Storie recenti nei media nazionali stanno amplificando i timori di una catastrofica eruzione dell'area vulcanica di Yellowstone, ma gli scienziati rimangono incerti sulla probabilità di un tale evento. Per comprendere meglio la geologia del sottosuolo della regione, I geologi dell'Università dell'Illinois hanno riavvolto e riprodotto una parte della sua storia geologica, scoprendo che il vulcanismo di Yellowstone è molto più complesso e dinamico di quanto si pensasse in precedenza.

"Il calore necessario per guidare il vulcanismo di solito si verifica nelle aree in cui le placche tettoniche si incontrano e una lastra di crosta scivola, o subduce, sotto un altro. Però, Yellowstone e altre aree vulcaniche dell'entroterra degli Stati Uniti occidentali sono lontane dai confini delle placche attive lungo la costa occidentale, " ha detto il professore di geologia Lijun Liu che ha guidato la nuova ricerca. "In questi casi interni, si sospetta che una fonte di calore profonda nota come pennacchio del mantello provochi la fusione della crosta e il vulcanismo superficiale".

Nel nuovo studio, riportato sul giornale Geoscienze della natura , Liu e gli studenti laureati Quan Zhou e Jiashun Hu hanno usato una tecnica chiamata tomografia sismica per scrutare in profondità nel sottosuolo degli Stati Uniti occidentali e mettere insieme la storia geologica dietro il vulcanismo. Usando i supercomputer, il team ha eseguito diversi scenari tettonici per osservare una serie di possibili storie geologiche per gli Stati Uniti occidentali negli ultimi 20 milioni di anni. Lo sforzo ha prodotto scarso supporto per la tradizionale ipotesi del pennacchio del mantello.

"Il nostro obiettivo è sviluppare un modello che corrisponda a ciò che vediamo oggi sia sotto terra che in superficie, " Zhou ha detto. "Lo chiamiamo un modello geodinamico ibrido perché la maggior parte dei modelli precedenti inizia con una condizione iniziale e va avanti, oppure iniziare con le condizioni attuali e tornare indietro. Il nostro modello fa entrambe le cose, che ci dà un maggiore controllo sui processi rilevanti."

Una delle tante variabili che il team ha inserito nel modello è stato il calore. Il materiale caldo del sottosuolo - come quello di un pennacchio di mantello - dovrebbe salire verticalmente verso la superficie, ma non era quello che i ricercatori hanno visto nei loro modelli.

"Sembra che il pennacchio del mantello sotto gli Stati Uniti occidentali stia sprofondando più profondamente nella terra nel tempo, che sembra controintuitivo, "Ha detto Liu. "Questo suggerisce che qualcosa di più vicino alla superficie - una lastra oceanica proveniente dal confine tettonico occidentale - sta interferendo con l'innalzamento del pennacchio".

L'ipotesi del pennacchio del mantello è stata controversa per molti anni e le nuove scoperte si aggiungono alle prove per uno scenario tettonico rivisto, hanno detto i ricercatori.

"Un risultato solido di questi modelli è che la fonte di calore dietro l'esteso vulcanismo interno ha avuto origine dal mantello oceanico poco profondo a ovest della costa nord-occidentale del Pacifico, " Liu ha detto. "Questo sfida direttamente la visione tradizionale secondo cui la maggior parte del calore proveniva dal pennacchio sotto Yellowstone".

"Infine, speriamo di considerare i dati chimici delle rocce vulcaniche nel nostro modello, Zhou ha detto. "Ciò ci aiuterà a limitare ulteriormente la fonte del magma perché le rocce provenienti dai pennacchi del mantello profondo e dalle placche tettoniche vicine alla superficie potrebbero avere caratteristiche chimiche diverse".

Per quanto riguarda la probabilità che una violenta scomparsa di Yellowstone si verifichi in qualunque momento presto, i ricercatori dicono che è ancora troppo presto per saperlo.

"Certo, il nostro modello non può prevedere specifiche super-eruzioni future. Però, guardando indietro attraverso 20 milioni di anni di storia, non vediamo nulla che renda l'attuale regione di Yellowstone particolarmente speciale - almeno non abbastanza da farci sospettare che possa fare qualcosa di diverso dal passato quando si sono verificate molte eruzioni catastrofiche, " Liu ha detto. "Ancora più importante, questo lavoro ci darà una migliore comprensione di alcuni dei misteriosi processi nelle profondità della terra, che ci aiuterà a comprendere meglio le conseguenze della tettonica a zolle, compreso il meccanismo dei terremoti e dei vulcani".