Un vulcano in Ecuador con un profondo cratere cilindrico potrebbe essere il più grande strumento musicale sulla Terra, producendo suoni unici che gli scienziati potrebbero utilizzare per monitorarne l'attività.

Nuove registrazioni infrasuoni del vulcano Cotopaxi nell'Ecuador centrale mostrano che dopo una sequenza di eruzioni nel 2015, il cratere del vulcano ha cambiato forma. Il profondo e stretto cratere costringeva l'aria a riverberare contro le pareti del cratere quando il vulcano rimbombava. Questo ha creato onde sonore come quelle prodotte da un organo a canne, dove l'aria in pressione viene forzata attraverso tubi metallici.

"È l'organo a canne più grande che tu abbia mai incontrato, "ha detto Jeff Johnson, un vulcanologo della Boise State University in Idaho e autore principale di un nuovo studio che dettaglia i risultati in Lettere di ricerca geofisica , una rivista dell'American Geophysical Union. Ascolta qui i suoni di canne d'organo unici di Cotopaxi.

Le nuove scoperte mostrano che la geometria del cratere di un vulcano ha un forte impatto sui suoni che un vulcano può produrre. Comprendere l'"impronta vocale" unica di ciascun vulcano può aiutare gli scienziati a monitorare meglio questi rischi naturali e avvisare gli scienziati dei cambiamenti in corso all'interno del vulcano che potrebbero segnalare un'imminente eruzione, secondo gli autori dello studio.

"Capire come parla ogni vulcano è fondamentale per capire cosa sta succedendo, " Johnson ha detto. "Una volta che ti rendi conto di come suona un vulcano, se ci sono cambiamenti a quel suono, che ci porta a pensare che ci siano cambiamenti in corso nel cratere, e questo ci induce a prestare attenzione."

L'eruzione in corso del Kilauea alle Hawaii potrebbe essere un banco di prova per studiare come i cambiamenti nella forma di un cratere influenzano i suoni che emette, secondo Johnson.

Il lago di lava alla sommità del Kilauea si prosciugò mentre il magma che lo riforniva scorreva verso il basso, che dovrebbe modificare i toni degli infrasuoni emessi dal cratere.

Ascoltare gli infrasuoni di Kilauea potrebbe aiutare gli scienziati a monitorare la profondità del magma da lontano e prevedere i suoi potenziali rischi eruttivi, secondo David Fee, un vulcanologo dell'Università dell'Alaska Fairbanks che non era collegato al nuovo studio.

Quando i livelli di magma alla vetta del Kilauea scendono, il magma può riscaldare le falde acquifere e provocare eruzioni esplosive, che si crede sia accaduto a Kilauea nelle ultime settimane. Questo può cambiare gli infrasuoni emessi dal vulcano.

"È molto importante per gli scienziati sapere quanto è profondo il cratere, se il livello del magma è alla stessa profondità e se interagisce con la falda freatica, che può creare un pericolo significativo, "Tassa ha detto.

Rilevare un nuovo tipo di suono

Cotopaxi è rimasto inattivo per la maggior parte del XX secolo, ma è scoppiato più volte nell'agosto del 2015. Le eruzioni hanno vomitato cenere e gas nell'aria, mettendo in pericolo gli oltre 300, 000 persone che vivono vicino al vulcano. Una massiccia eruzione potrebbe sciogliere l'immenso manto nevoso di Cotopaxi, che innescherebbero massicce inondazioni e colate di fango che potrebbero raggiungere città e paesi vicini.

Le eruzioni del 2015 sono state relativamente minori, ma hanno innescato un'esplosione che ha fatto sparire alla vista il fondo del cratere. Fu allora che i ricercatori ecuadoriani che monitoravano il vulcano notarono strani suoni provenienti dal cratere. La frequenza delle onde sonore era troppo bassa per essere udita dagli umani, ma sono stati registrati dagli strumenti degli scienziati.

I ricercatori hanno soprannominato i suoni tornillos, la parola spagnola per viti, perché le onde sonore sembravano filettature. Hanno oscillato avanti e indietro per circa 90 secondi, sempre più piccolo, prima di passare in secondo piano.

Johnson lo paragona alla "vecchia porta del bar occidentale" che una volta aperta, oscilla avanti e indietro più volte prima di fermarsi. Ma a causa delle dimensioni del cratere, è largo più di 100 metri (300 piedi) e circa 300 metri (1, 000 piedi) di profondità:occorrono cinque secondi affinché le onde sonore attraversino un'oscillazione completa.

"È come aprire la porta di un bar che fa avanti e indietro per un minuto e mezzo, "Ha detto Johnson. "È un segnale bellissimo e sorprendente che il mondo naturale sia in grado di produrre questo tipo di oscillazione".

I suonatori di organo a canne creano suoni con caratteristiche simili utilizzando una tastiera per forzare l'aria attraverso tubi di lunghezze diverse. Questa è la prima volta che i vulcanologi registrano suoni di così bassa frequenza e con questo drammatico riverbero proveniente da un vulcano, secondo Johnson.

Il cratere prodotto tornillo suona circa una volta al giorno per la prima metà del 2016, prima che si fermassero. Johnson e i suoi colleghi non sono sicuri di cosa abbia causato esattamente i suoni, ma sanno che ha qualcosa a che fare con l'attività del vulcano e non solo con il vento che soffia sulla sommità del cratere. Ogni tornillo era associato al gas che usciva dallo sfiato, ha detto Johnson.

I ricercatori sospettano che una delle due cose potrebbe aver stimolato il vulcano a produrre i tornilli. Parte del fondo del cratere potrebbe essere crollata, come può succedere quando il magma si muove sotto un vulcano, oppure si stava verificando un'esplosione in fondo al cratere. Le esplosioni sono comuni nei crateri a bocca aperta come Cotopaxi, dove il gas si accumula fino a raggiungere una pressione abbastanza alta da esplodere.