Vulcani, nuova tecnica con zircone permette di capire quanto magma possono aiutare

05-11-2020

Mappa dell’area del vulcano Nevado de Toluca in Messico con le posizioni dei luoghi da cui i ricercatori hanno prelevato i campioni di materiali eruttati dal vulcano stesso tra cui lo zircone. La colonna a destra mostra la storia eruttiva degli ultimi 1,5 milioni di anni e la divisione in episodi eruttivi basati sulla geocronologia. (credito: DOI: 10.1038/s41467-020-19084-2 | Nature Communications 11, Article number: 5477 (2020))

Una tecnica con la quale si potrebbe prevedere il potenziale eruttivo, a volte devastante, dei vulcani attivi della Terra è stata sviluppata da un gruppo di vulcanologi dell’Università di Ginevra (UNIGE). Collaborando con colleghi dell’Università di Heidelberg, Germania, i ricercatori hanno infatti utilizzato lo zircone, un cristallo che è contenuto nelle stesse rocce vulcaniche, per calcolare la quantità di magma che un determinato vulcano attivo potrebbe eruttare.

A tal proposito hanno sperimentato questo nuovo metodo sul vulcano Nevado de Toluca in Messico, un vulcano attivo che secondo molti esperti non farà passare molti decenni prima della prossima potente eruzione. Con il metodo dello zircone, i ricercatori hanno calcolato che sotto questo vulcano si trovano fino a 350 km cubici di magma. Si tratta di una quantità che è paragonabile al volume d’acqua di tutto il lago di Ginevra. Una eventuale eruzione sarebbe dunque catastrofica.

Questo metodo potrebbe rivelarsi molto utile considerando che, nel corso dell’ultimo secolo, come fa notare il comunicato stampa sul sito dell’UNIGE, i vulcani caratterizzati dalle eruzioni più intense e devastanti sono stati quelli che non eruttano frequentemente e quindi quelli che di solito non sono sempre sotto il radar dei vulcanologi.
E considerando che sono più di 800 milioni le persone che vivono alle pendici dei vulcani o comunque nelle loro vicinanze e che sono a rischio, poter prevedere la quantità di magma e materiali che fuoriescono nel corso delle eruzioni più distruttive è pressoché fondamentale.

Per fare ciò si deve calcolare la quantità di magma immagazzinata nelle camere che si trovano sotto ai vulcani in quanto questa quantità è indissolubilmente collegata all’entità dell’eruzione. Parliamo però di camere magmatiche che molto spesso si trovano a diversi chilometri di profondità, del tutto inaccessibili.
Proprio per questo i ricercatori credono che questo metodo geocronologico con lo zircone, unito a tecniche di modellazione termica, possa risultare molto importante per capire il volume del magma contenuto nelle camere sotto i vulcani.

Come spiega Gregor Weber, uno degli autori dello studio, questo piccolo cristallo contiene uranio e torio e proprio il decadimento di questi elementi radioattivi permette agli scienziati di capire il momento in cui si sono cristallizzati. Se a questo si aggiunge che lo zircone si cristallizza solo ad una determinata temperatura, si avrà un termine di misura abbastanza preciso riguardante la velocità con la quale il magma si raffredda sotto il vulcano: “Come una pentola d’acqua, più grande è il vaso, più tempo ci vuole per raffreddarlo. Abbiamo analizzato gli zirconi eruttati nell’ultimo 1.5 milioni di anni dal Nevado de Toluca determinando così l’evoluzione della temperatura del magma immagazzinato sotto il vulcano nel tempo. Queste informazioni possono essere convertite in un volume di magma utilizzando la modellazione termica”, spiega lo stesso Weber.