Kürzlich verdrahtete ein Team von Geophysikern eine große Drahtschleife von einem Hubschrauber aus und flog über den Yellowstone-Nationalpark, um seine verborgenen unterirdischen Netzwerke zu sehen. Sie konnten eine Reihe von Daten sammeln, die Aufschluss über die elektrischen und magnetischen Eigenschaften des Wassers und des Landes unter dem Park geben und darüber, wie die heißen Quellen stärker miteinander verbunden sind als bisher angenommen.
Yellowstone ist ein 3.500 Quadratmeilen großer Park mit mehreren heißen Quellen auf seinem Dach, von denen die berühmteste ist Altgläubige, eine der 500 heißen Quellen des Parks. Aber diese Forscher wollten mehr darüber erfahren, wie das Grundwasser gewonnen wurde und wie das gesamte System miteinander verbunden war. Ihre Erkenntnisse waren veröffentlicht Diese Woche in der Natur.
„Wir haben Bilder des unterirdischen hydrothermalen ‚Rohrsystems‘ in Yellowstone erstellt – die Wege, die hydrothermales Wasser nimmt, um an die Oberfläche zu gelangen“, sagte Steve Holbrook, Geophysiker an der Virginia Tech und Mitautor der Forschungsarbeit, in einer E-Mail zu Gizmodo. „Wir sehen klare geologische Kontrollen bei hydrothermalen Rohrleitungen – insbesondere die Rolle tiefer Verwerfungen, flacher Brüche und Grenzen an der Basis dickerer Lavaströme (Tuff und Rhyolith), die alle die Wasserbewegung steuern.“
Die Forscher produzierten mehr als 2.500 Meilen an Hubschrauberliniendaten, indem sie ein 80 Fuß breites sechseckiges Instrument namens SkyTEM über den Park flogen. SkyTEM sendet ungefähr alle 90 Fuß elektromagnetische Impulse zur Erde. Die Impulse wandern bis zu etwa 2.300 Fuß unter die Oberfläche, bevor sie zum Detektor des Geräts zurückprallen.
„Wenn wir uns vorstellen, wie der Hubschrauber über ein Fußballfeld fliegt, können wir uns vorstellen, dass ein Geräusch hinten in der Heimzone aufgenommen wird, das nächste an der 20-Yard-Linie, der nächste Hubschrauber im Mittelfeld, dann eines bei einem anderen 20 Yards und schließlich eins«, sagte Holbrook, im hinteren Bereich des Besucherendbereichs – insgesamt fünf Sounds entlang des gesamten Felds.« »Dann legen wir diese Sounds in sehr langen Querschnitten nebeneinander, und wir bekommen ein Bild der Schichten im Erdinneren – wie tief sie sind, wie sie eingetaucht sind usw.
Die Forscher führten auch Magnetfeldmessungen durch, die ihnen Informationen über die magnetischen Eigenschaften von Felsen 8.200 Fuß unter Yellowstone lieferten. Zusammengenommen erlaubten ihnen die Daten, die elektrisch leitfähigen und resistiven Elemente unter der Oberfläche zu identifizieren: effektiv die Rohrleitungen in Yellowstone.
Eine wichtige Erkenntnis aus der Arbeit war, wie verbunden die entfernten unterirdischen Merkmale sind. Old Faithful und das Upper Geyser Basin des Parks teilen sich eine hydrothermale Quelle mit den Firehole Meadows des Parks, nur 650 unter der Oberfläche, obwohl die Standorte mehr als 6 Meilen voneinander entfernt sind.
Holbrook fügte hinzu, dass die hydrothermale Verbindung auch Verbindungen in der Geochemie und Mikrobiologie heißer Quellen beinhaltet. Heiße Quellen im Yellowstone Einzigartig in ihrem extremen Leben; Grausame Kreaturen wie Cyanobakterien, die bei extrem heißen Temperaturen gedeihen, sorgen dafür, dass Wissenschaftler versuchen, herauszufinden, wie das Leben von Außerirdischen aussehen könnte. Neu entdeckte hydrothermale Verbindungen zwischen verschiedenen Gebieten des Parks könnten das Verständnis der Biologen von extremer Evolution verändern.
„Wir planen, mit Mikrobiologen zusammenzuarbeiten, die Bereiche mit Grundwasser- und Gasvermischung mit Regionen mit hoher mikrobieller Vielfalt verbinden möchten, Geologen, die unsere Modelle verwenden, um Lavaströme zu kartieren und Eruptionsvolumina abzuschätzen, und Hydrologen, die daran interessiert sind, Fließwege und Regionen mit heißen und kalten Flüssigkeiten zu integrieren bestimmen, wie Grundwasser fließt., sagte Carol Finn, eine USGS-Geophysikerin und Hauptautorin des Papiers, in einer E-Mail an Gizmodo.
„In Zukunft bietet die Integration unserer Modelle mit neuen, tiefergehenden elektromagnetischen Daten das Potenzial, die Kommunikation zwischen seichten und tiefen hydrothermalen Systemen im Yellowstone und Magma abzubilden und einen vollständigen Überblick über das System zu geben“, fügte Finn hinzu.
Die riesige Menge an Daten, die das Team gesammelt hat, wartet darauf, für weitere Erkenntnisse gesammelt zu werden. Die Airborne Research ist nur der erste Durchgang, um einen buchstäblich gründlichen Blick auf die Kernoperationen von Yellowstone zu werfen.
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