Magma conservato per migliaia di anni può scoppiare in appena due mesi
Nuovi risultati, proposti da nuove ricerche, suggeriscono che il magma che si trova sotto la superficie del Monte Hood, nello stato dell’Oregon(circa 4-5 chilometri), si è conservato in condizioni simili a quelle solide per migliaia di anni, e che il tempo necessario per liquefare e potenzialmente scoppiare è tuttavia sorprendentemente breve forse non più di un paio di mesi.
La chiave per scatenare una eruzione, dicono i geologi, è quella di elevare la temperatura della roccia oltre i 750 gradi Celsius, il che può accadere quando il magma caldo dal profondo della crosta terrestre sale in superficie.
“La miscelazione di lava liquida calda, con il dispositivo di raffreddamento magmatico solido, ha attivato due ultime eruzioni del Monte Hood circa 220 e 1500 anni fa”, ha detto Adam Kent, dell’università dello stato dell’Oregon (OSU), geologo e co-autore di un articolo che descrive le nuove scoperte. I risultati della ricerca, che è stata finanziata dalla National Science Foundation (NSF), sono stati pubblicati su Nature.
Rapid remobilization of magmatic crystals kept in cold storage
http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature12991.html
Figura 1 dalla carta di Cooper e Kent (2014), carta che mostra la relazione tra l’età dei cristalli e la prova del riscaldamento. I simboli verdi e blu sono i secoli di cristallo, mentre le linee sono secoli di diffusione e distribuzione di dimensione dei cristalli. Nel complesso, mostrano un modello in cui i cristalli spendono molto del loro esistenza nei sistemi magmatici quando sono troppo freddi (viscoso) per poi eruttare. Immagine: Cooper e Kent (2014), Natura.
“Questi scienziati hanno utilizzato un nuovo approccio intelligente di temporizzazione per comprendere il funzionamento interno del monte Hood e questo è un passo importante nella valutazione del rischio vulcanico, nella catena della Cascade“, ha detto Sonia Esperança, direttore del programma nella divisione NSF, di Scienze della Terra.
“Se la temperatura della roccia è troppo fredda, il magma è come il burro di arachidi in un frigorifero”, ha detto Kent”. Non è molto mobile. “Per il monte Hood, la soglia sembra essere di circa 750 gradi (C) e se questo si riscalda di solo 50-75 gradi, diminuisce notevolmente la viscosità del magma e questo rende più facile la mobilità dello stesso”. Gli scienziati sono interessati alla temperatura alla quale il magma risiede nella crosta, poiché è probabile avere un’influenza importante sui tempi e i tipi di eruzioni che potrebbero verificarsi.
Il magma più caldo che si trova a delle profondità maggiori, scalda il magma più fresco conservato a una profondità di 4-5 km. Questo rende possibile il mescolamento di entrambi i magmi e quindi un trasporto verso la superficie per la produzione di una nuova eruzione. Kent ha detto, “la buona notizia, è che le eruzioni del Monte Hood non sono particolarmente violente. Invece di esplodere, il magma tende a fuoriuscire dalla cima del picco”. Un precedente studio di Kent e della ricercatrice Alison Koleszar ha scoperto che la miscelazione delle due sorgenti dei magmi, che hanno diverse composizioni, è sia un trigger verso una possibile eruzione che un fattore limitante, per quanto violento possa essere. “Quello che succede e simile a ciò che accade quando si schiaccia un tubetto di dentifricio nel mezzo”, ha detto Kent. “Per alcuni esce dalla cima, mentre per altri, come nel caso del Monte Cofano, che non soffia, la montagna va a pezzi”.
Lo studio ha coinvolto scienziati dell’OSU e della università della California. I risultati sono importanti, dicono, perché poco si sapeva circa le condizioni fisiche di accumulo del magma e quello che serve a mobilitare quel magma. I ricercatori sono stati in grado di documentare l’età dei cristalli, il tasso di decadimento degli elementi radioattivi presenti in natura. Tuttavia, la crescita dei cristalli è anche dettata dalla temperatura: se la roccia è troppo fredda, non crescono velocemente. La combinazione dell’età dei cristalli e il tasso di crescita apparente fornire una impronta geologica per determinare la soglia approssimativa per rendere la roccia vicina solida, abbastanza viscosa, da causare una eruzione.
“Quello che abbiamo trovato era che il magma è stato memorizzato sotto il Monte Hood per almeno 20 mila anni e probabilmente anche 100 mila anni”, ha detto Kent.
“Durante tutto il tempo è stato lì, è stato in deposito, come il freddo burro di arachidi in un frigo per un 88 per cento del suo tempo, e probabilmente anche oltre il 99 per cento del tempo”. Anche se il magma caldo dal basso è in grado di mobilitare rapidamente la camera magmatica a 4-5 km sotto la superficie, la maggior parte del tempo, il magma, si trova in condizioni che rendono difficile l’eruzione.
“La cosa incoraggiante è che la tecnologia moderna dovrebbe essere in grado di rilevare quando il magma sta cominciando a liquefarsi e muoversi”, ha detto Kent, ” in maniera tale da poterci avvertire prima di una eruzione. “Il monitoraggio dei gas, le onde sismiche, e lo studio delle deformazioni del suolo tramite i GPS, sono alcune delle tecniche che ci possono dire se il vulcano si sta riscaldando”.
I ricercatori sperano di applicare queste tecniche ad altri vulcani più grandi, per vedere se possono determinare il potenziale spostamento della massa fredda e la potenziale eruzione, uno sviluppo che potrebbe portare gli scienziati ad essere vicini a prevedere l’attività vulcanica.
Michele