La maggior parte delle eruzioni vulcaniche sulla Terra avvengono invisibili sul fondo degli oceani del mondo. Negli ultimi anni, l’oceanografia ha dimostrato che questi vulcani sottomarini non solo depositano lava, ma espellono anche grandi quantità di cenere vulcanica.
Bernd Zimanowski, della Julius-Maximilians-Universität in Baviera, ha dichiarato in una dichiarazione:
Quindi anche sotto strati di acqua chilometri di spessore, che esercitano una grande pressione e quindi impediscono un efficace degassamento, ci devono essere meccanismi che portano a una disintegrazione ‘esplosiva’ del magma.
Come sono possibili eruzioni vulcaniche esplosive in profondità sott’acqua? Zimanowski fa parte di un gruppo di ricerca internazionale che ha ora dimostrato un meccanismo per queste esplosioni sottomarine. I risultati sono stati pubblicati il 29 giugno 2020, sulla rivista peer-reviewed Nature Geoscience.
Il team ha fatto ricerche sul vulcano Havre Seamount, che si trova a nord-ovest della Nuova Zelanda a circa mezzo miglio (1.000 metri) sotto la superficie del mare. La comunità scientifica è venuta a conoscenza del vulcano quando ha eruttato nel 2012. L’eruzione ha creato un tappeto galleggiante di pomice che si è espanso a circa 150 miglia quadrate (400 km quadrati), all’incirca le dimensioni della città di Vienna.
Per la nuova ricerca, il team ha utilizzato un robot subacqueo per esaminare i depositi di cenere sul fondo marino. Dai dati osservazionali il gruppo ha rilevato più di 100 milioni di metri cubi (3,5 miliardi di piedi cubi) di cenere vulcanica. Il robot subacqueo ha anche prelevato campioni dal fondo marino, che sono stati poi analizzati in laboratorio. Zimanowski ha detto:
Abbiamo fuso il materiale e lo abbiamo portato a contatto con l’acqua in varie condizioni. In determinate condizioni, si sono verificate reazioni esplosive che hanno portato alla formazione di ceneri vulcaniche artificiali.
Il confronto di questa cenere con i campioni naturali ha mostrato che i processi in laboratorio devono essere stati simili a quelli che hanno avuto luogo a una profondità di 1.000 metri sul fondo del mare. Zimanowski ha aggiunto:
Nel processo, il materiale fuso è stato posto sotto uno strato d’acqua in un crogiolo con un diametro di dieci centimetri e poi deformato con un’intensità che può anche essere prevista quando il magma emerge dal fondo del mare. Si formano crepe e l’acqua spara bruscamente nel vuoto creato. L’acqua si espande quindi in modo esplosivo. Infine, le particelle e l’acqua vengono espulse in modo esplosivo. Li conduciamo attraverso un tubo a forma di U in un bacino d’acqua per simulare la situazione di raffreddamento sott’acqua.
Le particelle create in questo modo, la “cenere vulcanica artificiale”, corrispondevano per forma, dimensione e composizione alla cenere naturale.
I ricercatori ritengono che ulteriori indagini dovrebbero anche mostrare se le esplosioni vulcaniche sottomarine potrebbero avere un effetto sul clima. Zimanowski ha detto:
Con le eruzioni di lava sottomarina, ci vuole molto tempo per trasferire il calore della lava nell’acqua. Nelle eruzioni esplosive, tuttavia, il magma viene suddiviso in minuscole particelle. Ciò può creare impulsi di calore così forti che le correnti di equilibrio termico negli oceani vengono interrotte localmente o addirittura globalmente.
Bottom line: Come esplosive eruzioni vulcaniche sono possibili in profondità nel mare.