Il vulcano Krakatau offre uno spettacolo moderno MOLTO più piccolo di quanto non avesse fatto nel 1883. © Martin Rietze/Westend61/Corbis Nel 1883, un vulcano indonesiano eruttò con la forza di diverse migliaia di bombe atomiche, uccidendo circa 36 persone, 000 persone e producendo quello che alcuni chiamano il suono più forte mai sentito sulla Terra [fonte:Bhatia]. Krakatau (alias Krakatoa) echeggiò come fuoco di cannone lontano su 3, 000 miglia (4, 828 chilometri) di terra e oceano. Ha vomitato abbastanza gas e polvere verso il cielo per abbassare la temperatura globale media di 0,9-1,8 F (0,5-1,0 C) [fonti:Geological Society of London; Thaor]. Fino ad oggi, il suo nome è sinonimo di cataclisma.
Accanto a un supervulcano, Krakatau è un berretto a scatto. Un pacchetto di Pop Rocks.
OK, è un'esagerazione, e più adatto ai vulcani più piccoli. Ma immagina 50 Krakataus o 1, 000 Mount St. Helens in eruzione in un unico luogo, facendo esplodere tanto materiale espulso in pochi minuti quanto i vulcani più piccoli producono in anni.
Per quanto possiamo temere i terremoti, tsunami, incendi e tempeste assassine, in realtà solo pochi eventi naturali racchiudono il potere di mettere alle calcagna la civiltà globale. Uno è una meteora che uccide il pianeta. Ti va di indovinare l'altro?
Ecco un suggerimento:74, 000 anni fa, La vicina isola di Krakatau, Sumatra, ha visto una supereruzione che, secondo alcuni, ha quasi spazzato via la razza umana. Sebbene questo ipotetico collo di bottiglia della popolazione rimanga oggetto di indagine e dibattito, sappiamo che la supereruzione di Toba ha prodotto 670 miglia cubiche (2, 800 chilometri cubi) di materiale espulso, lasciato dietro di sé una caldera che misura 19 per 62 miglia (30 per 100 chilometri) e forse ha avviato un 10, Era glaciale di 000 anni [fonti:Achenbach; Friedman-Rudovsky; Società Geologica di Londra; maresciallo; Tyson; USGS].
Gli scienziati hanno identificato circa 30-40 supervulcani in tutto il mondo, di cui 6-10 potenzialmente attivi [fonti:Friedman-Rudovsky; Marshall]. L'ultimo a eruttare fu vicino a Taupo, Nuova Zelanda, 26, 000 anni fa [fonti:WTVY; USGS]. Il più grande che conosciamo, l'evento Fish Canyon Tuff in Colorado circa 28 milioni di anni fa, eruttato 1, 200 miglia cubiche (5, 000 chilometri cubi) di depositi - cinque volte la quantità solitamente richiesta per unirsi alla vulcanica Legion of Boom [fonte:Geological Society of London].
Oggi, Nord America, Il Sudamerica e l'Asia affrontano i maggiori rischi di future supereruzioni. L'unico supervulcano conosciuto in Europa, l'area dei Campi Flegrei situata al di là del Golfo di Napoli dal Vesuvio, l'ultima eruzione 35, 000 anni fa [fonte:Geological Society of London].
Mentre esaminiamo i supervulcani in questo articolo, presteremo particolare attenzione al gigante che dorme irregolarmente nel cortile di casa degli Stati Uniti:l'hotspot sotto il Parco Nazionale di Yellowstone, sede di 2-3 supereruzioni negli ultimi 2,1 milioni di anni [fonti:Achenbach; Robinson; Tyson; USGS]. E speriamo che i vulcanologi abbiano stimato correttamente la frequenza di questi cataclismi intorno a uno ogni 100, 000 anni perché, proprio adesso, non c'è molto che possiamo fare su di loro.
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Questo vecchio poster di Yellowstone dà pochi indizi sulle meraviglie geologiche nascoste all'interno dei confini del parco. © David Pollack/Corbis Non esistono criteri universalmente accettati per i supervulcani. I vulcani esistono su un continuum, anche se logaritmico, i bordi così categorici tendono ad essere sfocati [fonti:Achenbach; Società Geologica di Londra; Tyson]. Di conseguenza, le stime variano per quanto riguarda il numero di supervulcani, e di quanto spesso fanno saltare le loro cime.
Ma esistono alcune delineazioni comuni, Compreso grandezza , il volume o la massa di magma eruttato, e intensità , la velocità con cui quel magma erutta [fonte:Geological Society of London]. Il magma è caldo, materiale fuso che proviene dal mantello o dalla crosta terrestre e viene espulso come lava durante le eruzioni vulcaniche. Tipicamente contiene silicati, cristalli sospesi e gas disciolti [fonte:Oxford Dictionary of Science].
Un'altra categorizzazione comune, chiamato il Indice di esplosività del vulcano (VEI) , classifica i vulcani in base all'altezza della colonna di cenere e alla quantità di cenere, pomice e lava espulse [fonte:USGS]. I supervulcani occupano comunemente la categoria VEI più alta, magnitudine 8, il che significa che producono più di 240 miglia cubiche (1, 000 chilometri cubi) di materiale eruttato e un pennacchio alto più di 16 miglia (25 chilometri) [fonti:Marshall; Rowlet; USGS]. I supervulcani piovono distruzione su intere regioni e lasciano dietro di sé caldere delle dimensioni di Rhode Island [fonti:Achenbach; Società Geologica di Londra; Robinson; Tyson].
Per tali enormi e distruttive meraviglie, i supervulcani sono sorprendentemente difficili da individuare. Infatti, la loro dimensione e potenza sono parte del problema. Invece di costruire montagne, questi giganti li fanno esplodere. Infatti, il supervulcano del Parco Nazionale di Yellowstone è stato scoperto in parte a causa di un vuoto creato nel paesaggio altrimenti aspro. Anche allora, la sua pura estensione - 30 per 45 miglia (50 per 70 chilometri) - mendica la capacità della mente di prendere tutto in [fonti:Achenbach; Società Geologica di Londra; Tyson].
Aggiungete a ciò la vastità del tempo - le centinaia di migliaia o milioni di anni in cui una caldera può erodere, riempirsi di lava da eruzioni più piccole o diventare un lago alberato - e non è difficile capire come i supervulcani possano nascondersi in bella vista. Ma i ricercatori rimangono ostacolati da un'altra immensità, vale a dire la scala dei processi che li alimentano - meccanismi che raggiungono in profondità la Terra e si estendono per centinaia di miglia [fonti:Friedman-Rudovsky; Società Geologica di Londra; maresciallo; Tyson; USGS].
Quindi non pensate a loro come vulcani ingranditi. I supervulcani sono un fenomeno tutto loro, un processo profondo che ancora fatichiamo a comprendere [fonti:Achenbach; Malfait et al.]. Per capire meglio come funzionano, i ricercatori si rivolgono a potenziali supervulcani come Uturuncu in Bolivia, che è cresciuto di mezzo pollice (1,3 centimetri) all'anno negli ultimi due decenni, e sapere hotspot di magma in risalita come quello sotto Yellowstone [fonte:Friedman-Rudovsky].
Tutto tranquillo (per ora) durante un tramonto invernale nel Parco Nazionale di Yellowstone. © Michael Kittell/Corbis Traccia una linea sulla mappa dal Nevada settentrionale attraverso l'Idaho meridionale e fino al Wyoming nordoccidentale, e seguirai una cicatrice intermittente di caos vulcanico che si estende per 350 miglia (560 chilometri) e risale a 18 milioni di anni. La catena dei vulcani diventa progressivamente più giovane man mano che ci si sposta lungo questa linea da ovest a est, ognuno segna un'area in cui la pressione del magma da un punto caldo solitario ha sfondato. La catena, come il punto caldo, vicoli ciechi nel Parco Nazionale di Yellowstone [fonti:Achenbach; Società Geologica di Londra].
In realtà, non è il punto caldo che si muove. Piuttosto, il piatto nordamericano macina in testa a circa 1,8 pollici (4,6 centimetri) all'anno. Ogni tanto, il punto caldo esplode. Durante i suoi oltre 2 milioni di anni sotto Yellowstone, ha prodotto tre eventi di dimensioni enormi [fonti:Achenbach; Robinson; Tyson; USGS]:
Oggi, il punto caldo di Yellowstone ha assunto un aspetto più dolce, per quanto ne sappiamo. Riscalda i famosi geyser del parco, sorgenti termali, prese d'aria e pozze di fango, e toglie un po' del freddo dal lago Yellowstone, esso stesso in parte formato da una caldera di supervulcano crollata. Ma occasionalmente fa anche sì che il terreno sopra diventi una cupola inquietante e ci ricordi che un drago addormentato è immobile, Dopotutto, un drago [fonti:Achenbach; Enciclopedia Britannica; USGS].
Sebbene i ricercatori monitorino Yellowstone per i terremoti, deformazione del suolo, portata e temperatura del flusso, quanto avvertimento potrebbe fornire un supervulcano prima dell'eruzione rimane poco chiaro [fonti:Geological Society of London; Tyson; USGS]. terremoti, di cui Yellowstone ne ha 1, 000-3, 000 all'anno, potrebbe avvertire di un evento vulcanico, ma potrebbero anche rilasciare la pressione e quindi aiutare a prevenirne una [fonti:Achenbach; USGS].
Anche i supervulcani rilasciano periodicamente pressione tramite eruzioni più piccole. Nel 640, 000 anni da Lava Creek, Yellowstone ha sperimentato circa 80 non esplosivi, eruzioni laviche, e la prossima eruzione di Yellowstone sarà più probabilmente della scala di Pinatubo - tutt'altro che insignificante, ma non un supervulcano [fonti:Achenbach; USGS].
Ma cosa succede se i dadi non tirano verso di noi? Come potrebbe essere un'eruzione supervulcanica a Yellowstone?
Punto di non ritornoLa vastità dei supervulcani, combinato con la nostra mancanza di dati sui tipi e le quantità di gas che producono, rendono difficile la previsione del loro impatto climatico, specialmente se si considera la complessità del sistema climatico terrestre. Ma sappiamo di punti di non ritorno in natura che possono causare rapidi, alterazioni climatiche irreversibili (o lente da invertire). Crescita del ghiacciaio e scioglimento della calotta glaciale, Per esempio, entrambi funzionano tramite circuiti di feedback che possono accelerare nel tempo. Il supervulcano Toba ha effettivamente accelerato un'era glaciale mettendo un pollice sulla scala di uno di questi equilibri [fonti:Achenbach; Friedman-Rudovsky; Società Geologica di Londra; maresciallo; Tyson].
Una statua della Vergine Maria domina un villaggio sull'isola di Luzon cinque mesi dopo l'eruzione del Monte Pinatubo nel 1991. Sebbene di dimensioni considerevolmente più piccole di un supervulcano, L'eruzione del Pinatubo del 1991 ha abbassato le temperature nell'emisfero settentrionale. © Les Stone/Sygma/Corbis La maggior parte delle supereruzioni si verificano in aree che rimangono attive per milioni di anni ma godono di un lungo periodo di riposo , quindi non riporre troppa fiducia nella calma apparente di Yellowstone. Ampiamente parlando, più lungo è dormienza , più grande è il boom [fonte:Geological Society of London].
Come altre aree supervulcaniche, Yellowstone si trova su una zona tettonica a lungo attiva, una crosta indebolita e assottigliata sovrastante un 2, 500 F (1, 370 C) cupola magmatica che sale dal mantello superiore. Questa cupola si è sciolta e si è rotta nella crosta per creare due camere magmatiche a circa 5-7 miglia (8-11 chilometri) sottoterra, ciascuno che misura più di 30 miglia (più di 48 chilometri) attraverso [fonte:Enciclopedia Britannica]. Queste camere magmatiche sono piene di un amalgama di magma, roccia semisolida e gas disciolti come vapore acqueo e anidride carbonica.
Nel corso dei secoli e dei millenni, si accumula ulteriore magma, fornendo più calore e pressione, spingendo a poco a poco verso l'alto il terreno sovrapposto. Se la camera riceve una fornitura costante e sostanziale di magma caldo, la pressione si accumula in un processo spesso ciclico chiamato incubazione . Se non lo fa, poi un po' di materiale si solidifica e affonda, rimozione della pressione. Il volume puro della camera magmatica di un supervulcano significa che l'incubazione richiede una velocità di erogazione del calore 2-3 ordini di grandezza maggiore di quella di un vulcano tradizionale [fonti:Achenbach; Clemetti].
Infine, la sovrapressione crea fratture lungo la periferia della cupola, sfogare la pressione dalla camera. Il magma pieno di gas esplode verso il cielo, piovendo cenere e detriti per centinaia di miglia e rilasciando micidiali flussi piroclastici -- che si muove velocemente, dense nubi di gas, cenere e rocce che ribollono dall'eruzione a 1, 470 F (800 C) - su decine di migliaia di miglia quadrate [fonti:Achenbach; Società Geologica di Londra].
Ulteriori esplosioni si verificano periodicamente per settimane. La cenere scende su scala regionale, riempiendo il cielo di sostanze inquinanti e coprendo decine di milioni di miglia quadrate in pollici di cenere che uccide i raccolti [fonti:Geological Society of London; Clemetti]. Fino a quando non si sistema, chiunque si trovi nel raggio di migliaia di chilometri rischia di respirare minuscoli aghi di vetro, rottura dei vasi sanguigni polmonari e annegamento in un impasto liquido di cenere e umidità polmonare [fonti:Achenbach; Società Geologica di Londra; Tyson]. La cenere crolla i tetti, inquina le fonti d'acqua vitali e intacca i motori dei veicoli, innescando una crisi della produzione alimentare, trasporto, comunicazione ed economia che durano da mesi ad anni [fonti:Geological Society of London; Clemetti].
In poche settimane, polvere e aerosol di solfato circondano il globo, filtrando la luce solare e raffreddando le temperature medie globali di circa 5-9 F (3-5 C) per diversi anni dopo [fonti:Geological Society of London; Klemetti; Marshall]. Un terzo degli Stati Uniti, in particolare gli stati del Montana, Idaho e Wyoming, rimanere inabitabile per mesi, forse anni [fonti:Tyson; USGS].
per fortuna, le probabilità sostengono che ciò non accada in tempi brevi. Ma un'altra supereruzione, un giorno, Da qualche parte nel mondo, è inevitabile. Forse è ora di iniziare su quella colonia su Marte, dopotutto.
Non ci vuole moltoSebbene 50 volte più piccolo di un supervulcano, Pinatubo (1991), nell'isola filippina di Luzon, ha abbassato le temperature superficiali nell'emisfero settentrionale fino a 0,9-1,1 F (0,5-0,6 C). Tambora (1815) ha smorzato le temperature estive dell'emisfero settentrionale per due anni consecutivi. Krakatau (1883) ha causato un calo medio di 0,9-1,8 F (0,5-1,0 C) nelle temperature dell'atmosfera più bassa che è durato anni. Queste medie probabilmente nascondono effetti locali più gravi [fonti:Geological Society of London; Sé et al.].
I supervulcani presentano un argomento affascinante, ma difficile da scrivere. Da una parte, ci meravigliamo dell'enorme scala rivelata attraverso le loro vaste caldere e i depositi accatastati, e possiamo intuire la loro capacità di cambiamento climatico attraverso le carote di ghiaccio, anelli degli alberi e microbi che alterano la loro struttura in risposta ai cambiamenti climatici. Dall'altra, ci sono così tante cose che non sappiamo sul contenuto dei loro magmi e sulle dinamiche che guidano i loro pennacchi che sgorgano in profondità. Anche sostanze chimiche e materiali apparentemente innocui potrebbero causare indicibili perturbazioni nel clima se scaricati nell'atmosfera in quantità sufficienti. Semplicemente non lo sappiamo.
Ed è questo che terrorizza questi colossi. Nonostante tutte le nostre conoscenze sugli eventi vulcanici e tettonici, e anche se i supervulcani esistono proprio qui sulla Terra, in qualche modo potrebbero anche essere meteore a livello di estinzione provenienti dallo spazio. La nostra capacità di prevederli, o fare qualcosa per loro, è ugualmente piccolo, e in entrambi i casi rimaniamo aggrappati al freddo conforto delle lunghe probabilità.
