Utilizzando immagini satellitari, I ricercatori della Penn State hanno identificato per la prima volta un'importante riserva di magma in un serbatoio che si estende per quasi due miglia dal cratere di un vulcano in Nicaragua.

Ciò dimostra che i vulcani possono essere alimentati con magma attraverso canali sotterranei vicini e potrebbe aiutare a spiegare come i vulcani possono eruttare apparentemente senza preavviso perché il centro attivo del vulcano mostra poca attività di deformazione. I risultati sono pubblicati oggi (28 marzo) in Lettere di ricerca geofisica .

Un team guidato da Christelle Wauthier, assistente professore di geoscienze e l'Institute for CyberScience, ha usato i dati satellitari per tracciare il movimento del terreno che circonda il vulcano Masaya, un vulcano attivo e una popolare destinazione turistica vicino a milioni di residenti vicino a Managua.

Utilizzo del radar interferometrico ad apertura sintetica (InSAR), una tecnica che utilizza immagini di telerilevamento satellitare radar, il team ha trovato un rigonfiamento del terreno di oltre tre pollici in una vasta area a nord del cratere. Hanno usato dati comparativi presi in diversi momenti nel tempo per determinare l'aumento dell'offerta di magma. Quel lavoro è stato corroborato da misurazioni del gas indipendenti effettuate al cratere da un'altra squadra. Tracciare l'inflazione del suolo vicino ai vulcani è un modo per determinare la probabilità di una futura eruzione vulcanica. InSAR può misurare cambiamenti di un terzo di pollice nella topografia della Terra.

Kirsten Stephens, uno studente di dottorato in geoscienze alla Penn State, ha detto che i dati InSAR hanno aiutato il team a individuare un aumento della fornitura di magma la cui estensione e ampiezza possono essere perse o sottovalutate da sensori a terra come il GPS.

"Quando utilizzi i dati satellitari, in realtà stai guardando un'ampia area rispetto a una stazione GPS, che è un punto di misura sulla Terra, " ha detto Stephens. "Con i dati satellitari, stiamo osservando centinaia per centinaia di chilometri della Terra. Con questa migliore copertura spaziale, siamo stati in grado di immaginare questo movimento del suolo gonfiato correlato all'aspetto di questo lago di lava del 2015, che nessuno aveva catturato prima."

Wauthier ha affermato che questa ricerca cambia il modo in cui dovremmo monitorare i vulcani.

"Questo mostra che dovresti monitorare vicino all'area di sfiato attiva ma anche più lontano per ottenere un'immagine più ampia dei processi magmatici, " Ha detto Wauthier. "Questa è una chiara prova che mostra che il magma può essere fornito in grandi quantità più lontano dal punto di eruzione".

Wauthier sospetta che i percorsi del magma siano collegati a una struttura preesistente della caldera che si è formata durante il crollo del vulcano 2, 500 anni fa. Masaya, come la caldera di Yellowstone del Wyoming, non ha una forma conica. L'attività magmatica passata ha causato la caduta del tetto di un serbatoio, creando una depressione nel punto di eruzione. Le zone deboli potrebbero essersi formate durante questo evento e potrebbero attualmente fungere da vie magmatiche, Wauthier ha detto, ma ci vorranno più ricerche per determinarlo.

"L'offerta di magma offset ha molte conseguenze nell'interpretare i disordini vulcanici, perché se avessi guardato solo l'evento attivo, potresti aver perso la maggior parte dell'inflazione, "Ha detto Wauthier. "Forse non ti sei reso conto che c'era un sacco di magma che si accumulava sotto terra."

L'ultima volta che Masaya ha avuto una massiccia eruzione è stata nel 1772, e da allora in vetta è stato spesso visibile un lago di lava. Però, il vulcano ha mostrato segni di attività, con la sua più recente eruzione esplosiva, durata circa una settimana, avvenuta nel 2012. L'eruzione del 1772 ha vomitato cenere e lava fusa per più di 30 miglia. Oggi, circa 2 milioni di persone vivono entro 12 miglia dal vulcano.

"Il vulcano ha il potenziale per essere molto esplosivo e creare eruzioni molto grandi, " Wauthier ha detto. "Ecco perché ci siamo concentrati su questo settore. Perché ci sono così tante persone che vivono lì intorno, vogliamo capire cosa sta succedendo in quel vulcano e dove sono i serbatoi e le vie di magma. Se l'offerta di magma aumenta in modo significativo, è un segno che il vulcano potrebbe diventare più attivo".

Stephens ha affermato che il team sta ora lavorando a uno studio di follow-up utilizzando le enormi quantità di set di dati di telerilevamento forniti da sette satelliti, insieme alle misurazioni a terra acquisite dal Professore Associato di Geoscienze Pete LaFemina, per modellare l'evoluzione temporale dell'offerta di magma in modo più dettagliato.

"Attraverso il modello di inversione è quindi possibile ottenere una stima della variazione di volume, "Ha detto Stephens. "Puoi ottenere una stima approssimativa di quanto magma è stato fornito nel sistema in quel periodo." La NASA e la National Science Foundation hanno finanziato questa ricerca.