La professoressa di geologia dell'Illinois Patricia Gregg, Giusto, e la studentessa laureata Haley Cabaniss hanno sviluppato il primo modello quantitativo che potrebbe aiutare a prevedere le eruzioni dei supervulcani. Credito:L. Brian Stauffer
Preoccupazione per le potenziali imminenti eruzioni dei supervulcani della Terra, come Taupo in Nuova Zelanda o Yellowstone negli Stati Uniti, potrebbe essere sedato dai risultati di un nuovo studio che suggerisce che i segni geologici che indicano un'eruzione catastrofica sarebbero chiari con largo anticipo.
Per aiutare a prevedere le eruzioni dei supervulcani, lo studio condotto dall'Università dell'Illinois ha quantificato gli effetti spesso trascurati dello stress tettonico sulle rocce che ospitano questi giganti addormentati, e suggerisce che le persone non devono farsi prendere dal panico, almeno non ancora.
Nello studio, i ricercatori hanno deciso di indagare sullo stress tettonico su scala regionale e hanno scoperto inaspettatamente che i loro modelli potrebbero aiutare a prevedere i tempi dell'eruzione del supervulcano e informare gli esperti su cosa aspettarsi, geologicamente, ben prima di un'eruzione.
"Tradizionalmente, si pensa che le eruzioni si verifichino quando la pressione causata dal magma caldo supera la forza della roccia del tetto di un vulcano, " ha detto la professoressa di geologia Patricia Gregg. "Ma i supervulcani tendono a verificarsi in aree di notevole stress tettonico, dove le piastre si stanno muovendo verso, passato o lontano l'uno dall'altro. Quel movimento della piastra influenzerà i calcoli del modello".
Gregg, lo studente laureato Haley Cabaniss e il professore di geologia del Pomona College Eric Grosfils hanno pubblicato i loro risultati sulla rivista Lettere di ricerca geofisica .
Il team ha creato un modello basato sulla zona vulcanica di Taupo nel nord della Nuova Zelanda. Hanno scelto questo sistema a causa della sua impostazione tettonica estensionale relativamente semplice, il tipo di area spesso associata ai supervulcani. Però, i loro modelli hanno scoperto che qualsiasi stress tettonico avrebbe un profondo effetto sulla stabilità dei supervulcani.
"Non importa se è estensionale, sforzo di compressione o taglio, "Ha detto Cabaniss. "Qualsiasi stress tettonico aiuterà a destabilizzare la roccia e ad innescare eruzioni, solo su tempi leggermente diversi. La cosa notevole che abbiamo scoperto è che i tempi sembrano dipendere non solo dallo stress tettonico, ma anche se il magma viene fornito attivamente al vulcano".
Usando il loro modello, il team ha esaminato scenari con diverse quantità di stress, movimento delle placche tettoniche e rifornimento di magma. Hanno scoperto che in ogni dato ambiente tettonico, i serbatoi di magma all'interno dei supervulcani sembrano rimanere stabili per centinaia o migliaia di anni mentre il nuovo magma viene attivamente fornito al sistema.
"Inizialmente siamo rimasti sorpresi da questo brevissimo lasso di tempo di centinaia o migliaia di anni, " ha detto Gregg. "Ma è importante rendersi conto che i supervulcani possono rimanere dormienti per un tempo molto lungo, a volte un milione di anni o più. In altre parole, possono rimanere stabili, facendo quasi nulla per 999, 000 anni, quindi iniziare un periodo di ringiovanimento che porta a un'eruzione su larga scala".
Certo, il panico si manifesta ogni volta che Yellowstone o Taupo subiscono un cambiamento nell'attività sismica o dei geyser, ma questa ricerca suggerisce che i precursori dell'eruzione catastrofica saranno molto più grandi e durevoli di qualsiasi cosa finora documentata, hanno detto i ricercatori.
"Quando il nuovo magma inizia a ringiovanire un sistema di supervulcani, possiamo aspettarci di vedere un enorme aumento, faglia e attività sismica, "Ha detto Gregg. "Molto più grande degli eventi su scala metrica che abbiamo visto negli ultimi tempi. Stiamo parlando della gamma da decine a centinaia di metri di sollevamento. Anche allora, i nostri modelli prevedono che il sistema si gonfierà per centinaia o migliaia di anni prima di assistere a un'eruzione catastrofica".
"Le persone devono tenere a mente che siti come Yellowstone sono molto ben monitorati, " Cabaniss ha detto. "E 'anche importante notare che la nostra ricerca suggerisce che l'intero processo di ringiovanimento-eruzione avrà luogo nel corso di diverse o più vite umane. I nostri modelli indicano che dovrebbero esserci molti avvertimenti".