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L’Etna è al centro di un nuovo studio che evidenzia come il vulcano possa dare origine a violente eruzioni esplosive guidate da meccanismi molto diversi tra loro. I tempi e le modalità con cui avvengono queste eruzioni sono influenzati in modo significativo dal contenuto di acqua e anidride carbonica. Comprendere quale delle due componenti sia dominante in un determinato momento è importante per valutare meglio il rischio vulcanico. Lo studio, pubblicato sulla rivista Geochemistry, Geophysics, Geosystems da un team di ricercatori statunitensi guidato dalla Cornell University di New York, si basa sull’analisi di campioni prelevati sul vulcano con tecniche molto avanzate.
Il ruolo dei gas nelle eruzioni esplosive
Uno stesso vulcano può dare luogo nel tempo a eruzioni molto diverse tra loro. È il caso dell’Etna, il vulcano più attivo in Europa, che presenta eruzioni sia effusive, con colate di lava basaltica, sia esplosive, con fontane di lava ed emissioni di gas e ceneri. L’esplosività di un’eruzione è determinata dalla presenza di magma ricco di silice e quindi molto viscoso e da un alto contenuto di gas al suo interno. Il magma viscoso fluisce con difficoltà e spesso forma un “tappo” che solidifica nel camino vulcanico e lo ostruisce. I gas contenuti in questo tipo di magma non si liberano facilmente, ma si accumulano formando grandi bolle che fanno aumentare la pressione nel magma al di sotto dell’ostruzione solida. Quando la pressione supera la resistenza del blocco sovrastante i gas si liberano all’improvviso con un’esplosione, trascinando frammenti di magma e roccia. Per molto tempo si è ritenuto che l’acqua fosse il motore principale delle eruzioni esplosive, ma recentemente si è scoperto che anche l’anidride carbonica può avere un ruolo cruciale.
L’eruzione del 122 a.C.: cosa hanno scoperto i ricercatori
I ricercatori hanno raccolto campioni sull’Etna e poi in laboratorio hanno utilizzato una tecnica avanzata per analizzare minuscole bolle intrappolate nei cristalli dei minerali che si erano formati nel magma fuoriuscito durante le eruzioni. Misurando la densità di anidride carbonica in queste piccole bolle sono riusciti a risalire alla pressione e quindi alla profondità a cui il magma si trovava prima dell’eruzione. Grazie a questa tecnica è stato possibile ricavare importanti informazioni sull’eruzione dell’Etna del 122 a.C., tra le più violente cui ha dato luogo il vulcano, che fu in parte effusiva e in parte pliniana, la categoria di eruzioni più esplosiva. In questo caso, il magma risalì lentamente da una profondità di 22 km, si fermò per settimane tra 2 e 5 km rilasciando lentamente i gas e poi fuoriuscì in superficie con un’esplosione. I ricercatori hanno confrontato questa eruzione con una di 4000 anni fa, in cui il magma risalì invece molto velocemente da 24-30 km di profondità, spinto da una concentrazione molto più alta di anidride carbonica, eruttando in poche ore. Queste due violente eruzioni, quindi, hanno avuto dinamiche molto diverse dettate dal rispettivo contenuto dei due componenti. Oltre una certa concentrazione di anidride carbonica, il magma erutta rapidamente risalendo da profondità elevate, mentre quando prevale l’acqua il processo si svolge lentamente a livelli superficiali.
L’importanza dello studio nella prevenzione del rischio
L’Etna è un laboratorio ideale in cui studiare i meccanismi delle eruzioni dal momento che è uno dei pochi vulcani al mondo in cui acqua e anidride carbonica competono nel controllarne l’esplosività. Di solito invece o prevale l’acqua, come accade per i vulcani prossimi alle zone di subduzione, oppure l’anidride carbonica, come avviene per le isole oceaniche. Comprendere quale componente tra acqua e anidride carbonica domini in un determinato momento consente di elaborare una valutazione del rischio molto più precisa. La tecnica applicata ai magmi dell’Etna verrà utilizzata anche per altri vulcani in Cile, nelle Hawaii e in altre aree del pianeta.
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