Il 29 maggio, 2006, il fango ha iniziato a eruttare da diversi siti sull'isola indonesiana di Giava. fango bollente, acqua, rocce e gas sgorgati da bocche di nuova creazione nel terreno, seppellendo intere città e costringendo molti indonesiani a fuggire. Entro settembre 2006, il più grande sito di eruzione ha raggiunto un picco, e sulla superficie sgorgava abbastanza fango da riempire quotidianamente 72 piscine olimpioniche.

Gli indonesiani costruirono freneticamente argini per contenere il fango e salvare gli insediamenti circostanti e le risaie dall'essere coperti. L'eruzione, noto come Lusi, è ancora in corso ed è diventata l'eruzione di fango in corso più distruttiva della storia. L'implacabile mare di fango ha seppellito alcuni villaggi a 40 metri (130 piedi) di profondità e costretto quasi 60, 000 persone dalle loro case. Il vulcano emette ancora periodicamente getti di rocce e gas nell'aria come un geyser. Ora sta trasudando circa 80, 000 metri cubi (3 milioni di piedi cubi) di fango ogni giorno, sufficienti per riempire 32 piscine olimpioniche.

Ora, più di 11 anni dopo la sua prima eruzione, i ricercatori potrebbero aver capito perché i flussi di fango non si sono fermati:in profondità nel sottosuolo, Lusi è collegata a un vicino sistema vulcanico.

In un nuovo studio, i ricercatori hanno applicato una tecnica utilizzata dai geofisici per mappare l'interno della Terra per visualizzare l'area sotto Lusi. Le immagini mostrano che il condotto che fornisce fango a Lusi è collegato alle camere magmatiche del vicino complesso vulcanico Arjuno-Welirang attraverso un sistema di faglie a 6 chilometri (4 miglia) sotto la superficie.

I vulcani possono essere collegati tra loro in profondità nel sottosuolo e gli scienziati sospettavano che Lusi e il complesso vulcanico Arjuno-Welirang fossero in qualche modo collegati, perché la ricerca precedente ha mostrato che parte del gas espulso da Lusi si trova tipicamente nel magma. Ma nessuno aveva ancora dimostrato che Lusi fosse fisicamente collegata ad Arjuno-Welirang.

I ricercatori hanno scoperto che il magma rovente del vulcano Arjuno-Welirang ha essenzialmente "cotto" i sedimenti ricchi di sostanze organiche sotto Lusi. Questo processo aumenta la pressione generando gas che rimane intrappolato sotto la superficie. Nel caso di Lusi, la pressione crebbe fino a quando un terremoto ne fece scoppiare.

Studiare la connessione di questi due sistemi potrebbe aiutare gli scienziati a capire meglio come si evolvono i sistemi vulcanici, se eruttano magma, fanghi o fluidi idrotermali.

"Mostriamo chiaramente le prove che i due sistemi sono collegati in profondità, " disse Adriano Mazzini, geoscienziato alla CEED - Università di Oslo e autore principale del nuovo studio nel Journal of Geophysical Research:Solid Earth , una rivista dell'American Geophysical Union. "Ciò che il nostro nuovo studio mostra è che l'intero sistema esisteva già lì:tutto era carico e pronto per essere attivato".

Trovare una connessione

Giava fa parte di un arco insulare vulcanico, formata quando una placca tettonica subduce sotto un'altra. Mentre l'isola si elevava dal mare, vulcani formati lungo la sua spina dorsale, con bacini di acqua bassa tra di loro. Il fango di Lusi proviene da sedimenti depositati in quei bacini mentre l'isola era ancora parzialmente sommersa dall'acqua.

Mazzini studia Lusi da poco dopo l'inizio dell'eruzione. Due anni fa, gli autori dello studio hanno installato una rete di 31 sismometri intorno a Lusi e al vicino complesso vulcanico. I ricercatori utilizzano in genere i sismometri per misurare lo scuotimento del suolo durante i terremoti, ma gli scienziati possono anche usarli per creare immagini tridimensionali delle aree sotto i vulcani.

Utilizzando 10 mesi di dati registrati dai sismometri, Mazzini e i suoi colleghi hanno ripreso l'area sotto Lusi e i vulcani circostanti. Le immagini hanno mostrato un tunnel che sporge dalla più settentrionale delle camere magmatiche di Arjuno-Welirang nel bacino sedimentario in cui si trova Lusi. Ciò consente al magma e ai fluidi idrotermali originari del mantello di intromettersi nei sedimenti di Lusi, che innesca reazioni massicce e crea gas che genera alta pressione sotto la superficie terrestre. Qualsiasi perturbazione, come un terremoto, può quindi innescare l'eruzione di questo sistema.

"Si tratta solo di riattivare o aprire queste faglie e qualsiasi sovrapressione accumulata nel sottosuolo vorrà inevitabilmente scappare e venire in superficie, e hai una manifestazione in superficie, e questo è Lusi, " Disse Mazzini.

Innescare un'eruzione

Mazzini e altri ricercatori sospettano che un terremoto di magnitudo 6,3 che ha colpito Giava due giorni prima che il fango iniziasse a scorrere sia stato ciò che ha innescato l'eruzione di Lusi, riattivando il sistema di faglie che lo collega ad Arjuno-Welirang.

Permettendo al magma di defluire nel bacino sedimentario di Lusi, il sistema di faglie potrebbe essere una via per spostare l'intero sistema vulcanico verso nord, disse Stephen Miller, professore di geodinamica all'Università di Neuchâtel a Neuchâtel, Svizzera che non era collegata allo studio.

"Sembra che queste potrebbero essere le fasi iniziali di questa marcia in avanti di questo arco vulcanico, " ha detto Miller. "In definitiva, sta portando tutto questo calore verso Lusi, che sta guidando quel sistema continuo."

Mazzini e altri scienziati non sono sicuri di quanto ancora Lusi continuerà a eruttare. Mentre i vulcani di fango sono abbastanza comuni su Giava, Lusi è un ibrido tra un vulcano di fango e una bocca idrotermale, e il suo collegamento con il vicino vulcano manterrà la cottura dei sedimenti per gli anni a venire.

"Quindi ciò che significa per me è che Lusi non si fermerà tanto presto, " ha detto Miller.