Een recentelijk opnieuw tot leven gewekte hoogste geiser ter wereld is geen voorbode van een op handen zijnde vulkaanuitbarsting, zo meldt een nieuwe studie. En het is waarschijnlijk ook geen voorbode van een gevaarlijke hydrothermale explosie, die kan optreden wanneer oververhit water in stoom verandert en met geweld uit het omringende gesteente barst, zo melden onderzoekers in de Proceedings of the National Academy of Sciences van 12 januari.
De reden voor de plotselinge herstart van Steamboat Geyser, te vinden in Yellowstone National Park in Wyoming, blijft een mysterie, zeggen de wetenschappers. Maar de studie, die een schat aan seismische, milieu- en andere gegevens uit de Yellowstone-regio onderzoekt, helpt wetenschappers beter te begrijpen wat Steamboat, en andere geisers, doet tikken.
Na meer dan drie jaar rust schoot Steamboat op 15 maart 2018 abrupt een torenhoge stroom van heet water de lucht in. Die gebeurtenis gaf het startschot voor een nieuwe actieve fase voor de geiser, een van de beroemdste kenmerken van Yellowstone – en deed sommige parkwatchers zich afvragen of de plotselinge uitbarsting waarschuwde voor grotere gevaren die nog moesten komen.
Als het gaat om potentiële bedreigingen in Yellowstone, krijgt de supervulkaan zelf de meeste aandacht (SN: 1/2/18). Maar zijn diepe reservoir van magma verwarmt ook grondwater dat ondergronds circuleert of plassen aan de oppervlakte – en die kokende wateren vormen een veel directere bedreiging voor parkbezoekers. “Het grootste gevaar in Yellowstone is waarschijnlijk dat mensen van het pad afraken en in het kokende water vallen. Maar er is altijd een risico van hydrothermale explosies,” zegt Michael Manga, een geoloog aan de Universiteit van Californië, Berkeley.
Sign Up For the Latest from Science News
Headlines en samenvattingen van de laatste Science News artikelen, geleverd in uw inbox
Zulke explosies worden weinig begrepen en zijn daarom moeilijk te voorzien. Maar ze kunnen dodelijk zijn: in december 2019, bijvoorbeeld, doodde een plotselinge hydrothermale explosie bij Whakaari, of White Island, in Nieuw-Zeeland 22 mensen.
Dus nadat Steamboat weer ontwaakte, dachten wetenschappers dat het “volkomen redelijk was om de mogelijkheid te overwegen dat er misschien nog meer gewelddadige activiteit zou kunnen komen,” zegt Manga. Om die potentiële dreiging te beoordelen, verzamelden hij en collega’s een breed scala aan gegevens van Steamboat – die tussen maart 2018 en juli 2020 nog eens 109 keer uitbarstte – evenals van andere geisers in de regio en van de omliggende omgeving.
Deze gegevens omvatten seismische registraties die teruggaan tot 2003; GPS-bepaalde veranderingen in de vorm van de grond die in verband kunnen worden gebracht met bewegend magma; veranderingen in de temperatuur onder de grond, evenals in hoeveel warmte werd afgegeven aan de lucht boven het geiserbekken; en veranderingen in het volume en de chemie van het water dat uit Steamboat uitbarst.
De gegevens onthulden dat, vlak voor de reactivering van Steamboat in 2018, de seismische activiteit in de regio licht verhoogd was, het land heel licht steeg en de warmte die naar de atmosfeer uitstraalde vanuit het geiserbekken toenam – wat allemaal zou kunnen wijzen op een of andere magmatische beweging. Maar geen enkele andere slapende geiser in de regio ontwaakte, en de temperaturen onder de grond veranderden niet. Het team vond ook geen andere correlaties tussen latere uitbarstingen van Steamboat en seismische activiteit, landvervorming of thermische emissies.
Steamboat leek ook een seizoensgebonden eruptiecyclus te vertonen, waarbij het vaker in de zomer uitbarstte dan in de winter. Dat patroon suggereert een mogelijke relatie tussen uitbarstingsfrequentie en een toename van de rivierstroom als gevolg van smeltende sneeuw, suggereert de studie.
Maar de uiteindelijke trigger voor Steamboat’s herontwaken is nog onbekend, zegt U.S. Geological Survey geofysicus Michael Poland, die ook de scientist-in-charge is bij het Yellowstone Volcano Observatory in Vancouver, Wash. De auteurs “deden echt goed werk van het nemen van elke mogelijke variabele die ze konden en ze uit te sluiten,” zegt Polen. “En ook al is het antwoord dat we geen reden zien waarom Steamboat actief werd, dat is nog steeds waardevolle informatie.”
De studie geeft ook enig inzicht in deze mysterieuze, en soms dodelijke, heet-water fonteinen. “De meeste geisers gedragen zich niet op een voorspelbare manier,” zegt Poland. “Old Faithful is zeer ongebruikelijk” in die zin dat het uitbarst op een regelmatig schema. Een van de meest fundamentele vragen over geisers is waarom ze tot bepaalde hoogten uitbarsten, voegt hij eraan toe – en waarom, bijvoorbeeld, Steamboat water meer dan 100 meter de lucht in kan schieten, terwijl Old Faithful’s fontein misschien een derde zo hoog is.
De nieuwe studie geeft een mogelijk antwoord, door op te merken dat het reservoir van heet water dat Steamboat voedt veel dieper is dan andere geisers. Water dat dieper onder de grond is opgeslagen, staat onder hogere druk en kan ook tot hogere temperaturen komen – en die extra energie kan die hogere uitbarstingen aandrijven (SN: 3/21/16).