Der Yellowstone-Nationalpark ist für seine spektakuläre Natur bekannt: Bisons und Elche spazieren über Wiesen, die von Seen, heißen Quellen und sprudelnden Geysiren durchbrochen werden. Die wahre Attraktion aber liegt unter der Erde, zumindest für Geologen. Ein über mehrere hundert Kilometer verzweigtes System stetig fließenden Gesteins. Yellowstone ist auch ein Supervulkan, er zählt zu den größten Vulkanen der Welt.

Nur wenige Tausend Meter tief unter der Oberfläche erstreckt sich eine riesige Kammer gefüllt mit Magma. Das war bekannt. Nun sind Forscher auf ein noch größeres Reservoir gestoßen – es liegt unterhalb der anderen in der unteren Kruste und füllt sich mit heißem Gesteinsmaterial aus dem Mantel, dem Plume (Huang et al., 2015). Die Menge ist enorm.

Zum ersten Mal sei es gelungen, das Zufuhrsystem des aktiven Vulkans umfassend zu kartografieren, schreiben die Forscher. Die Dimensionen seien beeindruckend. "Mit dem Material des neu entdeckten Reservoirs ließe sich der Grand Canyon mehr als elf Mal füllen", sagt der Geophysiker Jamie Farrell von der University of Utah, der an der Studie mitgearbeitet hat. Dabei handle es sich allerdings nicht um vollkommen flüssiges Gestein. Vielmehr sei die Masse heiß, zumeist fest und schwammartig, mit vereinzelten Päckchen geschmolzenen Materials darin.

Eine Unstimmigkeit, die Forscher lange Zeit umtrieb, könnte das Team damit gelöst haben. Aus dem Boden und geothermalen Quellen Yellowstones strömt mehr Kohlendioxid, als mit der kleinen Kammer zu erklären gewesen wäre. "Dank des Reservoirs gibt es jetzt genügend Material, das emporsteigen kann", sagt Farrell. 

Erdbeben durchleuchten den Erdball

"Die Entdeckung einer zweiten Magmakammer ist nicht überraschend", sagt der Geologe Christoph Breitkreuz von der TU Bergakadamie Freiberg. Zwischen der heißen Gesteinssäule im Mantel und der Kammer in der Kruste müsse es ein Bindeglied geben, davon sei man schon ausgegangen. Die interessante Nachricht sei, dass die Forscher offensichtlich einen Weg gefunden haben, die Kammer nachzuweisen.

Farrell und Kollegen haben dazu den gesamten Planeten mit Hilfe von Erdbeben vermessen. "Genau genommen mit Erdbebenwellen, die aus der Tiefe der Erde kommen", erklärt Breitkreuz. Kommt es irgendwo auf der Welt zu einem Beben – etwa in Indonesien –, laufen Schwingungen durch den Planeten und kommen irgendwann "von unten" auch in Yellowstone an. Dort werden sie von hochempfindlichen Geräte aufgezeichnet, in diesem Fall von lokalen Seismometer-Netzwerken in Utah, Idaho, der Teton Range und Yellowstone selbst. Kombiniert werden sie mit Daten weiter entfernter Beben.