La maggior parte dei vulcani è situata lungo i margini di placca, cioè lungo i bordi delle placche tettoniche, laddove queste si scontrano o si allontanano. Esiste però anche un altro tipo di meccanismo che non ha a che fare con i movimenti delle placche: si tratta dei cosiddetti punti caldi.

I punti caldi, in inglese hot spots, sono delle zone relativamente fisse del mantello dalle quali si creano pennacchi di magma che risalgono verso la superficie. Quando questi raggiungono la superficie sono in grado di "bucarla", dando vita ad una serie di vulcani: esempi tipici di questo fenomeno si possono osservare alle Hawaii, in Islanda e a Yellowstone.
Ma come si formano questi vulcani? E quali sono gli hot spot più attivi al giorno d'oggi?

La scoperta dei punti caldi

Come riportato dall'USGS, la scoperta dei punti caldi è da datare nel 1963. In quell'anno il geologo J. Tuzo Wilson, già scopritore delle faglie trasformi, intuì che la possibile spiegazione dei vulcani lontani dai margini di placca è legata alla risalita di magma dal mantello. È arrivato a questa conclusione osservando le Hawaii. Qui la presenza di numerosi vulcani allineati gli fece supporre la presenza di un’intensa attività magmatica, capace di alimentare la catena vulcanica per lunghi periodi di tempo.  L’allineamento dei vulcani, sempre secondo la teoria di Wilson, si spiegherebbero grazie ad un movimento della Placca Pacifica al di sopra di un punto fisso, cioè l’hot spot. Questo spiegherebbe anche perché le isole a nord-ovest dell’arcipelago hawaiiano sono più antiche di quelle a sud-est: sono semplicemente passate sull’hot spot molto tempo prima!

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in foto: Arcipelago delle Hawaii (credit: Google Earth Studio).

Come si formano gli hot spot?

I punti caldi possono essere definiti come dei pennacchi di materiale vulcanico o, per dirla in modo "pop", delle "ciminiere" che trasportano il magma dal mantello alla superficie. Queste ciminiere vengono solitamente considerate fisse, anche se in realtà alcuni studi (come Konrad et al., 2018) sostengono che questi si possano muovere nei tempi geologici. Si tratta di un argomento dibattuto nella comunità scientifica e noi, per semplicità, li considereremo fissi.

Tornando ai punti caldi, abbiamo questo pennacchio di magma che è fisso e, sopra di esso, scorrono le placche tettoniche che invece si muovono. La risalita di magma tende a spingere verso la superficie, andando a bucarla dando quindi vita ad un vulcano. Poiché le placche tettoniche si muovono, il punto caldo andrà ad insistere progressivamente in altre aree accanto al primo vulcano, formandone un secondo, un terzo, un quarto e così via. Il risultato finale è una catena di vulcani allineati in fila indiana uno dietro all'altro.

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in foto: Schema semplificato sulla formazione dei punti caldi (credit: USGS).

Quali sono i principali punti caldi?

Secondo il National Geographic esistono tra i 40 e i 50 punti caldi al mondo ma, di questi, tre sono particolarmente interessanti per le geoscienze. Si tratta delle Hawaii, di Yellowstone e dell’Islanda.

Hawaii

Le Hawaii sono l’esempio più classico che viene fatto quando si parla di punti caldi. Questo arcipelago, più correttamente chiamato Hawaii Emperor, è lungo circa 5800 km ed è composta da circa 80 vulcani disposti in fila indiana. L’ultimo della fila, il più recente, è il vulcano Mauna Loa, seguito a ruota da altri vulcani più piccoli o da resti di crateri, sia emersi che sottomarini. Consideriamo sempre che più ci si sposta verso nord-ovest e più i vulcani (o ciò che ne rimane) sono antichi. Per questo motivo sappiamo che nel futuro geologico anche il Mauna Loa si spegnerà: la crosta infatti scorrerà nuovamente, il vulcano finirà nella “coda” e, al suo posto, si creeranno nuovi vulcani, sempre allineati con quelli formati in precedenza.

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in foto: Schema del punto caldo hawaiiano (credit: USGS).

Yellowstone

Quello di Yellowstone è il punto caldo più importante tra quelli presenti negli Stati Uniti continentali. Si trova in Wyoming e, a causa del vulcanismo ad esso associato in epoche passate, sono presenti numerose caldere, cioè grandi crateri che si formano in seguito al collasso del cono magmatico, principalmente dopo grandi eruzioni esplosive. Il magma, situato a pochi chilometri di profondità rispetto alla superficie, permette all’area di essere geotermicamente molto attiva: tra geyser, fumarole e pozze di fango se ne contano più di 10 mila!
Pensate che secondo l'USGS questo punto caldo si trova in quest'area da almeno 50 milioni di anni.

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in foto: Hot spot di Yellowstone, i colori rappresentano le età (in milioni di anni) relative alle porzioni di crosta scorse sopra al punto caldo (credit: Kelvin Case).

Islanda

L’Islanda, da un punto di vista geologico, è un luogo più unico che raro. Questo perché non solo è un punto caldo, ma rappresenta anche una porzione del centro dell’oceano! Nel mezzo dell’Oceano Atlantico troviamo infatti la dorsale medio oceanica, cioè struttura morfologica continua da cui fuoriesce materiale vulcanico che, a sua volta, dà vita a nuova crosta oceanica. Se vista da satellite, la dorsale sembra quasi una “cicatrice” e se la seguiamo verso nord ci accorgiamo che, a un certo punto, va a “sbattere” contro una terra emersa: l’Islanda. Ecco, l'Islanda non è altro che una porzione di fondale oceanico emerso! Perché l'Islanda si trova in quel punto e non più a sud o più a nord? Il motivo è legato proprio alla presenza di un punto caldo che “spinge” la dorsale verso l’alto, facendola emergere dalle acque dell’oceano.

Incredibile!

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in foto: Foto satellitare dell’Islanda (credit: Google Earth Studio).

I "consigliati" da noi

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Bibliografia
Konrad, Kevin, et al. "On the relative motions of long-lived Pacific mantle plumes." Nature Communications 9.1 (2018): 1-8.

Winter, John DuNann. Principles of igneous and metamorphic petrology. Harlow, UK: Pearson education, 2014.

Articolo a cura di
Redazione