Gli scienziati dell'Università di Cardiff hanno rivelato la vera estensione del "sistema idraulico" interno che guida l'attività vulcanica in tutto il mondo.

Un esame delle sacche di magma contenute all'interno dei cristalli ha rivelato che le grandi camere di roccia fusa che alimentano i vulcani possono estendersi fino a oltre 16 km sotto la superficie terrestre.

Il nuovo studio, pubblicato oggi in Natura , ha sfidato la nostra comprensione della struttura dei vulcani oceanici, con stime precedenti che suggerivano che le camere magmatiche si trovassero fino a 6 km sotto la superficie.

Camere magmatiche e serbatoi interconnessi sono il motore chiave della dinamica dei sistemi vulcanici in tutto il mondo, quindi comprendere la loro natura è un passo importante verso la comprensione di come i vulcani vengono riforniti di magma, e, in definitiva, come scoppiano.

Le dorsali oceaniche in particolare costituiscono il sistema vulcanico più significativo del nostro pianeta, formando un circa 80, Rete di montagne sottomarine lunga 000 km lungo la quale si verifica il 75% del vulcanismo terrestre.

Però, perché questi vulcani si trovano sotto migliaia di metri d'acqua, e talvolta ghiaccio marino permanente, stiamo appena iniziando a capire che aspetto ha l'architettura del sottosuolo di questi vulcani.

È noto che i sistemi idraulici del magma esistono al di sotto della superficie terrestre, che può essere pensato come una serie di condotti e serbatoi magmatici interconnessi, proprio come i tubi e i serbatoi che compongono gli impianti idraulici di una casa, invece sulle dorsali oceaniche il rubinetto è un vulcano.

Nel loro studio, il team ha analizzato minerali comuni come olivina e plagioclasio che sono cresciuti in profondità all'interno dei vulcani e sono stati successivamente eruttati dalla cresta di Gakkel situata sotto l'Oceano Artico tra la Groenlandia e la Siberia.

Questi minerali agiscono come registratori da cui è possibile misurare i cambiamenti nelle condizioni fisiche e chimiche dell'ambiente in cui sono cresciuti. criticamente, il team è stato in grado di registrare quali processi si sono verificati ea quale profondità questi minerali hanno iniziato a cristallizzare nei serbatoi di magma.

Autore principale dello studio, dottorato di ricerca la studentessa Emma Bennett, dalla Scuola di Scienze della Terra e dell'Oceano, ha dichiarato:"Per calcolare le profondità dei serbatoi di magma abbiamo utilizzato inclusioni di fusione, che sono piccole sacche di magma che rimangono intrappolate all'interno di cristalli in crescita a diverse profondità nel sistema magmatico. Queste sacche di fusione contengono CO . disciolta ₂ e H2O.

"Perché il fuso non può sciogliere tanta CO ₂ a bassa pressione come può ad alta pressione, possiamo determinare quale pressione è stata intrappolata l'inclusione di fusione, e a sua volta calcolare la profondità alla quale si è verificata la cristallizzazione, misurando la quantità di CO ₂ nelle inclusioni fusa.

"In poche parole, la crescita dei cristalli in un ambiente magmatico può essere paragonata agli anelli di crescita su un albero; Per esempio, un cambiamento nell'ambiente chimico risulterà nella crescita di un nuovo strato con una diversa composizione cristallina.

"Analizzando più inclusioni di fusione possiamo iniziare a ricostruire l'architettura del sistema magmatico".

Lo studio è stato il primo ad utilizzare il minerale plagioclasio come proxy per la profondità dei serbatoi di magma, con studi precedenti che utilizzavano l'olivina minerale.

I risultati hanno mostrato che i sistemi idraulici di magma sulle dorsali oceaniche si estendono a profondità molto maggiori di quanto si pensasse in precedenza. La crosta oceanica è normalmente spessa solo circa 6 km, e convenzionalmente si pensava che le camere magmatiche si trovassero qui.

Eppure i nuovi dati hanno mostrato che il sistema idraulico si estende ad almeno 16 km di profondità, il che significa che le camere magmatiche che alimentavano i vulcani Gakkel Ridge si trovano molto più in profondità nel mantello.