bij andere supervulkanen

Supervulkanen vertonen vaak subtiele, maar meetbare tekenen van onrust lang voordat een eruptie plaatsvindt. Wetenschappers monitoren deze signalen wereldwijd om de potentiële bedreiging in te schatten.

De belangrijkste indicatoren voor mogelijke activiteit zijn:

• Seismische activiteit: Aardbevingen, vooral zwermen van kleine bevingen, duiden op magma dat zich onder het systeem verplaatft en op drukveranderingen.



• Bodemdeformatie: Het opzwellen (inflatie) of inzakken (deflatie) van het aardoppervlak, gemeten met GPS en satellietradar (InSAR), toont aan dat magma of gassen zich ophopen of terugtrekken in de ondergrondse magmakamer.



• Thermale en hydrothermale veranderingen: Toename van temperatuur in meren of grondwater, veranderingen in de samenstelling of activiteit van geisers en fumarolen, en het verschijnen van nieuwe warmtebronnen aan het oppervlak.



• Gasemissies: Verhoogde uitstoot van gassen zoals kooldioxide (CO₂) en zwaveldioxide (SO₂), vaak voorlopers van magmatische activiteit.



• Gravimetrische en magnetische veranderingen: Subtiele verschuivingen in het zwaartekrachtveld en het magnetisch veld door de beweging van magma.

Concrete voorbeelden bij actieve supervulkanen:

1. Campi Flegrei (Italië): Deze caldera vertoont de meest zorgwekkende signalen in Europa.
   
   
   
   
   
   • Significante bodemopzwelling (meer dan 3 meter sinds de jaren '60) in de havenstad Pozzuoli.
   
   
   
   • Frequente aardbevingszwermen die lokale infrastructuur beschadigen en de bevolking alarmeren.
   
   
   
   • Intensivering van hydrothermale activiteit en temperatuurstijgingen.
   
   
   
   
   
   



2. Taupō Vulkaanzone (Nieuw-Zeeland):
   
   
   
   
   
   • Periodieke seismische crises met duizenden bevingen, zoals in 2022-2023.
   
   
   
   • Waarneembare bodemdeformatie rond het Taupō-meer.
   
   
   
   • Historische uitbarstingen van deze caldera waren van super-vulkanische proporties.
   
   
   
   
   
   



3. Toba (Indonesië):
   
   
   
   
   
   • Post-caldera koepelvorming (het eiland Samosir) toont aan dat het systeem niet uitgedoofd is.
   
   
   
   • Actieve fumarolen en warmwaterbronnen langs het Tobameer.
   
   
   
   • Seismische monitoring wordt hier geïntensiveerd vanwege het enorme eruptieve verleden.
   
   
   
   
   
   



4. Long Valley Caldera (V.S.):
   
   
   
   
   
   • Voortdurende episoden van bodemopzwelling en bevingenzwermen sinds 1980.
   
   
   
   • Significante emissies van CO₂-gas in de Mammoth Lakes regio, een direct gevolg van magmatische degassing.
   
   
   
   
   
   

Belangrijk is dat deze tekenen van 'onrust' of 'reactivering' niet noodzakelijkerwijs een catastrofale uitbarsting aankondigen. Ze bewijzen wel dat deze kolossale systemen actief en dynamisch zijn. Monitoring is cruciaal om onderscheid te maken tussen normale fluctuaties en een opbouw naar een potentieel gevaarlijke fase.

Veelgestelde vragen:

Is de supervulkaan onder Yellowstone de enige op aarde, of zijn er meer van zulke gigantische slapende vulkanen?

Zeker niet. Yellowstone is de bekendste, maar het is geen alleenstaand geval. Wetenschappers hebben wereldwijd verschillende andere supervulkanen geïdentificeerd. Een voorbeeld is de Toba-caldera op het Indonesische eiland Sumatra. Deze veroorzaakte ongeveer 74.000 jaar geleden een van de grootste uitbarstingen in de recente geologische geschiedenis. Een ander enorm systeem ligt onder het Nationaal Park Lake Toba in de Verenigde Staten. In Europa wordt de Phlegreïsche Velden bij Napels, Italië, actief gemonitord vanwege zijn omvang en activiteit. Ook de Taupo Vulkanische Zone in Nieuw-Zeeland, waar de laatste superuitbarsting ongeveer 26.500 jaar geleden plaatsvond, hoort bij deze categorie. Deze systemen hebben gemeen dat ze een magmakamer hebben die honderden tot duizenden kubieke kilometers materiaal kan bevatten.

Hoe bepalen wetenschappers of een vulkaan een 'supervulkaan' is? Zijn er vaste criteria?

Ja, er is een hoofdcriterium gebaseerd op de kracht van een uitbarsting. De schaal die hiervoor wordt gebruikt, is de Vulkanische Explosiviteitsindex (VEI). Deze loopt van 0 tot 8. Een vulkaan wordt als supervulkaan gekenmerkt door uitbarstingen die een VEI van 8 bereiken. Zo'n gebeurtenis stoot minstens 1000 kubieke kilometer tefra (vulkanisch materiaal zoals as en puimsteen) uit. Ter vergelijking: de uitbarsting van de Mount St. Helens in 1980 had een VEI van 5 en produceerde ongeveer 1 kubieke kilometer materiaal. Het herkennen van een supervulkaan aan het oppervlak is soms lastig. Vaak zijn het geen klassieke kegelvormige bergen, maar grote, ingestorte gebieden die caldera's worden genoemd. Deze kunnen tientallen kilometers breed zijn en meren bevatten, zoals bij Lake Toba. De aanwezigheid van enorme afzettingen van ignimbriet (versteende aslawastroom) over grote gebieden is een ander belangrijk geologisch bewijs voor een superuitbarsting in het verleden.