Yellowstone, nuovo studio rivela un sistema magmatico sotterraneo molto più complesso di quanto pensassimo

Un team di ricercatori cinesi e statunitensi ha spiegato per la prima volta in modo completo l’origine e l’alimentazione del sistema magmatico sotto la caldera del vulcano di Yellowstone, nel Wyoming (Stati Uniti), uno dei vulcani attivi più pericolosi al mondo. Lo studio, pubblicato sulla rivista Science, mostra come ad alimentare il sistema magmatico non sia soltanto una colonna di magma proveniente dal mantello come si credeva, ma soprattutto il movimento delle placche litosferiche che facilita la risalita del magma verso l’alto lungo un percorso inclinato. Ciò comporta la presenza sotto la caldera di una rete di alimentazione complessa e in continua evoluzione e non di un’unica camera magmatica. Lo studio evidenzia inoltre come il magma sia troppo poco fuso per determinare un’eruzione nel breve periodo.

Com’è fatto il sistema magmatico del vulcano di Yellowstone

Il vulcano di Yellowstone è continuamente monitorato e oggetto di molteplici ricerche, dal momento che in passato ha causato eruzioni violentissime. Recenti studi hanno individuato sotto la caldera sette serbatoi magmatici a profondità comprese tra 4 e 47 km, contenenti circa 400 km³ di magma. Finora si era ipotizzato che la fonte principale di questo magma fosse la risalita di una colonna verticale di materiale caldo dal mantello legata alla presenza di un punto caldo, o hot spot. Ora il nuovo studio fornisce prove del fatto che il meccanismo di alimentazione è molto più complesso. Per comprenderlo meglio, i ricercatori hanno sviluppato un modello tridimensionale che integra dati geologici, geofisici e geochimici per simulare la struttura del sistema magmatico sotto la caldera. Le simulazioni hanno dimostrato che a determinarla sono soprattutto le forze tettoniche. In particolare, è il movimento della placca nordamericana al di sopra del punto caldo che origina zone di debolezza attraverso cui il magma può risalire facilmente. Il risultato è la formazione di una rete di condotti anche inclinati che si aggiungono al flusso verticale del punto caldo. La complessità di questi meccanismi è alla base della migrazione dell’attività vulcanica di Yellowstone che nel corso del tempo, con il movimento della placca nordamericana verso sudovest, si sposta verso nordest.

Quali sono le implicazioni della scoperta

La componente tettonica, e quindi la geometria complessa del sistema, favorisce un accumulo di pressione non regolare che spiega perché lo Yellowstone dà luogo periodicamente a eruzioni esplosive talvolta distruttive. Lo studio ha verificato che, contrariamente a ciò che si potrebbe immaginare, sotto lo Yellowstone non si trova un “lago” di magma completamente allo stato fuso, ma un materiale solo parzialmente fluido, ricco di cristalli solidi. L’attuale percentuale di magma fuso non è sufficiente per innescare un’eruzione nel breve periodo.

Il nostro studio fornisce la prima spiegazione completa di come i sistemi magmatici sotto i supervulcani si formano ed evolvano

ha detto Liu Lijun, uno degli autori dello studio.

Secondo un altro autore, Cao Zebin, il meccanismo potrebbe applicarsi ad altri importanti sistemi vulcanici nel mondo, tra cui il vulcano Toba nel Sud-est asiatico e il complesso vulcanico Altiplano-Puna in Sud America. In futuro il modello potrebbe essere utilizzato per prevedere le eruzioni vulcaniche e ridurre i rischi associati.

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