La recente eruzione del vulcano islandese Eyjafjallajökull ha attirato l'attenzione della scienza, dei media e del pubblico di tutto il mondo su questo tipo di fenomeni (spesso disastrosi) della natura. Sulla Terra esistono centinaia di vulcani, alcuni attivi, con la camera magmatica che periodicamente si riempie di materiale lavico fino ad eruttare dalla bocca della crosta, altri inattivi e ormai inerti, la cui camera magmatica non è più caricata dai flussi lavici sotterranei. Esiste una seconda categoria di vulcani, in cui le capacità eruttive sono così ampie da creare, in caso di eruzione, dei veri e propri sconvolgimenti non solo a livello locale ma spesso a di tipo continentale o addirittura globale. [Foto in alto: l'esplosione della caldera dello Yellowstone nel film "2012" di Roland Emmerich].
In questo caso si parla di supervulcani, termine coniato dai produttori di un programma divulgativo scientifico, in onda dalla BBC, nel 2000 e che non è pertanto un termine scientifico utilizzato in vulcanologia, anche se generalmente ormai accettato.
Da un punto di vista meramente accademico però l'indice di esplosività vulcanica 8 (VEI-8), (VEI=Volcanic Explosivity Index), potrebbe corrispondere a quell'evento di proporzioni colossali che espelle almeno 1000 km³ di magma di materiale piroclastico, associabile al termine gionalistico dei "supervulcani". Un'eruzione di questo genere infatti, riuscirebbe a cancellare tutte le forme di vita in un raggio di qualche centinaio di chilometri, seppellendo un intero continente con decine di cm o metri di cenere vulcanica.
Gli effetti dell'eruzione di un supervulcano sono devastanti quindi sia per la vita presente nelle vaste aree colpite, sia per il clima, anche a livello mondiale. Di fatto le ceneri immesse nell'atmosfera però possono coprire la luce del Sole, favorendo un forte abbassamento della temperatura anche di diversi gradi, inoltre il biossido di zolfo immesso nell'atmosfera reagisce con l'ossigeno e l'acqua per produrre minuscole goccioline di acido solforico, dannose e tossiche per la vita animale e vegetale.
Alcuni dei dei supervulcani noti sulla Terra sono presenti nel continente americano tra cui il Mount Aniakchak in Alaska, la Cladera Long Valley in California, il Monte Mazama nell'Oregon (ora Crater Lake), la Valle Grande, in Nuovo Messico e la celebre caldera di Yellowstone nel Wyoming;
In Asia abbiamo il monte Aso, a Kyūshū e la Caldera Kikai nelle Ryūkyū Islands entrambi in Giappone.
In Oceania e Indonesia invece vi è Lago Taupo nel North Island in Nuova Zelanda, e ii Monte Warning, nel Nuovo Galles del Sud in Australia. Un supervulcano lo abbiamo anche in Italia, nei Campi Flegrei, che per fortuna è inattivo da tempo immemorabile. Si pensa che l'ultima eruzione di questa caldera sia avvenuta circa 39000 anni fa, creando in alcune aree uno strato di tufo vulcanico sedimentario spesso anche 50 metri.
La più devastante e recente eruzione supervulcanica nota nel resto del mondo è stata invece quella del Lago Toba, a Sumatra circa 74.000 anni fa, gettando l'intero pianeta Terra in un inverno vulcanico durato diversi anni, che sconvolse il clima mondiale e causò l'estinzione di numerose specie di flora e di fauna nel sud est asiatico.
Alle cronache mondiali è inaspettatamente balzata l'eruzione del vulcano islandese, che pur non essendo né particolarmente devastante né facente parte di una struttura supervulcanica ha immesso nell'atmosfera una grande quantità di ceneri.
Il vulcano Eyjafjallajökull nel sud dell'Islanda ha iniziato ad eruttare il 20 marzo 2010 con una seconda eruzione iniziata il 14 aprile sotto il centro del piccolo ghiacciaio adiacente. La seconda eruzione ha sciolto una grande quantità di ghiaccio glaciale che poi ha raffreddato la lava frammentandola in particelle di vetro portate in aria dal pennacchio di ceneri. Nella foto sopra i lampi illuminano la cenere eruttata dal vulcano Eyjafjallajökull. [foto: Copyright: Marco Fulle (Stromboli Online)]. Mentre la recente attività del vulcano islandese Eyjafjallajökull ha sconvolto la navigazione aerea europea, questo evento è su scala molto più piccola rispetto ad altre eruzioni avvenute nel passato della Terra.
I "Supervulcani" sono i responsabili delle più numerose estinzioni di massa nella storia della Terra, ma la causa della loro eruzioni é sconosciuta. Nonostante il loro impatto globale, l'origine e i meccanismi di innesco delle eruzioni sono rimaste senza spiegazione. I nuovi dati ottenuti nel corso di una recente spedizione chiamata Integrated Ocean Drilling Program (IODP), nell'Oceano Pacifico potrebbe fornire degli indizi per svelare questo mistero. Per esplorare le origini di questi giganti del fondo marino, gli scienziati hanno perforato in una grande catena montuosa vulcanica di 145 milioni di anni fa, al largo delle coste del Giappone.
"Le emissioni di gas dei Supervulcani e le particelle nell'atmosfera, hanno rimodellato il fondo dell'oceano" dice Rodey Batiza, della National Science Foundation (NSF) che ha co-finanziato la ricerca. "La perdita di specie, l'aumento dei gas a effetto serra nell'atmosfera, e cambiamenti nella circolazione oceanica", dice Batiza. Nell'autunno del 2009, un team internazionale di scienziati che partecipano alla IODP Expedition 324 ha perforato cinque siti nel fondo dell'oceano. Hanno studiato l'origine della catena montuosa Rise Shatsky di tipo vulcanica risalente a 145 milioni di anni fa.
I "Supervulcani" sono i responsabili delle più numerose estinzioni di massa nella storia della Terra, ma la causa della loro eruzioni é sconosciuta. Nonostante il loro impatto globale, l'origine e i meccanismi di innesco delle eruzioni sono rimaste senza spiegazione. I nuovi dati ottenuti nel corso di una recente spedizione chiamata Integrated Ocean Drilling Program (IODP), nell'Oceano Pacifico potrebbe fornire degli indizi per svelare questo mistero. Per esplorare le origini di questi giganti del fondo marino, gli scienziati hanno perforato in una grande catena montuosa vulcanica di 145 milioni di anni fa, al largo delle coste del Giappone.
"Le emissioni di gas dei Supervulcani e le particelle nell'atmosfera, hanno rimodellato il fondo dell'oceano" dice Rodey Batiza, della National Science Foundation (NSF) che ha co-finanziato la ricerca. "La perdita di specie, l'aumento dei gas a effetto serra nell'atmosfera, e cambiamenti nella circolazione oceanica", dice Batiza. Nell'autunno del 2009, un team internazionale di scienziati che partecipano alla IODP Expedition 324 ha perforato cinque siti nel fondo dell'oceano. Hanno studiato l'origine della catena montuosa Rise Shatsky di tipo vulcanica risalente a 145 milioni di anni fa.
Situata a 1.500 km (930 miglia) ad est del Giappone, Rise Shatsky misura all'incirca le dimensioni della California. Questa catena subacquea montuosa è uno dei più grandi supervulcani del mondo: la parte superiore della Rise Shatsky si trova a tre chilometri e mezzo (circa due miglia) al di sotto della superficie del mare, mentre la sua base è posta a quasi sei chilometri (quattro miglia) sotto la superficie. Shatsky Rise è composta da vari strati di lava solidificata, con colate individuali fino a 23 metri (75 piedi) di spessore.
Sulla Terra, come abbiamo visto, esistono circa una dozzina di supervulcani tra cui uno che riposa sotto parco di Yellowstone negli Stati Uniti. Il vulcano-caldera di Yellowstone, si estende su una vasta area. Credito: US Geological Survey.
"I Supervulcani posti nei fondali marini sono caratterizzati dalla eruzione di enormi volumi di lava", spiega William Sager della Texas A & M University, che ha guidato la spedizione con il co-responsabile del Takashi Sano's National Museum of Nature and Science di Tokio. "Studiare la loro formazione è fondamentale per la comprensione dei processi vulcanici e il movimento di materiale dall'interno della Terra alla sua superficie."
I supervulcani sui fondali marini sono spesso indicati come grandi altipiani oceanici. Il pensiero scientifico attuale suggerisce che questi supervulcani siano stati causati da eruzioni in un periodo di pochi milioni di anni o meno che è un ritmo sostenuto nel tempo geologico.
Ciascuno di questi supervulcani hanno prodotto milioni di chilometri cubi di lava, circa trecento volte il volume di tutti i Grandi Laghi d'America, una cifra che farebbe impallidire il volume di lava prodotta dai vulcani presenti in luoghi come le Hawaii.
Sulla Terra, come abbiamo visto, esistono circa una dozzina di supervulcani tra cui uno che riposa sotto parco di Yellowstone negli Stati Uniti. Il vulcano-caldera di Yellowstone, si estende su una vasta area. Credito: US Geological Survey.
"I Supervulcani posti nei fondali marini sono caratterizzati dalla eruzione di enormi volumi di lava", spiega William Sager della Texas A & M University, che ha guidato la spedizione con il co-responsabile del Takashi Sano's National Museum of Nature and Science di Tokio. "Studiare la loro formazione è fondamentale per la comprensione dei processi vulcanici e il movimento di materiale dall'interno della Terra alla sua superficie."
I supervulcani sui fondali marini sono spesso indicati come grandi altipiani oceanici. Il pensiero scientifico attuale suggerisce che questi supervulcani siano stati causati da eruzioni in un periodo di pochi milioni di anni o meno che è un ritmo sostenuto nel tempo geologico.
Ciascuno di questi supervulcani hanno prodotto milioni di chilometri cubi di lava, circa trecento volte il volume di tutti i Grandi Laghi d'America, una cifra che farebbe impallidire il volume di lava prodotta dai vulcani presenti in luoghi come le Hawaii.
Dal 1960, i geologi hanno dibattuto sulla formazione e l'origine di questi grandi altipiani oceanici. Il mistero sta nell'origine del magma, la roccia fusa che si forma all'interno della Terra.
Una fonte di magma in risalita dalle profondità della Terra ha una composizione chimica diversa rispetto al magma che si forma appena sotto la crosta terrestre. Alcuni grandi altipiani oceanici mostrano i segni di lava profonda del mantello. Altre traccie chimiche mostrano magma da una profondità molto meno profonda.
La spedizione IODP Shatsky si è incentrata sulla decifrazione del rapporto tra la formazione dei supervulcani e i confini delle placche tettoniche, cruciale per capire cosa fa scattare la loro formazione. Una spiegazione ampiamente accettata è che si formano quando il magma forma dei pennacchi dal profondo della terra alla superficie. Una teoria alternativa suggerisce che i grandi altipiani oceanici possono avere origine nel punto di intersezione di tre placche tettoniche, noto come "tripla giunzione". Shatsky Rise potrebbe svolgere un ruolo chiave in questo dibattito, perché è formato in una tripla giunzione. Tuttavia, esso mostra anche caratteristiche che possono essere spiegati dal modello a pennacchio.
Una fonte di magma in risalita dalle profondità della Terra ha una composizione chimica diversa rispetto al magma che si forma appena sotto la crosta terrestre. Alcuni grandi altipiani oceanici mostrano i segni di lava profonda del mantello. Altre traccie chimiche mostrano magma da una profondità molto meno profonda.
La spedizione IODP Shatsky si è incentrata sulla decifrazione del rapporto tra la formazione dei supervulcani e i confini delle placche tettoniche, cruciale per capire cosa fa scattare la loro formazione. Una spiegazione ampiamente accettata è che si formano quando il magma forma dei pennacchi dal profondo della terra alla superficie. Una teoria alternativa suggerisce che i grandi altipiani oceanici possono avere origine nel punto di intersezione di tre placche tettoniche, noto come "tripla giunzione". Shatsky Rise potrebbe svolgere un ruolo chiave in questo dibattito, perché è formato in una tripla giunzione. Tuttavia, esso mostra anche caratteristiche che possono essere spiegati dal modello a pennacchio.
"Rise Shatsky è uno dei migliori posti al mondo per studiare l'origine del supervulcani", dice Sager. "Ciò che rende unico Rise Shatsky è che è l'unico supervulcano formatosi durante un periodo in cui il campo magnetico terrestre si è invertito spesso". Questo processo crea una "banda magnetica" nel fondo marino. "Possiamo usare queste bande magnetiche per decifrare i tempi delle eruzioni e il rapporto spaziale di Rise Shatsky con le placche tettoniche circostanti e le giunzioni triple", dice Sager.
Alcuni sedimenti e microfossili raccolti durante la spedizione indicano che le parti di Rise Shatsky erano un tempo pari o superiore livello del mare e formarono un arcipelago nel corso del periodo Cretaceo inferiore (circa 145 milioni di anni fa).
Degli studi di laboratorio mostrano che gran parte della lava eruttò rapidamente, e che Rise Shatsky si formò in prossimità dell'equatore.
Mentre continuano le analisi, i dati raccolti durante questa spedizione aiuteranno gli scienziati a risolvere il dibattito che da oltre 50 anni si chiede quale sia l'origine e la natura dei grandi altipiani oceanici. Per ulteriori informazioni sulla spedizione IODP 324 - Formazione Rise Shatsky, visitare il sito: http://iodp.tamu.edu/
Alcuni sedimenti e microfossili raccolti durante la spedizione indicano che le parti di Rise Shatsky erano un tempo pari o superiore livello del mare e formarono un arcipelago nel corso del periodo Cretaceo inferiore (circa 145 milioni di anni fa).
Degli studi di laboratorio mostrano che gran parte della lava eruttò rapidamente, e che Rise Shatsky si formò in prossimità dell'equatore.
Mentre continuano le analisi, i dati raccolti durante questa spedizione aiuteranno gli scienziati a risolvere il dibattito che da oltre 50 anni si chiede quale sia l'origine e la natura dei grandi altipiani oceanici. Per ulteriori informazioni sulla spedizione IODP 324 - Formazione Rise Shatsky, visitare il sito: http://iodp.tamu.edu/
Lo Yellowstone è uno degli ultimi super vulcani attivi del pianeta e l'ultima sua eruzione potrebbe essere avvenuta circa 630.000 anni fa e sommerse metà degli Stati Uniti sotto una spessa coltre di cenere. È stato inoltre appurato che questo vulcano ha prodotto tre eruzioni a intervalli regolari di 600.000 anni; la seconda eruzione ha avuto luogo 1.200.000 anni e una terza 1.800.000 anni fa.
Rispetto agli studi geologici effettuati nel 1923 è stato rilevato un sollevamento della superficie del Parco di 74 centimetri dovuto all'aumento della camera magmatica.
Sotto il Parco, infatti, a 8000 metri si trova la più grande camera magmatica scoperta, contenente magma e gas ad alta pressione che spinge il piano della caldera verso l'alto. A 5 Km il calore è oltre i 350°; le fumarole, le sorgenti idrotermali e i geyser sono fessure e camini attraverso i quali il super vulcano libera l'eccesso di pressione. Dal 1973 è stato possibile tracciare la cartografia del sotto suolo utilizzando onde sonore, registrandone la velocità, l'accelerazione, le deviazioni, monitorando deformità e fratture nella caldera. Attualmente la camera del magma misura da 40 a 50 Km di lunghezza, da 20 a 30 Km di larghezza ed ha uno spessore di 10 Km, vale a dire circa la metà del Parco.
Nel Parco è stato istituito un osservatorio composto da 28 stazioni elettroniche di rilevazione sparse nel territorio; satelliti GPS controllano il movimento orizzontale e verticale del cratere vulcanico. I controlli hanno accertato che la caldera si gonfia e si sgonfia in modo significativo, deformando il suolo accompagnata da movimenti sismici. Sciami di piccoli terremoti si sono verificati nel 1985 e nel 1987, indicando aumenti e diminuzioni periodiche. Dal 1995 la caldera si sta gonfiando lentamente a sud-ovest. È stato rilevato per esempio che la faglia del Teton sta spostando contro il Jackson Hole spingendo la valle verso l'alto e le montagne verso il basso.
Ogni fenomeno nel Parco è monitorato: gli sciami sismici, lo stato del suolo, il rigonfiamento, i cambiamenti chimici nelle temperature dell'acqua e del gas; tutti segnali che possono precedere di alcune ore lo scoppio del vulcano.
Oggi non siamo in grado di stabilire quando avrà luogo la prossima eruzione, ma è certo che in quel momento la Terra assisterà ad una delle più devastanti catastrofi naturali, dopo quella che ha causato l'estinzione dei grandi sauri e che decimerà la razza umana portandola quasi alla completa estinzione.
L'eruzione cancellerebbe il Parco spargendo cenere dal litorale Pacifico al Midwest; regioni degli Stati Uniti andranno distrutte, l'economia subirà un colpo durissimo che si ripercuoterà a livello globale; cambierà il clima nel mondo intero.
Si stima che durante l'ultima eruzione avvenuta nel Parco sono state espulse cenere e lava in quantità superiore di circa 8000 volte rispetto a quelle eruttate dal Saint Helens e non era la più grande eruzione avvenuta nel passato dello Yellowstone.
L'eruzione cancellerebbe il Parco spargendo cenere dal litorale Pacifico al Midwest; regioni degli Stati Uniti andranno distrutte, l'economia subirà un colpo durissimo che si ripercuoterà a livello globale; cambierà il clima nel mondo intero.
Si stima che durante l'ultima eruzione avvenuta nel Parco sono state espulse cenere e lava in quantità superiore di circa 8000 volte rispetto a quelle eruttate dal Saint Helens e non era la più grande eruzione avvenuta nel passato dello Yellowstone.
Fonti:
http://www.astrobio.net/pressrelease/3474/supervolcanic-extinctions
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