A Yellowstone (a nemzeti park, nem a tévésorozat) neve sokaknak egyet jelent a világ egyik legismertebb szupervulkánjával, de a látványos gejzírek és a katasztrófafilmbe illő félelmek mögött régóta van egy nagyon fontos tudományos kérdés: pontosan hogyan jut fel a magma a mélyből a felszínhez közeli tározókba? Egy kínai-amerikai kutatócsoport most szuperszámítógépes modellezés útján állt elő új magyarázattal, amely szerint nem a magma törte magának az utat felfelé, hanem a tektonikus erők előbb megrepesztették a litoszférát, a magma pedig ezeket a már meglévő gyenge zónákat használta ki.
A tanulmány a Science folyóiratban jelent meg áprilisban. A korábbi magyarázatok közül sok arra épült, hogy Yellowstone alatt egy mélyből érkező forró köpenycsóva dolgozik, amely alulról fűti és repeszti a kőzetburkot. Az új modell ennél más képet mutat. A kutatók szerint a térség vulkáni rendszerét elsősorban a kőzetburokban működő tektonikus feszültségek alakították ki, miközben a forró, részben olvadt anyag nem függőlegesen tört fel, hanem egy délnyugat felé dőlő, már korábban kialakult deformációs zónán keresztül jutott feljebb. Ez azért fontos, mert ha a vulkán "csővezetéke" nem úgy működik, mint ahogy eddig gondolták, akkor a jövőbeli aktivitás modellezését is ehhez kell igazítani.
A kutatócsoport egy nagy felbontású, háromdimenziós geodinamikai modellt épített, amelybe szeizmikus, elektromágneses és geológiai megfigyeléseket is beépítettek. A modell nemcsak a felszínhez közeli részeket vizsgálta, hanem a mélyebb köpenyrétegeket is, így a kutatók tesztelni tudták, melyik magyarázat illeszkedik jobban a mért adatokhoz. A Phys.org összefoglalója szerint a szimulációk azt mutatták, hogy Yellowstone magmaútvonalait főleg a litoszféra nyúlása és az alatta mozgó asztenoszféra által kifejtett nyíróerő formálta, nem pedig egy mély köpenycsóva közvetlen felfelé nyomása.
A felfedezés önmagában nem jelenti azt, hogy Yellowstone újbóli kitörése közelebb lenne, vagy hogy hirtelen új veszélyhelyzet alakult volna ki. A kutatás inkább arról szól, hogy pontosabban értsük a rendszer belső működését. Jamie Farrell, a Yellowstone Volcano Observatory fő szeizmológusa a Live Science-nek arról beszélt, hogy a különböző eredetmagyarázatoknak azért van jelentőségük, mert más következtetésekhez vezethetnek arról, hogyan viselkedhet a vulkáni rendszer a jövőben. A jobb modell tehát nem pánikot kelt, hanem jobb kockázatértékelést adhat.
A történet másik izgalmas része az, hogy a kutatás már nemcsak a geológiáról szól, hanem a számítási kapacitásról is. A South China Morning Post szerint a munka olyan mértékű szuperszámítógépes erőforrást igényelt, amelyhez a kutatók csak Kínában tudtak megfelelően hozzáférni. Ez jól mutatja, hogy a modern földtudományban egyre nagyobb szerepe van annak, ki milyen részletességgel tudja lefuttatni a modelleket. Nem elég adatot gyűjteni, azt olyan rendszerekben kell összekapcsolni, amelyek képesek több millió vagy milliárd éves folyamatokat is értelmezhető formában és idő alatt szimulálni.
Cél a Föld digitális ikertestvére
Innen jön a még nagyobb cél! A kutatók szerint a hasonló modellezés egy napon a Föld digitális ikréhez vezethet. Ez olyan számítógépes rendszer lenne, amely nemcsak egyetlen vulkáni térséget, hanem a bolygó geológiai, légköri és környezeti folyamatait is összekapcsolva próbálná előrejelezni a jövőbeli változásokat. Ez egyelőre nagyon ambiciózus irány, és rengeteg nyitott kérdés van körülötte, a nyers számítási kapacitástól az adatok hozzáférhetőségén át a modellek független ellenőrizhetőségéig.
A kutatók egyik megfogalmazása szerint lényegében az egész Földet próbálnák "betenni egy számítógépbe".
A Yellowstone-ról készült új modell tehát nem világvége-forgatókönyv, hanem annak jele, hogy a bolygó működését egyre részletesebb digitális másolatokon keresztül próbáljuk megérteni. Ez egyszerre ígéretes és óvatosságra intő irány. Ígéretes, mert pontosabb előrejelzéseket adhat vulkánokról, földrengésekről, klímafolyamatokról és más nagy rendszerekről. Óvatosságra int, mert a szimulációk ereje könnyen azt az érzést keltheti, hogy már mindent tudunk, miközben a modelleket továbbra is valódi mérésekkel, független ellenőrzéssel és józan tudományos vitával kell próbára tenni.
