Geologia, Nature: “I primi 10 secondi determinano carattere eruzione”

Per la prima volta è stata filmata la formazione delle bolle di magma. Basato sull'analisi di una roccia basaltica dello Stromboli, il lavoro è coordinato dal geochimico canadese Don Baker, della McGill University e vi ha partecipato anche l’Italia. Il fenomeno eruttivo dipende dalla formazione e dalla rapida espansione di bolle di gas nella roccia fusa

I primi 10 secondi in cui si formano le bolle di gas nel magma determinano il carattere di un’eruzione vulcanica, ossia se questa sarà violenta o meno. La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Nature Communications. Per la prima volta è stata filmata la formazione delle bolle di magma. Basato sull’analisi di una roccia basaltica dello Stromboli, il lavoro è coordinato dal geochimico canadese Don Baker, della McGill University, e vi partecipa anche l’Italia con la struttura per la luce di sincrotrone Elettra, a Trieste e l’università di Trieste. Grazie alla luce di sincrotrone, presso la stazione sperimentale Tomcat della Swiss Light Source,  i ricercatori hanno filmato il momento in cui nel magma cominciano a formarsi le bolle di gas che innescano l’eruzione vulcanica e hanno studiato le modalità di crescita delle bolle. Secondo i ricercatori la scoperta evidenzia il bisogno di sviluppare sistemi di monitoraggio vulcanico che possano misurare rapidi cambiamenti nei flussi di gas e della composizione durante questi brevi ma cruciali momenti.

“Mentre portavamo la temperatura della roccia fino a 1.200 gradi centigradi, attraverso un sistema laser di riscaldamento – spiega Lucia Mancini, che lavora presso il Sincrotrone Elettra – abbiamo ottenuto una sequenza di immagini tridimensionali ad alta risoluzione mediante la tecnica di microtomografia a raggi X, nel corso dei primi 18 secondi di formazione e crescita delle bolle nel fuso magmatico. Analizzando la geometria delle connessioni fra le bolle – spiega Francesco Brun dell’univesità di Trieste ed Elettra – siamo riusciti quindi a calcolare la velocità con cui il gas attraversava le vie di fuga e usciva dal campione e, nello stesso tempo, a determinare la rapidità con cui la struttura a bolle sotto pressione cedeva e si rompeva”. Così i ricercatori hanno scoperto che i cambiamenti nella struttura della bolla avvengono nei primi dieci secondi di crescita.

“Anche se non possiamo osservare un’eruzione in diretta all’interno di un vulcano – sottolinea Baker – sappiamo che il fenomeno eruttivo dipende dalla formazione e dalla rapida espansione di bolle di gas nella roccia fusa sottostante, con un meccanismo simile a quello che si innesca agitando e poi stappando una bottiglia di bibita gassata. L’equilibrio fra la crescita e l’espansione delle bolle da un lato e la perdita di gas dall’altro determinerà la forza dell’eruzione, che si tratti del vulcano o della bottiglia di bibita”.