Masso, col., USA:la capacità dei vulcanologi di stimare i rischi di eruzione dipende in gran parte dal sapere dove sono immagazzinate le pozze di magma, profondo nella crosta terrestre. Ma cosa succede se il magma non può essere individuato?

Shane Rooyakker, uno studioso post-dottorato presso GNS Science in Nuova Zelanda, cresciuto all'ombra del monte Taranaki sull'Isola del Nord del paese, escursioni sui numerosi vulcani dell'isola. Oggi, la sua ricerca sta rivelando pericoli nascosti che potrebbero essere stati sotto i suoi piedi da sempre.

Un nuovo studio, pubblicato ieri su Geologia , esplora una minaccia scoperta dai vulcanologi solo di recente:pozze di magma sorprendentemente poco profonde che sono troppo piccole per essere rilevate con le comuni apparecchiature di monitoraggio dei vulcani. Un tale corpo di magma è stato scoperto in Islanda nel 2009, quando gli scienziati dell'Iceland Deep Drilling Project hanno perforato accidentalmente direttamente la roccia fusa due chilometri più in basso rispetto alle profondità in cui il magma era stato rilevato prima. Il magma iniziò a insinuarsi nel foro, raggiungendo diversi metri prima di essere fermato con fluidi di perforazione freddi. Lo studio aggiunge un'informazione fondamentale al puzzle collegando il magma nascosto a un'eruzione secolare.

Rooyakker, che è l'autore principale dello studio e ha completato il lavoro mentre era alla McGill University, confrontato la composizione del magma spento, che aveva formato vetro vulcanico liscio, con rocce di un'eruzione di quello stesso vulcano, Krafla, nel 1724. Prima del suo studio, gli scienziati pensavano che il magma superficiale in cui avevano perforato fosse stato collocato dopo una serie di eruzioni negli anni '80. Nessuno si aspettava che il magma nascosto fosse correlato all'eruzione del 1724, quindi quello che Rooyakkers ha trovato è stata una sorpresa.

"Quando abbiamo guardato le composizioni del 1724, abbiamo trovato una corrispondenza quasi perfetta per quanto campionato durante la perforazione, " dice Rooyakkers. "Questo suggerisce che in realtà, questo corpo di magma è lì dal 1724 ed è stato precedentemente coinvolto in un'eruzione a Krafla. Quindi ciò solleva la questione di, 'Perché la geofisica non l'ha rilevata?'"

La risposta è la dimensione. La maggior parte del rilevamento del magma si basa sull'imaging sismico, come le compagnie petrolifere usano per rilevare le riserve in profondità sotto il fondo del mare. Quando c'è un terremoto, gli strumenti rilevano quanto tempo impiegano le onde sonore a viaggiare attraverso la crosta. A seconda della densità delle rocce, le onde sonore ritornano in momenti diversi. Quindi se c'è acqua, olio, o magma immagazzinato sottoterra, le onde sonore dovrebbero rifletterlo. Ma queste camere magmatiche nascoste sono troppo piccole per questi strumenti, così come altri strumenti di rilevamento, trovare.

"Negli approcci tradizionali al monitoraggio dei vulcani, viene posta molta enfasi sul sapere dove si trova il magma e quali corpi magmatici sono attivi, " dice Rooyakkers. "Krafla è uno dei vulcani più intensamente monitorati e strumentati al mondo. Ci hanno buttato addosso tutto tranne il lavello della cucina in termini di geofisica. Eppure non sapevamo ancora che ci fosse questo corpo di magma riolitico situato a soli due chilometri di profondità in grado di produrre un'eruzione pericolosa".

Studi come quelli di Rooyakkers suggeriscono che più piccoli, corpi magmatici più ampiamente distribuiti potrebbero essere più comuni di quanto si pensasse in precedenza, sfidando la visione convenzionale secondo cui la maggior parte delle eruzioni è alimentata da camere magmatiche più grandi e più profonde che possono essere rilevate in modo affidabile.

Oltre a non essere in grado di monitorare l'attività magmatica, pianificare le eruzioni e stimare i rischi diventa più difficile se gli scienziati sospettano che potrebbero essere presenti corpi di magma nascosti. Per esempio, il vulcano Krafla è solitamente dominato da basalto, un tipo di magma che tende a eruttare passivamente (come la recente eruzione a Fagradallsfjall in Islanda) piuttosto che in un'esplosione. Ma il corpo magmatico nascosto a Krafla è fatto di riolite, un tipo di magma che spesso crea esplosioni violente quando erutta.

"Quindi la preoccupazione in questo caso sarebbe che tu abbia un magma riolitico superficiale di cui non sei a conoscenza, quindi non è stato considerato nella pianificazione dei rischi, " spiega Rooyakkers. "Se viene colpito da nuovo magma che sale, potresti avere un'eruzione molto più esplosiva di quanto ti aspettassi."

Man mano che i vulcanologi diventano consapevoli dei pericoli associati a queste acque poco profonde, sistemi magmatici distribuiti, possono lavorare per migliorare il monitoraggio, cercando di catturare queste pozze di magma nascoste. Coprire un'area vulcanica con più rivelatori può essere costoso, ma migliorando la risoluzione dell'imaging magmatico, gli scienziati possono salvare una comunità o un'azienda molto più del costo dello studio. I rischi variano da vulcano a vulcano, ma in generale, man mano che impariamo di più su questi sistemi di magma, gli scienziati interessati alla stima dei rischi possono essere consapevoli della possibilità di magma nascosto.

Nonostante i rischi che sta scoprendo, I Rooyakker vivranno ancora intorno ai vulcani?

"O si, di sicuro, "dice con una risata. "Voglio dire, c'è rischio con qualsiasi cosa, non c'è?"