L‘indice di esplosività vulcanica, in lingua inglese Volcanic Explosivity Index (VEI) venne concepito da Chris Newhall dell’U.S. Geological Survey e Steve Self presso l’University of Hawaii nel 1982 per fornire una misura relativa della capacità esplosiva di una eruzione vulcanica.

Un vulcano, durante i periodi di attività, può raggiungere solo determinati gradi di eruzione che vengono determinati in base al tipo di magma, alla quantità dell’insieme dei prodotti eruttati (tefra), alla sua posizione, alla sua precedente storia eruttiva, alla sua grandezza e altri parametri.

Ogni vulcano può essere pertanto definito anche in base al maggior grado di attività eruttiva che può raggiungere.

La caratteristica eruttiva principale utilizzata per determinare l’indice di esplosività vulcanica è il volume di materiale piroclastico espulso dal vulcano. Il materiale piroclastico include la cenere vulcanica, tefrite, flussi piroclastici, e altri tipi di materiale espulso. L’altezza della colonna eruttiva e la durata dell’eruzione sono considerati in assegnazione di un livello VEI ad un’eruzione.

Passaggi della scala VEI

La scala VEI inizia a 0 per le eruzioni che producono meno di 0,0001 chilometri cubi dì materiale espulso. La maggior parte di queste eruzioni sono di dimensioni molto piccole. Tuttavia, alcune di loro sono “effusive” piuttosto che essere “esplosive”. Le eruzioni effusive sono caratterizzate dalla lava che scorre dalla bocca del vulcano, invece di espellere materiale dalla bocca stessa.

Le eruzioni assegnate a VEI 1 producono tra 0.0001 e 0.001 chilometri cubi di materiale espulso. Sopra il VEI 1, la scala risulta logaritmica, il che significa che ogni passo in scala rappresenta un aumento di 10 volte nella quantità di materiale espulso. Eruzioni VEI 2 producono tra 0,001 e 0,01 chilometri cubi di materiale espulso. Eruzioni VEI 3 producono tra 0,01 e 0,1 chilometri cubi di materiale espulso. La progressione della scala da VEI 0 a VEI 8 è indicata nella figura a sinistra (cliccate per allargare la visione).

Ad ogni passo della scala con un incremento di esplosività di 10X, un VEI 5 ​​è circa dieci volte più esplosivo di un VEI 4. Due gradini della scala sono un aumento di 100X di esplosività. Ad esempio, un VEI 6 è circa 100 volte più esplosivo di un VEI 4. Un VEI 8 è un milione di volte più esplosivo di un VEI 2. Tutto questo si basa sul volume di materiale espulso.

Poiché ogni scaglione è un aumento di 10 volte nel materiale espulso, vi è un’enorme differenza nella dimensione di un’eruzione sulla parte bassa di una cima vulcanica, e un’eruzione sulla fascia alta di essa. Per questo motivo, un “+” spesso è aggiunto a eruzioni che sono note per essere sull’estremità superiore del loro passaggio eruttivo principale. Ad esempio, l’eruzione del Katla in Islanda meridionale, il 12 ottobre 1918, è stata valutata a VEI 4+, perché l’eruzione era una molto forte VEI 4.

Una cinquantina di eruzioni hanno raggiunto VEI 8, perché si pensa possano aver prodotto un incredibile quantità di 1.000 chilometri cubici o più di materiale espulso. Questa sarebbe una massa di materiale espulso non compattato di dieci chilometri di lunghezza, dieci chilometri di larghezza e dieci chilometri di profondità. Le eruzioni a Toba (74 mila anni fa), Yellowstone (640 mila anni fa), e il lago Taupo (26500 anni fa), sono tre dei 47 VEI 8 che sono stati identificati.

L’eruzione VEI 8 con il maggior volume di materiale espulso noto è l’eruzione del Wah Wah Springs, che si è verificata in quello che oggi è lo stato dello Utah, circa 30 milioni di anni fa. Si stima che abbia prodotto oltre 5500 chilometri cubi di materiale eiettato in circa una settimana.

Un’altra eruzione VEI 8 che rivaleggia con quella del Wah Wah Springs, é avvenuta circa 28 milioni di anni fa in quello che oggi è il sud-ovest del Colorado. L’eruzione a La Garita Caldera ha prodotto il Fish Canyon Tuff, una ignimbrite dacitica, con un volume originale stimato di circa 5.000 chilometri cubici!

Le eruzioni al Plateau di Etendeka e di Paraná avevano un volume eruttivo di oltre 2,6 milioni di chilometri cubi. Tuttavia, queste sono ritenute eruzioni effusive che producono fluido basalto lavico, anziché eruzioni esplosive che producono materiale espulso. Le eruzioni al Paraná / Etendeka si sono verificate circa 128-138.000.000 di anni fa. I loro flussi di lava prendevano l’arco dal Brasile orientale fino a porzioni occidentali della Namibia e dell’Angola. Si sono verificate quando Africa e Sud America erano ancora collegate.

Queste sono alcune delle zone in cui c’è il potenziale geologico per un evento vulcanico VEI-8

Mount Aniakchak, Alaska, Stati Uniti d’America

Aso, Kyūshū, Giappone

Kikai Caldera, Ryūkyū, Giappone

Long Valley Caldera, California, Stati Uniti d’America

Monte Mazama, Oregon, Stati Uniti d’America (ora Lago Crater)

Lago Taupo, Isola del Nord, Nuova Zelanda

Lago Toba, Sumatra, Indonesia

Valle Grande, Nuovo Messico, Stati Uniti d’America

Monte Warning, Nuovo Galles del Sud, Australia

Caldera di Yellowstone, Wyoming, Stati Uniti d’America

Campi Flegrei, Campania, Italia