Le eruzioni vulcaniche sono l'espressione più spettacolare dei processi che agiscono all'interno di qualsiasi pianeta attivo. Le eruzioni effusive consistono in un flusso dolce e costante di lava sulla superficie, mentre le eruzioni esplosive sono fenomeni violenti che possono espellere materiali caldi fino a diversi chilometri nell'atmosfera.

La transizione tra queste eruzioni rappresenta uno dei pericoli naturali più pericolosi.

La comprensione dei meccanismi che governano tale transizione ha ispirato innumerevoli studi in Scienze della Terra negli ultimi decenni.

In un nuovo studio condotto dal dottor Danilo Di Genova, dalla School of Earth Sciences dell'Università di Bristol, un team internazionale di scienziati fornisce prove, per la prima volta, che un sottile punto di svolta della chimica dei magmi separa chiaramente le eruzioni effusive da quelle esplosive in tutto il mondo.

Inoltre, dimostrano che le variabilità su scala nanometrica dei magmi possono aumentare notevolmente il potenziale esplosivo dei vulcani.

Il dottor Di Genova ha dichiarato:"I nuovi dati sperimentali, la modellazione termodinamica e l'analisi dei dati composizionali del record vulcanico globale che abbiamo presentato nel nostro studio forniscono prove combinate di un'improvvisa discontinuità nel comportamento del flusso dei magmi riolitici che guida se un vulcano erutta in modo effusivo o esplosivo.

"La discontinuità di flusso identificata può essere attraversata da piccoli cambiamenti compositivi nei magmi riolitici e può essere indotta dalla cristallizzazione, assimilazione, rifornimento o miscelazione del magma.

"Le variazioni del comportamento del flusso indotte dalla composizione possono anche derivare da cambiamenti nei parametri intrinseci dei magmi come la temperatura, pressione o fugacità di ossigeno."

Questi possono provocare la rivitalizzazione di una camera magmatica precedentemente "bloccata" tramite fluidificazione chimica o possono ostacolare un degasaggio efficiente e portare ad un aumento del potenziale esplosivo tramite "irrigidimento" chimico di un magma.

Per di più, lo studio ha mostrato come l'improvvisa precipitazione di nanocristalli contenenti ferro, che sono stati recentemente trovati nelle rocce vulcaniche, può aumentare il potenziale esplosivo di un magma sia attraverso l'esaurimento del ferro nella struttura del fuso sia fornendo punti di nucleazione per le bolle di gas che guidano l'eruzione esplosiva.

"Un punto di svolta chimico che governa la mobilitazione e lo stile di eruzione del magma riolitico" è pubblicato in Natura .