La serie di vulcani nell'Arco delle Cascate, che vanno dal Mt. Lassen della California a sud al Mt. Baker di Washington a nord, sono stati studiati da geologi e vulcanologi per oltre un secolo. Spronato da eventi spettacolari come l'eruzione del Monte Lassen nel 1915 e del Monte Sant'Elena nel 1980, gli scienziati hanno studiato in dettaglio la maggior parte dei vulcani Cascade, cercando di capire da dove provenga il magma che erutta e come potrebbero essere le future eruzioni.

Però, rimangono ancora misteri sul perché i vulcani vicini abbiano spesso storie di eruzione radicalmente diverse o eruzionino diversi tipi di magma. Ora gli scienziati vorrebbero scoprire perché, sia per le Cascades che per altre catene vulcaniche.

In un saggio prospettico pubblicato oggi (22 marzo) in Comunicazioni sulla natura , gli scienziati sostengono per una maggiore ricerca di "sintesi" che guardi al quadro generale della vulcanologia per integrare una miriade di sforzi di ricerca che guardano ai singoli vulcani.

"Lo studio dei vulcani è affascinante nei dettagli, ed è stato in gran parte focalizzato sulla ricerca sui singoli vulcani piuttosto che sul quadro più ampio, "ha detto Adam Kent, un esperto di vulcani presso l'Oregon State University e coautore del saggio. "Ora abbiamo le informazioni e i dati per andare oltre la semplice osservazione del Monte Sant'Elena e di altri vulcani ben noti. Possiamo fare un passo indietro e chiederci perché Sant'Elena è diverso dal Monte Adams, perché è diverso da Mount Hood?"

Lo studio adotta un nuovo approccio a questo argomento. "Un modo per farlo è considerare il calore necessario per creare ciascuno dei vulcani nell'arco delle Cascate, Per esempio, e confrontare anche questo con le velocità delle onde sismiche locali e il flusso di calore all'interno della crosta, ha detto Kent. "Collegare insieme queste diverse fonti di dati in questo modo ci offre uno sguardo migliore sul passato, ma offrire alcune indicazioni su ciò che potremmo aspettarci in futuro".

La necessità di studiare i vulcani in modo più approfondito è semplice, ha osservato Christy Till dell'Arizona State University, autore principale di Comunicazioni sulla natura tema.

Nel mondo quasi un miliardo di persone vive in aree a rischio di eruzioni vulcaniche, Il 90% dei quali vive nel cosiddetto Pacific Ring of Fire.

La subduzione della placca tettonica di Juan de Fuca al di sotto della placca nordamericana è il fattore decisivo per la formazione della Catena delle Cascate, così come molti dei terremoti che il nord-ovest ha vissuto. La subduzione provoca lo scioglimento profondo del mantello terrestre, e il magma poi si dirige verso l'alto verso la crosta e la superficie, alla fine raggiungendo la superficie per produrre vulcani.

Ma ci sono differenze tra i vulcani, notano i ricercatori, compreso nel nord e nel sud del Cascade Range.

"I vulcani del nord si distinguono perché stanno da soli, "Kent ha detto. "Nel sud, hai anche vette riconoscibili come le Tre Sorelle e il Monte Jefferson, ma anche molte migliaia di vulcani più piccoli come Lava Butte e quelli nell'area del McKenzie Pass in mezzo. Il nostro lavoro suggerisce che, insieme ai vulcani più grandi, questi piccoli centri richiedono quasi il doppio della quantità di magma immessa nella crosta nella parte meridionale della Catena delle Cascate".

Perché è importante?

"Se vivi intorno a un vulcano, devi essere preparato per i pericoli e i pericoli sono diversi con ogni diverso tipo di vulcano, " disse Kent. "È probabile che le Cascate settentrionali abbiano eruzioni in futuro, ma sappiamo dove saranno probabilmente:negli stratovulcani più grandi come il Monte Rainier, Mount Baker e Glacier Peak. A sud i vulcani più grandi potrebbero anche avere eruzioni, ma poi abbiamo questi grandi campi di vulcani più piccoli, i cosiddetti "monogenetici". Per questi è più difficile individuare dove si verificheranno future eruzioni".

Il campo della vulcanologia è molto progredito, i ricercatori riconoscono, e ora esiste la necessità di integrare parte della metodologia dei singoli studi dettagliati per dare uno sguardo più completo all'intero sistema vulcanico. Il passato è il miglior informatore del futuro.

"Se guardi la geologia di un vulcano, puoi dire che tipo di eruzione è più probabile che accada, " disse Kent. "Monte Hood, Per esempio, è noto per aver avuto eruzioni piuttosto piccole in passato, e l'impatto di questi è per lo più piuttosto locale. Lago Cratere, d'altra parte, sparso cenere in gran parte degli Stati Uniti contigui.

"Ciò che vorremmo sapere è perché un vulcano risulta essere un Monte Hood mentre un altro si sviluppa in un Crater Lake, con una storia di eruzioni molto diversa. Questo ci impone di pensare ai dati che abbiamo in modi nuovi".

L'eruzione del 1980 del Monte St. Helens fu un campanello d'allarme per la minaccia dei vulcani negli Stati Uniti continentali, e sebbene degno di nota, la sua eruzione fu relativamente minore. La quantità di magma coinvolta nell'eruzione è stata stimata in 1 chilometro cubo (abbastanza per riempire circa 400, 000 piscine olimpioniche), considerando che l'eruzione del Monte Mazama 6, 000 anni fa la creazione del lago Crater era di 50 km cubi, o 50 volte più grande.

I ricercatori affermano che il processo di costruzione e abbattimento dei vulcani continua ancora oggi, anche se è difficile da osservare giorno per giorno.

"Se potessi guardare una telecamera time-lapse per milioni di anni, vedresti vulcani crescere lentamente, e poi erodendo abbastanza rapidamente, " ha detto Kent, che è nel College of Earth dell'OSU, Oceano, e Scienze dell'atmosfera. "Qualche volta, entrambi stanno accadendo contemporaneamente."

Quale delle cascate ha maggiori probabilità di eruttare? Il denaro intelligente è sul Monte Sant'Elena, per la sua recente attività, ma molti dei vulcani sono ancora considerati attivi.

"Posso dirvi inequivocabilmente che il Monte Hood esploderà in futuro, " disse Kent. "Non posso dirti quando."

Per il record, Kent ha affermato che le probabilità che il Monte Hood erutti nei prossimi 30-50 anni sono inferiori al 5%.