Un nuovo vulcano sottomarino si è formato al largo dell'isola di Mayotte nell'Oceano Indiano nel 2018. Ciò è stato dimostrato da una campagna oceanografica nel maggio 2019. Ora, un team internazionale guidato dallo scienziato Simone Cesca del GeoForschungsZentrum GFZ tedesco sta illuminando i processi nelle profondità della Terra prima e durante la formazione del nuovo vulcano. È come rilevare un nuovo tipo di segnale dall'interno della Terra che indica un drammatico movimento di rocce fuse prima dell'eruzione. Con i loro metodi sismologici appositamente sviluppati, i ricercatori stanno ricostruendo lo svuotamento parziale di uno dei serbatoi di magma attivo più profondi e più grandi mai scoperti nel mantello superiore. Lo studio è pubblicato sulla rivista Geoscienze naturali .

Da maggio 2018, un'insolita sequenza di terremoti è stata registrata al largo dell'isola di Mayotte nell'arcipelago delle Comore tra Africa e Madagascar. L'attività sismica è iniziata con uno sciame di migliaia di terremoti "apparentemente tettonici", culminato in un terremoto di magnitudo 5.9 nel maggio 2018. Per lo più, da giugno 2018, però, è emersa una forma completamente nuova di segnale di terremoto che era così forte da poter essere registrato fino a 1000 chilometri di distanza. Questi segnali della durata di 20-30 minuti sono caratterizzati da un suono particolarmente armonico, basse frequenze, quasi monocromatico, simile ad una grande campana o ad un contrabbasso, e sono chiamati segnali di periodo molto lungo (VLP). Sebbene il centro dell'attività sismica fosse situato a quasi 35 chilometri al largo dell'est dell'isola, un continuo abbassamento e movimento verso est della superficie terrestre a Mayotte era iniziato contemporaneamente all'inizio dei massicci sciami di eventi VLP, accumulando fino a quasi 20 cm fino ad oggi.

Sebbene non vi fossero prove di precedenti attività vulcaniche nell'epicentro dell'attività sismica, Gli scienziati di GFZ avevano sospettato fin dall'inizio processi magmatici:gli sciami sismici nella crosta superiore che spesso si verificano come reazione all'aumento del magma e dei VLP negli anni precedenti erano associati al crollo di grandi vulcani della caldera. Il contenuto di frequenza speciale dei segnali VLP è causato dall'oscillazione di risonanza della camera magmatica sepolta. Più profonde sono le vibrazioni, più grande è il serbatoio di magma. Però, gli sciami sismici sotto il fondo dell'oceano erano molto più profondi che con altri vulcani e i toni di risonanza dei VLP erano insolitamente bassi e forti.

Un team internazionale guidato dallo scienziato della GFZ Simone Cesca ha analizzato i dati sismologici e geodetici della regione per studiare queste osservazioni e la loro evoluzione nel tempo. Però, le indagini sono state complicate dal fatto che non esisteva una rete sismica sul fondo dell'oceano, e quindi, le misurazioni erano disponibili solo a grandi distanze su Mayotte, Madagascar e in Africa. "Abbiamo cercato di migliorare la situazione iniziale sfavorevole sviluppando nuovi metodi analitici speciali come i metodi a grappolo e a fascio direzionale, "dice Cesca.

Il team ha identificato diverse fasi di attività all'interno della sequenza di eventi da maggio 2018 ad oggi. La fase iniziale dello sciame indicava un rapido movimento verso l'alto del magma da un profondo serbatoio del mantello a più di 30 chilometri sotto la superficie terrestre. Una volta che si era formato un canale aperto dal mantello terrestre al fondo del mare, il magma iniziò a fluire senza ostacoli e a formare un nuovo vulcano sottomarino. Una campagna oceanografica francese ha recentemente confermato la nascita del vulcano sottomarino, la cui posizione coincide con la risalita del magma ricostruito.

In questa fase, l'apparente attività sismica tettonica è nuovamente diminuita, mentre iniziava l'abbassamento del suolo sull'isola di Mayotte. Allo stesso modo, iniziati i segnali VLP monofrequenti di lunga durata. "Lo interpretiamo come un segno del crollo della camera magmatica profonda al largo della costa di Mayotte, " spiega Eleonora Rivalta, coautore del gruppo scientifico. "È il più profondo (~ 30 km) e il più grande serbatoio di magma nel mantello superiore (più di 3,4 chilometri cubi) fino ad oggi, che comincia a svuotarsi bruscamente.

"Poiché il fondale si trova a 3 chilometri sotto la superficie dell'acqua, quasi nessuno si accorse dell'enorme eruzione. Però, ci sono ancora oggi possibili pericoli per l'isola di Mayotte, poiché la crosta terrestre al di sopra del serbatoio profondo potrebbe continuare a collassare, innescando terremoti più forti, " says Torsten Dahm, head of the section Physics of Earthquakes and Volcanoes at the GFZ.