Gli scienziati hanno scoperto cosa scatena eruzioni vulcaniche su larga scala e quali condizioni probabilmente le portano.

Il Kilauea delle Hawaii è uno dei vulcani più attivi al mondo. Per questo e per la relativa facilità di accessibilità, è anche tra i più dotati di apparecchiature di monitoraggio, strumenti che misurano e registrano qualsiasi cosa, dai terremoti e dal movimento del suolo al volume e all'avanzamento della lava.

L'eruzione del Kilauea del 2018, però, era particolarmente massiccio. Infatti, è stata la più grande eruzione del vulcano in oltre 200 anni. Gli scienziati del Jet Propulsion Laboratory della NASA nel sud della California hanno utilizzato l'abbondanza di dati raccolti da questo raro evento per far luce sulla causa di eruzioni su larga scala come questa e, forse più importante, quali meccanismi li attivano.

"In definitiva, ciò che ha causato questa eruzione molto più grande del normale è stato il crollo della caldera del vulcano, la grande, depressione craterica alla sommità del vulcano, " ha detto Alberto Roman di JPL, autore principale del nuovo studio pubblicato di recente in Natura . "Durante un crollo della caldera, un massiccio blocco di roccia vicino alla cima del vulcano scivola nel vulcano. Mentre scorre, si incastra sui muri frastagliati che lo circondano, e scivola ancora un po', il blocco di roccia spreme più magma di quello che normalmente verrebbe espulso."

Ma ciò che il team scientifico voleva davvero sapere era cosa ha causato il collasso della caldera in primo luogo, e hanno trovato la loro risposta.

Il probabile colpevole? Prese d'aria, aperture attraverso le quali scorre la lava, situate a una certa distanza da, e ad un'elevazione molto più bassa di, vetta del vulcano.

"Qualche volta, vulcani eruttano in vetta, ma un'eruzione può verificarsi anche quando la lava irrompe attraverso le bocche molto più in basso del vulcano, " ha detto Paul Lundgren di JPL, coautore dello studio. "L'eruzione attraverso queste bocche a bassa quota probabilmente ha portato al crollo della caldera".

Lundgren paragona questo tipo di sfiato al rubinetto di una brocca d'acqua pieghevole che porteresti in campeggio. Quando il livello dell'acqua scende verso la posizione del rubinetto, il flusso dell'acqua rallenta o si ferma. Allo stesso modo, più in basso nel vulcano si trova uno sfiato (o "rubinetto"), è probabile che la lava più lunga scorra prima di raggiungere un punto di sosta.

Una grande quantità di magma può essere espulsa rapidamente dalla camera (o camere) sotto il vulcano attraverso queste bocche, lasciando il pavimento roccioso e le pareti della caldera sopra la camera senza un supporto sufficiente. La roccia della caldera può quindi collassare nella camera magmatica.

Mentre la roccia cade, pressurizza le camere magmatiche - per Kilauea, il team di ricerca ne ha individuati due, aumentando il flusso di magma verso le bocche distanti e il volume totale dell'eruzione. La pressurizzazione è simile a spremere la brocca dell'acqua per espellere l'ultimo po' d'acqua.

Dopo aver sviluppato il loro modello di questi processi eruttivi, sfruttando la miriade di dati disponibili da Kilauea, hanno anche confrontato le previsioni del modello con le osservazioni di eruzioni simili causate dal collasso della caldera in altri vulcani. I risultati sono stati coerenti. Anche se il modello non prevede quando un vulcano sta per eruttare, può fornire informazioni cruciali sulla probabile gravità di un'eruzione una volta iniziata.

"Se vediamo un'eruzione in una bocca a bassa quota, questa è una bandiera rossa o un avvertimento che il crollo della caldera è possibile, " disse Roman. "Allo stesso modo, se rileviamo terremoti coerenti con lo scivolamento del blocco roccioso della caldera, ora sappiamo che l'eruzione sarà probabilmente molto più grande del solito".