Il complesso vulcanico della Laguna del Maule in Cile è un grande, paesaggio complicato ed esplosivo che, stranamente, manca il classico cono visto su molti vulcani, compreso Fuego, il vulcano guatemalteco che ha ucciso centinaia di persone in un'eruzione del 3 giugno.

È un compito importante capire una regione in cima a una montagna che ha eruttato 50 volte negli ultimi 20, 000 anni. Ma il punto di partenza per cogliere il quadro generale di uno studio pubblicato oggi (27 giugno) in Progressi scientifici è piuttosto semplice:è l'anello che l'acqua stagnante lascia su una vasca da bagno.

Come la riva di un antico lago, un anello della vasca da bagno deve essere orizzontale quando si forma. Ma, come notò anni fa Brad Singer, professore di geoscienza dell'Università del Wisconsin-Madison, l'antica, costa elevata a Maule ora degrada da un punto basso a nord a un punto alto a sud.

I vulcani Maule, situato in una regione che ha visto enormi eruzioni durante l'ultimo milione di anni, sono irrequieti. Dal 2007, gli strumenti satellitari hanno misurato un sollevamento medio di 8 pollici all'anno, di gran lunga l'aumento misurato più veloce e più lungo di un vulcano inquieto nel mondo, e un segno inconfondibile che la roccia fusa sotto l'area sta salendo.

Cantante, vulcanologo e specialista nella datazione delle rocce, attualmente dirige un progetto quinquennale della National Science Foundation per esplorare Maule con un'ampia varietà di tecniche geologiche. Capire perché quell'aumento sta avvenendo, e ciò che fa presagire, sono due obiettivi centrali del progetto, che ha portato sul sito decine di scienziati e studenti.

In genere, La vulcanologia è un esercizio di specchietto retrovisore. Mesi, anni, o anche 50 milioni di anni dopo che la lava si è raffreddata e la cenere si è depositata, gli scienziati esaminano la chimica, forma, e distribuzione di rocce in uno sforzo forense per comprendere un sito vulcanico. Alla Laguna del Maule, tra le regioni vulcaniche più attive al mondo, Singer sta cercando di documentare condizioni e processi prima della prossima eruzione.

Il Cile ha più di 80 vulcani. Maule, insieme a tanti altri, erutta riolite, un tipo particolarmente esplosivo di roccia fusa. La riolite contiene un alto livello di acqua e anidride carbonica, che entrambi lampeggiano in gas quando la pressione diminuisce quando il magma si avvicina alla superficie terrestre.

Conoscere la velocità e le variazioni del magma che sale in un serbatoio sotto un vulcano è fondamentale per le domande sulle eruzioni future, ma le misurazioni delle proprietà delle rocce fino a una dozzina di miglia sottoterra devono, per definizione, essere indiretto.

L'obiettivo. il gol, Il cantante dice, "È costruire un'immagine mentale, un modello, per i meccanismi che operano prima di un grande, o "super" eruzione."

Lo studio in Progressi scientifici utilizzato l'antico litorale per informazioni di base sul paesaggio dell'area 10, 000 anni fa. Fu allora che crollò una colata lavica di riolite che "tappava" lo sbocco del lago, abbassando il livello dell'acqua di circa 200 metri fino al livello attuale.

Il litorale della reliquia era lungo almeno 60 chilometri, anche se da allora gran parte di essa è stata ricoperta da colate laviche. Durante quattro viaggi sul campo, Singer e colleghi hanno utilizzato precisi strumenti GPS per ottenere misurazioni dell'altitudine in 64 punti lungo la costa.

Il punto più alto, hanno trovato, era 62 metri sopra il punto più basso, consentendo ai ricercatori di calcolare un aumento medio di 6 millimetri all'anno. Ma se l'attuale rapido sollevamento dopo un periodo di stabilità è tipico, il sollevamento totale probabilmente si è verificato in ben 16 impulsi rapidi, in media 50 anni ciascuno, negli ultimi 10, 000 circa anni.

Le informazioni di base sul sollevamento sono state quindi combinate con i dati sullo scuotimento della terra, gravità e conducibilità elettrica, e analisi dei minerali in superficie, i resti di eruzioni passate, per dipingere un quadro migliore della situazione geologica.

Hélène Le Mével, un dottorato di ricerca in geoscienze UW-Madison. e coautore della carta, utilizzato la deformazione del litorale per stimare la forma, dimensione e profondità del corpo magmatico che cresceva al di sotto dell'estremità meridionale del lago. Il corpo è profondo 7 chilometri e ha una forma simile a un uovo.

Poiché la diga di lava naturale è esplosa e il livello del lago è sceso, i ricercatori hanno calcolato che 13 chilometri cubi di magma sono saliti in questo serbatoio per creare il corpo magmatico che ha sollevato la regione vulcanica sovrastante.

Nello stesso periodo, altri nove chilometri cubi di magma sono eruttati.

Una visione più chiara del ritmo e dei dettagli del sollevamento ha aiutato il team di Singer ad affrontare due problemi urgenti in vulcanologia:

• Quale ruolo giocano i fluidi nel causare il sollevamento al più grande, vulcani più pericolosi? Il sollevamento vulcanico può essere causato dall'aumento del magma, o da liquido o gas in pressione. Se i ricercatori hanno ragione sul fatto che periodi di sollevamento si sono alternati a periodi di stabilità oltre 9, 400 anni, allora il magma deve essersi raffreddato in roccia solida. Altrimenti, ogni eruzione avrebbe permesso la fuoriuscita di fluidi e gas, causando la deflazione.
• Cosa determina se il serbatoio di magma erutta o si congela in un gigante, corpo roccioso omogeneo come Half Dome (chiamato plutone)? Possono entrambi i fenomeni verificarsi nello stesso pool di magma essenzialmente nello stesso momento? "Qui, abbiamo prove che lo stesso serbatoio di magma può sostenere entrambi i processi, " dice Singer. "Il serbatoio di magma sta crescendo lentamente per migliaia di anni, a poca profondità, e una parte è gelata, ma nello stesso periodo sta anche scoppiando".

Quanto a Maule stesso, il tasso di crescita sembra rallentare dopo 11 anni di auto da corsa. Ciò probabilmente riduce la probabilità di un'eruzione a breve termine, che è una buona notizia per i cileni, e agli argentini, che vivono sottovento da questo complesso a cavallo di confine. Lo stato di allerta di Maule è attualmente in basso nell'elenco degli oltre 40 vulcani pericolosi monitorati dall'Osservatorio vulcanico delle Ande meridionali del Cile.

Ma questa non è la fine della storia, dice il cantante. Anche se le intrusioni di magma a Maule si fermano lentamente, altri fattori potrebbero innescare un'eruzione.

Chile, parte dell'Anello di Fuoco, è stata sede di due dei quattro terremoti più intensi del secolo scorso. Inoltre, anche se l'elevazione diminuisce, un terremoto lungo una piccola faglia locale potrebbe favorire un movimento di magma sufficiente per innescare un'altra eruzione a Maule, Cantante dice.