Un nuovo studio indica che alcuni grani di cristallo di dimensioni “nanometriche“, che contengono principalmente ferro, silicio e alluminio, sono la causa principale di alcune eruzioni vulcaniche che si concludono con forti esplosioni e disastri su larga scala.
“Ciò che provoca l’eruzione improvvisa e violenta di vulcani apparentemente pacifici è sempre stato un mistero nella ricerca geologica”, ha detto il ricercatore Danilo Di Genova, secondo una dichiarazione dell’Università di Bayreuth (Germania) su questa recente scoperta.
Di Genova e il suo team sono riusciti a trovare una spiegazione in termini di nanoscienza, determinando che la frazione responsabile del cambiamento appena visibile nel magma è molto piccola, decine di migliaia di volte più sottile di un capello umano. Lo scienziato descrive questo componente come il “primo anello di una catena di causa ed effetto che può finire in una catastrofe per le persone che vivono vicino a un vulcano”.
Ogni eruzione significa che parte del magma si raffredda e si cristallizza sulla superficie. L’idea comune è che questo strato inizi a bloccare il percorso di uscita dei gas che salgono dalla profondità, quando il loro volume cristallizzato supera una certa percentuale critica. I gas si accumulano e la pressione all’interno del vulcano si accumula fino a quando non si verifica un esito violento, secondo quello scenario.
Di Genova ei suoi collaboratori hanno proposto un’altra visione, che non include la solidificazione su larga scala della roccia fusa. Invece, dicono, al suo interno si formano miriadi di “nanoliti” dei tre elementi citati, che si accumulano nel magma e ne aumentano la viscosità.
I ricercatori hanno studiato questi nanoliti in più campioni di lava e cenere di vari vulcani attivi, utilizzando la spettroscopia e microscopi elettronici, e hanno determinato come influenzano la viscosità della roccia fusa. I test hanno dimostrato che un piccolo aumento percentuale di questi minuscoli cristalli rende il magma liquido meno fluido e porta ad un maggiore accumulo di gas.
Esempi di eruzioni esplosive
In un articolo pubblicato questa settimana su Science Advances, il team descrive diversi esempi di eruzioni esplosive, come la devastazione del Monte Sant’Elena nel 1980 e, più recentemente, la catastrofe di Pinatubo (1990), per dimostrare come “il nostro modo di vivere moderno può essere gravemente alterato “dall’attività vulcanica esplosiva. Afferma inoltre che l’esplosione più potente della storia moderna si è verificata nel 1815 sul Monte Tambora, in Indonesia, e che c’è una probabilità dal 10 al 50% che qualcosa di simile accada di nuovo nel 21° secolo.
Tuttavia, insieme a Tambora, i ricercatori si sono concentrati sui campioni raccolti intorno all’Etna (nella foto di copertina) il più grande vulcano siciliano, che tra le sue molteplici eruzioni ha un “pliniano”, cioè quello con il più alto grado di disastro.
“I costanti e vistosi pennacchi di fumo su un cono vulcanico non devono necessariamente essere interpretati come segno di un’imminente pericolosa eruzione”, avverte Di Genova. Al contrario, “l’inattività di vulcani apparentemente pacifici può essere fuorviante”. Secondo la sua idea, i segni di una possibile catastrofe sono di solito così piccoli che non tutti i microscopi consentono di registrarli.