Per la maggior parte del tempo che precede un’eruzione, il contenuto delle camere magmatiche non sarebbe fluido ma potrebbe trovarsi in uno stato molto prossimo a quello solido. Lo suggerisce un modello elaborato da dati di un vulcano neozelandese
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L’analisi di microscopici zirconi inclusi in campioni di magma provenienti da un sistema vulcanico in Nuova Zelanda suggerisce che prima di raggiungere temperature sufficienti a fondere ed eruttare, il magma ha trascorso oltre il 90 per cento della sua esistenza a grandi profondità e in uno stato solido o semisolido. Sulla base di questi risultati, ricercatori dell’Università di Canterbury in Nuova Zelanda e dell’Università della California a Davis hanno sviluppato un modello dei meccanismi eruttivi applicabile a molti altri vulcani in tutto il mondo. Come illustrato su “Science”, il modello potrebbe aiutare gli scienziati a riconoscere quando un vulcano sta andando verso una fase eruttiva.

Uno dei cristalli di zirconi analizzati dai ricercatori. (Cortesia Kari Cooper)

Ora Allison Rubin dell’Università della California a Davis e colleghi hanno analizzato sette cristalli di zircone espulsi da un’eruzione di 700 anni fa nella zona vulcanica di Taupo, in Nuova Zelanda. I cristalli di zircone sono molto resistenti al calore e alla corrosione, pur subendo sottili alterazioni. In questo modo rappresentano un eccellente archivio dei cambiamenti avvenuti nel corso del tempo nel loro ambiente.

I ricercatori hanno misurato gli isotopi dell’uranio e del torio per determinare il tempo per cui i cristalli sono rimasti nel sistema vulcanico. Successivamente hanno analizzato la diffusione del litio all’interno dei cristalli per comprendere la loro esposizione alle temperature di fusione della roccia nel corso del tempo.

I risultati hanno indicato che i cristalli studiati erano rimasti quasi costantemente allo stato solido nel serbatoio del magma del monte Tarawera, per essere esposti a una temperatura superiore ai 650- 750 °C (la temperatura che permette al litio di diffondere nei cristalli di zircone) solo appena prima e durante le eruzioni: in occasione di una catastrofica eruzione avvenuta 25.000 anni fa circa e appena prima della più piccola eruzione di 700 anni fa. Ciò significa che per tutto il resto del tempo il magma circostante non era allo stato fluido ma allo stato solido o comunque dotato di una viscosità che lo avvicinava molto allo stato solido. E la sua fusione deve essere avvenuta sotto l’azione di magmi più profondi e caldi in risalita.

“Imparare di più sui serbatoi di magma è la chiave per comprendere i vulcani. E a quanto pare l’idea che abbiamo di un serbatoio magma deve cambiare”, ha detto Kari Cooper, dell’Università della California a Davis, coautore dello studio.