NASA chce ukraść ciepło… superwulkanowi Yellowstone

Grand Prismatic Spring – największe gorące źródła w Parku Narodowym Yellowstone i w całych Stanach Zjednoczonych. Fot. Frank Kovalchek/Wikimedia

Brzmi to mocno abstrakcyjnie: inżynierowie NASA wymyślili sposób na upuszczenie ciepła z coraz bardziej niespokojnego superwulkanu Yellowstone i przerobienie go na prąd.

Ten news to crazy nauka w czystym wydaniu. Poszukując jego źródeł, trafiłam na artykuł na stronie BBC Future, w którym wypowiada się Brian Wilcox, szanowany naukowiec zatrudniony w należącym do NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) przy California Institute of Technology (Caltech). Wilcox to specjalista NASA od robotycznych technik badań planetarnych prowadzonych poza Ziemią. Jego żywiołem są więc wszelkiego typu odwierty wykonywane przez zdalnie sterowane maszyny. I to jest clue jego najnowszego pomysłu skupiającego się tym razem nie na gruncie marsjańskim, ale jak najbardziej ziemskim – tym z parku Yellowstone w USA.

Grzeje i grozi

Komora magmowa pod Yellowstone – szacowane rozmiary. Źródło: Wikimedia/ źródło

A pod parkiem Yellowstone leży superwulkan. Na zdjęciach satelitarnych nie zobaczycie tam jednak żadnego groźnie dymiącego stożka wulkanicznego, bo po pierwsze to nie stratowulkan (czyli góra z dziurą), a po drugie ten superwulkan jest zwyczajnie zbyt wielki, żeby dał się łatwo zauważyć. Tak wielki, że zajmuje przestrzeń o wymiarach 80 x 55 km pod niemal jedną czwartą parku narodowego Yellowstone. Od dłuższego czasu superwulkan jest mocno niespokojny, a choć naukowcy zapewniają, że (raczej) nie wybuchnie za naszego życia, to jednak jego czas się nieubłaganie zbliża: jego erupcje zdarzają się średnio do 600 tys. lat, a od ostatniej minęło już ponad 600 tys. lat. Tak więc odliczanie trwa, a niemal osiem kilometrów pod powierzchnią ziemi bulgocze kilka tysięcy kilometrów sześciennych magmy, która szuka sposobu wydostania się na zewnątrz. Jeśli rosnące ciśnienie w końcu rozerwie powierzchnię ziemi nad komorą magmową, czeka nas erupcja o najwyższym stopniu w 8-stopniowej skali VEI (Indeks Eksplozywności Wulkanicznej), która przyniesie zagładę kontynentowi amerykańskiemu i srogą zimę wulkaniczną całemu globowi. Żeby jeszcze pogorszyć obraz sytuacji, dodam tylko, że takich superwulkanów odkryto do tej pory aż 12: głównie w Stanach Zjednoczonych i Japonii.

A co chce z tym zrobić NASA?

Brian Wilcox powiedział BBC, że zespół inżynierów NASA szykuje projekt biorący przykład z gejzerów i gorących źródeł, których pełno jest w parku Yellowstone. Wulkan podgrzewa w nich wodę, wydatkując nieco swej przeogromnej energii cieplnej, dzięki czemu nieunikniona erupcja odwleka się w czasie. Naukowcy szacują, że dzięki wodzie przesączającej się pęknięciami do komory magmowej superwulkan Yellowstone traci 60-70 proc. swojego gorąca. To całkiem dużo.

Castle Geyser w Yellowstone marnuje tyle pożytecznej energii… Fot. Flicka/Wikimedia

A gdyby tak dostarczyć Yellowstone więcej wody do podgrzewania? Inżynierowie NASA chcą wykonać głęboki na 10 km odwiert w superwulkanie, do którego zamierzają pompować wodę pod wysokim ciśnieniem. Woda wracałaby ku powierzchni ziemi, mając temperaturę około 350 st. C. Można by ją wykorzystać w elektrociepłowni geotermalnej do wytwarzania taniej energii elektrycznej dla całej okolicy Yellowstone. Koszt całego przedsięwzięcia Wilcox z kolegami szacują na niemal 3,5 mld dol.

Oczywiście nasuwa mi się od razu szereg wątpliwości, czy wiercenie w superwulkanie i wtłaczanie do niego na siłę wody nie przyspieszy katastrofy, zamiast ją odwlec. Sam Wilcox przyznaje, że takie ryzyko istniałoby wtedy, gdyby zabrać się za wiercenie w sklepieniu na szczycie komory magmowej. Takie działania sprawiłyby, że sklepienie komory stałoby się kruche i podatne na pękanie, co mogłoby doprowadzić do niecelowego uwolnienia gazów i erupcji. Zamiast tego jako miejsce odwiertu naukowcy wskazują niższe partie komory superwulkanu, do których można by się dostać spoza terenu parku Yellowstone.

Załóżmy, że udało się dowiercić do właściwego miejsca i wpuścić wodę do wnętrza potwora. Jak długo w tej sytuacji trzeba będzie czekać na ochłodzenie się magmy do temperatury, która przestanie grozić erupcją? Tego Wilcox nie wie. Może to potrwać nawet kilkaset lat. No i oczywiście nie wiadomo, kto za to zapłaci. A kwota jest niemała.

Jednak choć projekt jest na poły fantastyczny, podoba mi się odwaga jego twórców. Ostatecznie tylko w śmiałych umysłach rodzą się naprawdę przełomowe wynalazki, więc może kiedyś Wilcox zapisze się w historii jak pierwszy poskromiciel wulkanów? Kto wie.

Lepiej, żeby miał rację, bo jak na razie brak innych pomysłów na powstrzymanie czy odwleczenie erupcji Yellowstone. A to, że ona nastąpi w niedługim (z geologicznego punktu widzenia) czasie, jest znacznie bardziej prawdopodobne niż to, że w Ziemię trafi asteroida, o planach przekierowania której już od dawna trwają poważne naukowe dyskusje. Czas więc pomyśleć poważnie również o superwulkanach.

Takie byłyby skutki erupcji Yellowstone: