Un team di ricercatori dell'Università di Cambridge ha sviluppato un nuovo modo di misurare la pressione all'interno dei vulcani, e ha scoperto che può essere un indicatore affidabile di future eruzioni.

Utilizzando una tecnica chiamata "interferometria del rumore sismico" combinata con misurazioni geofisiche, i ricercatori hanno misurato l'energia che si muove attraverso un vulcano. Hanno scoperto che esiste una buona correlazione tra la velocità con cui l'energia viaggiava e la quantità di rigonfiamento e restringimento osservati nella roccia. La tecnica potrebbe essere utilizzata per prevedere in modo più accurato quando esploderà un vulcano. I loro risultati sono riportati sulla rivista Progressi scientifici .

I dati sono stati raccolti dall'US Geological Survey attraverso K?lauea nelle Hawaii, un vulcano molto attivo con un lago di lava ribollente appena sotto la sua sommità. Durante un quadriennio, i ricercatori hanno utilizzato sensori per misurare i cambiamenti relativi nella velocità delle onde sismiche che si muovono attraverso il vulcano nel tempo. Hanno quindi confrontato i loro risultati con una seconda serie di dati che hanno misurato piccoli cambiamenti nell'angolo del vulcano nello stesso periodo di tempo.

Poiché K?lauea è un vulcano così attivo, si gonfia e si restringe costantemente man mano che la pressione nella camera magmatica sotto la sommità aumenta e diminuisce. L'attuale eruzione di K?lauea è iniziata nel 1983, e sputa e sputa lava quasi costantemente. All'inizio di quest'anno, gran parte del vulcano è crollato e ha aperto un'enorme "cascata" di lava nell'oceano sottostante. A causa di questo elevato volume di attività, K?lauea è anche uno dei vulcani più studiati sulla Terra.

I ricercatori di Cambridge hanno utilizzato il rumore sismico per rilevare ciò che controllava il movimento di K?lauea. Il rumore sismico è una vibrazione persistente di basso livello nella Terra, causato da tutto, dai terremoti alle onde nell'oceano, e spesso possono essere letti su un singolo sensore come rumore casuale. Ma accoppiando i sensori insieme, i ricercatori sono stati in grado di osservare l'energia che passa tra i due, permettendo così loro di isolare il rumore sismico che proveniva dal vulcano.

"Eravamo interessati a come cambia l'energia che viaggia tra i sensori, se sta diventando più veloce o più lento, "ha detto Clare Donaldson, uno studente di dottorato presso il Dipartimento di Scienze della Terra di Cambridge, e il primo autore dell'articolo. "Vogliamo sapere se i cambiamenti di velocità sismica riflettono l'aumento della pressione nel vulcano, come i vulcani si gonfiano prima di un'eruzione. Questo è fondamentale per la previsione delle eruzioni".

Uno o due chilometri sotto il lago di lava di K?lauea, c'è un serbatoio di magma. Poiché la quantità di magma cambia in questo serbatoio sotterraneo, tutta la sommità del vulcano si gonfia e si restringe. Allo stesso tempo, la velocità sismica cambia. Quando la camera magmatica si riempie, provoca un aumento della pressione, che porta a crepe che si chiudono nella roccia circostante e producono onde sismiche più veloci - e viceversa.

"Questa è la prima volta che siamo stati in grado di confrontare il rumore sismico con la deformazione per un periodo così lungo, e la forte correlazione tra i due mostra che questo potrebbe essere un nuovo modo di prevedere le eruzioni vulcaniche, " ha detto Donaldson.

La sismologia dei vulcani ha tradizionalmente misurato i piccoli terremoti nei vulcani. Quando il magma si muove sottoterra, spesso scatena piccoli terremoti, mentre si fa strada attraverso la roccia solida. Rilevare questi terremoti è quindi molto utile per la previsione delle eruzioni. Ma a volte il magma può fluire silenziosamente, attraverso percorsi preesistenti, e non possono verificarsi terremoti. Questa nuova tecnica rileverà comunque i cambiamenti causati dal flusso di magma.

Il rumore sismico si verifica continuamente, ed è sensibile ai cambiamenti che altrimenti sarebbero stati persi. I ricercatori prevedono che questa nuova ricerca consentirà di utilizzare il metodo presso le centinaia di vulcani attivi in ​​tutto il mondo.