Ricerche sul sistema idraulico dei vulcani

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Ricerche sul sistema idraulico dei vulcani

Ambasciata d’Italia

CANBERRA

Bollettino della Comunità Scientifica in Australasia

Aprile 2007

Ricerche sul sistema idraulico dei vulcani

Anna Meyers

Quando un vulcano entra in eruzione, assistiamo solamente alla fase finale di un complesso processo di

formazione e immagazzinamento del magma, un processo che potrebbe essere iniziato molti anni prima

dell'eruzione.

Il Monte Ruapehu è il vulcano più attivo dell'Australasia. E' formato da andesite, il secondo tipo di roccia

ignea più comune al mondo. I vulcani di andesite sono tra i più pericolosi al mondo, in quanto le loro

eruzioni sono frequenti e spesso imprevedibili. Questi vulcani sono spesso circondati da ricchi suoli vulcanici

e di conseguenza, in molte parti del mondo, nelle loro prossimità si trovano alte concentrazioni di

popolazione. Prevedere le eruzioni dei vulcani di andesite potrebbe potenzialmente salvare molte vite e

ridurre i danni economici che questi provocano.

Il Prof. John Gamble, il Prof. Richard Price (Cork -Irlanda) e il Prof. Ian Smith dell'Università di Auckland e

co-ricercatore presso l’Università di Waikato stanno conducendo delle ricerche sul vulcano Ruapehu per

saperne di più sulle sue eruzioni.

Il Monte Ruapehu fa parte di un sistema vulcanico formatosi a seguito della collisione tra la placca tettonica

australiana e quella del Pacifico. Ai suoi margini, la placca del Pacifico si sta spostando sotto quella

australiana, un contatto che genera altissime temperature e pressioni. Tutto ciò porta alla formazione di

magma a circa 100 km di profondità. In alcune zone del mondo il magma fuoriesce immediatamente dopo la

sua formazione, ma in Nuova Zelanda il magma è ricoperto da uno spesso strato di crosta, e perciò rimane

immagazzinato per un certo periodo di tempo in camere magmatiche situate sotto il vulcano.

L’obiettivo della ricerca del Prof. Gamble e del Prof. Price è scoprire la frequenza e la cronologia geologica di

formazione del magma, del suo immagazzinamento e del suo fluire nel sistema idraulico sotto la montagna.

Con che velocità si forma il magma? Per quanto tempo rimane nelle camere sotterranee? Che relazione

intercorre tra i tempi di riempimento delle camere magmatiche con nuovi batch di magma e i tempi delle

eruzioni vulcaniche? Cosa accade al magma durante il suo immagazzinamento? Queste informazioni possono

essere utili per prevedere future eruzioni?

Nella loro ricerca, il Prof. Gamble e il Prof. Price hanno utilizzato campioni di lava di passate eruzioni del

Monte Ruapehu. I principali campioni appartengono all'eruzione del 1995/96, la prima eruzione del vulcano

dopo 50 anni di inattività, e a precedenti eruzioni che risalgono al 1945 ed eruzioni preistoriche di 53.000

anni fa. La varietà dei campioni ha permesso ai ricercatori di esaminare i tempi di immagazzinamento del

magma in diverse “finestre temporali”.

Per poter appurare i tempi di immagazzinamento del magma prima dell'eruzione, i ricercatori hanno

impiegato nuovi ed accurati metodi di misurazione dell'abbondanza dei vari isotopi che si formano quando

l'isotopo Uranio-234 decade con un tempo di dimezzamento di 245.000 anni. Due degli isotopi prodotti dal

decadimento dell’Uranio, Torio 230 e Radio 226, hanno tempi di dimezzamento di 75.000 e 1.600 anni

rispettivamente e la loro misurazione può rivelare l’età del magma, da poche migliaia a diverse centinaia di

migliaia di anni. Applicando i nuovi metodi a campioni di magma con caratteristiche ben precise e

accuratamente datati, il Prof. Gamble e il Prof. Price, con la collaborazione di studiosi della Macquarie

University di Sydney sono stati in grado verificare con rigore il loro funzionamento.

Nonostante l’attendibilità dei nuovi metodi, i ricercatori hanno utilizzato anche altri strumenti di datazione.

Non ci si aspettava che i dati rilevati potessero presentare diverse inconsistenze.

Questo problema è stato comunque risolto e si è giunti ad una nuova ed unica immagine del sistema

idraulico naturale del vulcano Ruapehu e di molti altri simili, secondo cui il vulcano Ruapehu non è formato

da una grande camera magmatica di immagazzinamento, ma piuttosto da un complesso sistema idraulico e di

serbatoi con depositi magmatici relativamente piccoli collocati lungo la crosta sotto il vulcano. Ciascun batch

di magma si sviluppa in un arco di tempo proprio, assimila la crosta circostante e poi si mescola con altri

batch. Questa è la prima dimostrazione convincente secondo cui i vulcani di andesite, come il Monte

Ruapehu, possiedono un sistema idraulico “aperto” che permette lo scambio di calore e di materiale tra il

magma e la crosta circostante.

Il modello dimostra che le previsioni a lungo termine di eruzioni di vulcani come Ruapehu, basate sui tempi

di immagazzinamento del magma, sono poco attendibili. Allo stesso tempo però fornisce un interessante

quadro per realizzare accurate analisi a breve termine sul comportamento di singoli vulcani nell’arco di

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settimane o mesi, purché vengano impiegate molteplici tecniche (sismica, deformazione terrestre, chimica di

gas e radiometria).

Per ulteriori informazioni, contattare

Prof. Richard Price,

University of Waikato

Private Bag 3105

Hamilton

New Zealand.

Email: r.price@waikato.ac.nz

Anna Meyers.

Marsden Fund,

Royal Society, Nuova Zelanda

Testo originale in inglese

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