Attestazione:Luisa Denu / Unsplash
Il paesaggio dell'Australia orientale è punteggiato da centinaia di vulcani spenti. Hanno dato origine a un ambiente a cui gli aborigeni sono stati collegati per decine di migliaia di anni, e i terreni ricchi su cui l'Australia moderna è cresciuta negli ultimi cento anni.
Eppure fino a poco tempo fa questi vulcani rappresentavano un mistero geologico. Ci sono due modi comuni in cui si formano i vulcani:ai bordi delle placche tettoniche, o sopra a macchie di materiale caldo chiamate "pennacchi di mantello, " che sorgono dal profondo interno del pianeta. Per la maggior parte dei vulcani dell'Australia orientale, però, nessuna di queste spiegazioni si adatta al conto.
Ora abbiamo risolto l'enigma. Studiando la storia delle eruzioni e la composizione chimica delle rocce eruttate, abbiamo scoperto un meccanismo geologico precedentemente sconosciuto che collega i vulcani dal Far North Queensland alla punta meridionale della Tasmania.
La connessione vulcanica dell'Australia
Potresti essere sorpreso di apprendere che centinaia di vulcani hanno eruttato lungo l'intero lato orientale dell'Australia negli ultimi 100 milioni di anni. Questo vulcanismo si estendeva anche al largo della Nuova Zelanda e del continente sommerso della Zealandia.
La maggior parte dei vulcani del mondo si forma quando un processo chiamato "subduzione" spinge parti del fondo marino nel mantello terrestre, dove si scioglie e produce vulcanismo in superficie. L'esempio più noto di questo tipo di vulcanismo è l'Anello di Fuoco intorno all'Oceano Pacifico.
Ci sono molti vulcani in tutta l'Australia e la Zealandia. I punti salienti per gli osservatori di vulcani includono:(A) Sawn Rocks nel New South Wales, (B) Glass House Mountains e (C) Undara Lava Tubes nel Queensland, (D) Mt Gambier nell'Australia Meridionale, (E) Organ Pipes a Victoria e (F) Cradle Mountain in Tasmania. Credito:Jo Condon / Mahsa-Chitsaz / Luisa Denu / Jane Farquhar / Charles G / Nick Carson / Laura Smetsers
In alternativa, catene di isole vulcaniche possono essere costruite da materiale caldo che sale dal profondo interno della Terra - chiamato "piume di mantello" - in un processo che ha creato simili alle Hawaii, Islanda, e le Isole Galapagos. Queste cosiddette "catene di punti caldi" tracciano il movimento delle placche tettoniche mentre nuove isole si formano su un pennacchio di mantello stazionario.
Però, la maggior parte dei vulcani nel nostro cortile non sono collegati ai pennacchi del mantello e non sono vicini ai confini delle placche. Allora perché sono qui?
Esaminando il polso vulcanico dell'Australia
Il nostro studio, pubblicato oggi su Science Advances, mostra che la frequenza delle eruzioni vulcaniche nell'Australia orientale e in Zealandia dipende da ciò che sta accadendo al fondale marino circa 3, 000 chilometri più a est.
Perché questo accade? Dipende da quanta acqua e anidride carbonica sono intrappolati nel fondo marino, che viene riciclato nel mantello.
Per molti milioni di anni, un serbatoio di questi ingredienti volatili si è accumulato nel mantello, più di 410 chilometri sotto la superficie. Questo serbatoio rimane dormiente sotto la placca australiana, fino a quando le forze tettoniche creano esplosioni di movimento.
La maggior parte dei vulcani è raggruppata vicino a zone di subduzione, dove la crosta oceanica viene riciclata nel mantello terrestre, o sopra hotspot che creano catene di isole negli oceani. Credito:Università del Saskatchewan
Poiché le lastre del fondale marino vengono subdotte nella fossa Tonga-Kermadec, che va dalla Nuova Zelanda fino alle Samoa, le vibrazioni arrivano fino al serbatoio del mantello sotto l'Australia orientale e la Zealandia. Di conseguenza, l'acqua e l'anidride carbonica si liberano dal serbatoio e si sollevano per produrre eruzioni vulcaniche in superficie.
Abbiamo trovato la nostra prima prova di questo processo trainante nella profonda storia delle eruzioni vulcaniche nella regione. Ci sono stati due aumenti graduali del vulcanismo, uno tra 60 milioni di anni fa e 21 milioni di anni fa, e l'altro da 10 milioni di anni fa a 2 milioni di anni fa. Questi periodi sono stati separati da una breve pausa (in termini geologici) nella frequenza delle eruzioni.
Entrambi gli episodi sono stati prodotti da importanti riorganizzazioni delle placche tettoniche della Terra, in cui le piastre cambiano rapidamente velocità e direzione. Questi cambiamenti hanno portato alla subduzione di un enorme mucchio di fondali marini del Pacifico occidentale, che a sua volta ha causato l'attività vulcanica mentre l'acqua e l'anidride carbonica sono state scosse dal loro serbatoio nel mantello.
Impronte digitali dei vulcani misteriosi dell'Australia
Questo processo di subduzione non è esclusivo della costa orientale australiana. Ciò che distingue la regione dell'Australia orientale-Zealandia è che il fondale marino spinto sotto il continente dal Pacifico occidentale è ricco di materiali che contengono acqua e anidride carbonica.
Non solo quello, ma questi materiali sembrano accumularsi a poca profondità nel mantello per un lungo periodo di tempo, piuttosto che sprofondare più in profondità nell'interno della Terra. Questo crea una zona profonda nel mantello proprio sotto la costa orientale dell'Australia che si arricchisce di materiali volatili.
Abbiamo esaminato la composizione chimica delle rocce prodotte da queste antiche eruzioni in tutta la regione e abbiamo scoperto che la stragrande maggioranza condivideva impronte chimiche comuni. Queste impronte digitali ci hanno detto che le eruzioni nel terzo orientale dell'Australia e della Zealandia provenivano da un bacino idrico comune, che potrebbe essersi formato solo dalla subduzione di antichi fondali marini. Questo è stato l'ultimo pezzo del puzzle che ci ha aiutato a collegare vulcani apparentemente casuali in oltre 100 milioni di anni di storia.
Nuovi 'occhi' da esplorare all'estero e in patria
Combinando le prospettive della storia vulcanica, i movimenti delle placche tettoniche e la geochimica possono anche aiutarci a svelare altri misteri esplosivi del nostro mondo naturale. Speriamo di testare ulteriormente il nostro modello in altre regioni enigmatiche dove i vulcani appaiono nel mezzo delle placche tettoniche, come gli Stati Uniti occidentali, Cina orientale, e intorno alle Bermuda.
Intanto, speriamo che le nostre scoperte ti diano un nuovo modo di guardare le tante belle colline vulcaniche e altre caratteristiche dell'Australia orientale. Se stai guidando in campagna quest'estate, ecco i nostri primi cinque punti salienti vulcanici per il tuo piacere di viaggiare:
Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale. 
