L'eruzione di un vulcano può avere conseguenze devastanti:uccidere persone e distruggere mezzi di sussistenza, oltre a rilasciare grandi quantità di cenere nel cielo che interrompe i viaggi aerei e altera il clima. Sapendo cosa succede sottoterra, però, faciliterebbe avvertimenti migliori per quando si verificherà un'eruzione e aiuterebbe a salvare vite umane mantenendo i danni al minimo.

"Comprendere i vulcani è uno sforzo internazionale. L'impatto delle eruzioni non si ferma ai confini, " ha detto la vulcanologa Dr. Catherine Annen dell'Università Savoie Mont Blanc in Francia.

Sebbene relativamente piccolo, l'eruzione del vulcano Eyjafjallajökull nel sud dell'Islanda nel 2010 è rimasta impressa nei ricordi di molte persone. Il suo pennacchio di cenere alla deriva ha portato alla diffusa cancellazione dei voli in tutta Europa.

Oggi, Altro, i vulcani più grandi sembrano essere sull'orlo dell'eruzione. Le osservazioni sismiche suggeriscono che i Campi Flegrei d'Italia, un supervulcano vicino a milioni di persone che vivono a Napoli e dintorni, sta accumulando magma in una pericolosa "zona calda".

Ma tali osservazioni danno solo previsioni approssimative - di solito giorni, settimane o mesi prima di quando esploderà un vulcano. "L'incertezza nasce dal fatto che non possiamo vedere cosa sta succedendo sottoterra, " ha detto il dottor Annen.

Scienziati come il Dr. Annen hanno già una buona idea di ciò che accade. Essendo meno denso della roccia circostante, il magma dal profondo della Terra può salire, potenzialmente trovando uno sbocco in punti più sottili – i vulcani – nella crosta del pianeta.

Schiuma e congelamento

Il magma si raffredda mentre sale, e se siamo fortunati si congelerà, o solidificare, prima di scoppiare. D'altra parte, anche la pressione vicino alla superficie diminuisce, e questo libera gas disciolti, che aumentano le possibilità di un'esplosione schiumosa, un po' come aprire una bottiglia di bibita gassata agitata.

Dott. Stephan Kolzenburg, un vulcanologo alla McGill University di Montreal, Canada, ha dichiarato:"Questi due processi - schiumatura e congelamento - competono, e a seconda di chi vince, il vulcano esploderà o non esploderà."

I processi di schiumatura e solidificazione sono anche al centro dei modelli matematici dei vulcani. Attraverso un progetto di ricerca denominato DYNAVOLC, Il Dr. Kolzenburg spera che, comprendendo meglio la competizione tra i due processi, e collegandoli a segnali geofisici registrati sulla superficie terrestre, sarà in grado di migliorare le mappe di pericolosità raffiguranti le aree maggiormente interessate da eruzioni vulcaniche.

Sebbene il suo progetto di ricerca sia iniziato solo ad aprile, ha già dato risultati. In uno studio, Il dottor Kolzenburg ha scoperto che i flussi di magma e lava più veloci, più velocemente si solidifica – conoscenza che potrebbe migliorare i modelli del vulcano.

Non tutti i vulcani si comportano allo stesso modo, però. Avendo avuto più tempo per immagazzinare il magma, i vecchi vulcani tendono ad essere più caldi dei giovani vulcani, e questo determina, ad esempio, il livello di rigonfiamento del terreno vicino all'eruzione.

L'età del vulcano

La dottoressa Annen è interessata a come l'età di un vulcano influenzi questo e altri potenziali segnali di allarme. Attraverso un progetto chiamato MAGMATS, sta simulando al computer l'interazione di magma e gas per capire come i parametri chiave del vulcano cambiano da migliaia a centinaia di migliaia di anni.

Tali parametri includono la temperatura, contenuto di gas e contenuto di magma - nessuno dei quali varia in modo semplice, moda lineare tra loro. "Simulare i processi è impegnativo, " lei disse.

Tuttavia, il lavoro dovrebbe aiutare la previsione di un'eruzione ad essere meglio adattata all'età di un vulcano – e quindi più accurata. La dott.ssa Annen spera di applicare le sue scoperte a quattro vulcani attivi:Campi Flegrei in Italia, Uturunku in Bolivia, Merapi in Indonesia e Krafla in Islanda.

"Vorrei sapere se ci sono grandi volumi di magma pronti a eruttare vicino alla superficie - o se, anzi, qualsiasi eruzione deve prima comportare il trasferimento di nuovo magma da livelli più profondi, " ha detto. Alla fine, spera che "qualsiasi decisione sull'evacuazione sarà meglio informata".