Da dove proviene la lava del Mauna Loa e perché i vulcani delle Hawaii sono diversi dalla maggior parte dei vulcani

Il Mauna Loa delle Hawaii, il più grande vulcano attivo del mondo, ha iniziato a sollevarsi fontane di roccia luminosa e la fuoriuscita di lava dalle fessure durante la sua prima eruzione quasi quattro decenni ha avuto inizio il nov.27, 2022.

Da dove viene quella roccia fusa?

Abbiamo chiesto Gabi Laske, un geofisico dell'Università della California-San Diego che ha guidato uno dei primi progetti per mappare le tubature profonde che alimentano i vulcani delle Isole Hawaii, a spiegare.

Da dove viene il magma che affiora a Mauna Loa?

Il magma che esce dal Mauna Loa proviene da una serie di camere magmatiche che si trovano tra circa 1 e 25 miglia (2 e 40 km) sotto la superficie.Queste camere magmatiche sono solo luoghi di deposito temporaneo di magma e gas e non sono il luogo da cui proviene originariamente il magma.

L'origine è molto più profonda Il mantello terrestre, forse più di 620 miglia (1.000 km) di profondità.Alcuni scienziati ipotizzano addirittura che il magma provenga da a profondità di 1.800 miglia (2.900 km), dove il mantello incontra il nucleo della Terra.

La crosta terrestre è costituita da placche tettoniche che si muovono lentamente, all’incirca alla stessa velocità con cui cresce un’unghia.I vulcani tipicamente si formano dove queste placche si allontanano l'una dall'altra o dove una si spinge sotto l'altra.Ma i vulcani possono anche trovarsi nel mezzo delle placche, come lo sono i vulcani delle Hawaii nella placca del Pacifico.

La crosta e il mantello che compongono la placca del Pacifico si spezzano in punti diversi mentre si sposta verso nord-ovest.Sotto le Hawaii, il magma può spostarsi verso l'alto attraverso le fessure per alimentare diversi vulcani sulla superficie.La stessa cosa accade all’Haleakala di Maui, che è esploso per ultimo circa 250 anni fa.

Come viaggia la roccia fusa dalle profondità del mantello terrestre e cos'è esattamente un pennacchio di mantello?

Gli scienziati ipotizzano che il mantello non sia costituito da roccia uniforme.Invece, differenze nella tipologia di roccia del mantello lo fanno sciogliere temperature diverse.La roccia del mantello è solida in alcuni punti, mentre inizia a sciogliersi in altri.

La roccia parzialmente fusa diventa galleggiante e risale verso la superficie.La roccia ascendente del mantello è ciò che forma il pennacchio del mantello.Poiché la pressione sovrastante diminuisce man mano che la roccia risale, questa si scioglie sempre di più e alla fine si raccoglie nella camera magmatica.Se in superficie esiste un'apertura sufficientemente grande e nella camera magmatica si sono raccolti abbastanza gas vulcanici, il magma viene costretto a risalire in superficie durante un'eruzione vulcanica.

L’imaging sismico effettuato dai gruppi di ricerca con cui sono coinvolto ha dimostrato che il pennacchio del mantello delle Hawaii proviene dal profondo del mantello.

Ma il pennacchio non è un tubo dritto come suggeriscono alcune figure concettuali.Invece lo ha fatto colpi di scena, originariamente proveniente da sud-est, ma poi si dirige verso ovest delle Hawaii quando il pennacchio raggiunge il mantello meno profondo.Le crepe nella placca del Pacifico incanalano quindi il magma verso l'alto verso la camera magmatica sotto l'isola delle Hawaii.

Perché le Hawaii in genere vedono eruzioni meno drammatiche rispetto ad altri luoghi?

Le Hawaii si trovano nel mezzo di una placca oceanica.In effetti, è il punto caldo vulcanico più isolato della Terra, lontano da qualsiasi confine di placca.

Il magma oceanico è molto diverso dal magma continentale.Ha una composizione chimica diversa e scorre molto più facilmente.Quindi il magma lo è meno incline a intasare le bocche vulcaniche sulla sua ascesa, che alla fine porterebbe a un vulcanismo più esplosivo.

Come fanno gli scienziati a sapere cosa sta succedendo sotto la superficie?

L'attività vulcanica viene monitorata con molti strumenti diversi.

Forse il più semplice da capire è il GPS.Il modo in cui gli scienziati utilizzano il GPS è diverso da quello della vita di tutti i giorni.Può rilevare movimenti minuscoli di pochi centimetri.Sui vulcani, qualsiasi movimento verso l'alto sulla superficie rilevato dal GPS indica che qualcosa sta spingendo dal basso.

Ancora più sensibili lo sono tiltmetri, che sono essenzialmente le stesse delle livelle a bolla che le persone usano per appendere i quadri al muro.Qualsiasi cambiamento nell’inclinazione del pendio di un vulcano indica che il vulcano sta “respirando”, sempre a causa del magma che si muove al di sotto.

Uno strumento molto importante è il monitoraggio dell’attività sismica.

Vulcani come quello delle Hawaii sono monitorati con una vasta rete di sismografi.Qualsiasi movimento del magma sottostante causerà tremori che verranno captati dal sismometri.Poche settimane prima dell'eruzione del Mauna Loa, gli scienziati notarono che le scosse provenivano da profondità sempre più basse, indicando che il magma si stava sollevando e che un'eruzione poteva essere imminente.Questo ha permesso agli scienziati di mettere in guardia il pubblico.

Altri modi in cui viene monitorata l'attività vulcanica includono l'analisi chimica dei gas che fuoriescono attraverso fumarole – buchi o fessure attraverso i quali fuoriescono i gas vulcanici.Se la composizione cambia o l’attività aumenta, è un’indicazione abbastanza chiara che il vulcano sta cambiando.