I ricercatori hanno ora trovato una spiegazione per ciò che ha innescato la più grande eruzione vulcanica testimoniata dall'umanità. Il segreto del vulcano è stato rivelato da indizi geochimici nascosti all'interno di cristalli di quarzo vulcanico.

I vulcani più letali della terra sono chiamati supervulcani, capace di produrre eruzioni catastrofiche che devastano vaste regioni, e causare il raffreddamento globale del clima. Il supervulcano indonesiano Toba ha avuto una di queste eruzioni circa 73 000 anni fa, quando 2 800 chilometri cubi di cenere vulcanica furono espulsi nell'atmosfera e piovvero e ricoprirono enormi aree in Indonesia e India.

Gli scienziati hanno a lungo dibattuto su come si generano questi straordinari volumi di magma, e cosa fa eruttare questo magma in modo così esplosivo. Un team di ricercatori dell'Università di Uppsala, insieme a colleghi internazionali, hanno ora trovato indizi intriganti nascosti all'interno di cristalli di dimensioni millimetriche provenienti dalla cenere e dalla roccia vulcanica.

"I cristalli di quarzo che crescono nel magma registrano cambiamenti chimici e termodinamici nel sistema magmatico prima dell'eruzione, simile a come gli anelli degli alberi registrano le variazioni climatiche. Quando le condizioni nel magma cambiano, i cristalli rispondono e producono zone di crescita distinte che registrano questi cambiamenti. Il problema è che ogni "anello dell'albero" analogico è largo solo pochi micrometri, ecco perché sono estremamente difficili da analizzare in dettaglio, ' dice il dottor David Budd presso il Dipartimento di Scienze della Terra, Università di Upsala.

I ricercatori hanno analizzato i cristalli di quarzo di Toba, e ha trovato un netto spostamento nella composizione isotopica verso il bordo esterno dei cristalli. I cerchi di cristallo contengono una proporzione relativamente bassa dell'isotopo pesante ¹⁸ O rispetto all'accendino ¹⁶ O.

'Il basso rapporto di ¹⁸ O a ¹⁶ Il contenuto di O nei bordi di cristallo indica che qualcosa nel sistema magmatico è cambiato drasticamente poco prima della grande eruzione. La spiegazione dietro queste firme chimiche è che il magma si è sciolto e ha assimilato un grande volume di una roccia locale che a sua volta è caratterizzata da un rapporto relativamente basso di ¹⁸ O a ¹⁶ O. Questo tipo di roccia spesso contiene anche molta acqua, che può essere rilasciato nel magma, produzione di vapore, e quindi un aumento della pressione del gas all'interno della camera magmatica. Questa pressione del gas rapidamente aumentata alla fine ha permesso al magma di rompere la crosta sovrastante, e inviare migliaia di chilometri cubi di magma nell'atmosfera, ' spiega la dottoressa Frances Deegan del Dipartimento di Scienze della Terra, Università di Upsala.

Per fortuna, queste super-eruzioni catastrofiche accadono molto raramente.

'I biologi hanno precedentemente dimostrato che questa particolare eruzione a Toba ha spinto l'umanità vicino all'estinzione. Si spera che ci vorranno molte migliaia di anni, ma il fatto è che è solo questione di tempo prima della prossima super eruzione, forse a Toba, Yellowstone (Stati Uniti), o da qualche altra parte. Auspicabilmente, ne sapremo di più e saremo meglio preparati la prossima volta!' afferma il professor Valentin Troll del Dipartimento di Scienze della Terra, che ha condotto questo studio sui quarzi Toba all'Università di Uppsala.