I cambiamenti climatici possono risvegliare i vulcani?

Il caso della crisi della salinità del Messiniano, quando il Mar Mediterraneo evaporò
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E’ noto che i cambiamenti climatici hanno impatti sui processi della superficie del nostro pianeta quali l’erosione o l’innalzamento del livello del mare, ma i processi di superficie influenzano l’attività vulcanica? E’ la domanda alla quale hanno cercato di rispondere i geologi svizzeri dell’Université de Genève (Unige), in collaborazione con le università francesi di Orléans, Pierre et Marie Curie di Parigi  e con i catalani de l’Institut ICTJA-CSIC di Barcellona. Per farlo hanno analizzato i dati vulcanici che risalgono alla crisi della salinità del Messiniano (da 5,96 a 5,33 milioni di anni fa) del Mar Mediterraneo, quando lo Stretto di Gibilterra si chiuse e il Mediterraneo restò temporaneamente isolato dall’Oceano Atlantico, evaporando quasi completamente.

All’università di Ginevra spiegano che «Dopo aver constatato un importante aumento dell’attività vulcanica durante questo periodo e testato diversi scenari, i geologhi hanno concluso che un tale aumento dell’attività magmatica non poteva essere spiegato che con il quasi completo disseccamento del Mar Mediterraneo».

Mappa dei fondali del Mediterraneo

Da questi risultati è venuto fuori lo studio “Magmatic pulse driven by sea-level changes associated with the Messinian salinity crisis”, pubblicato su Nature Geoscience che dimostra «L’influenza dei processi di superficie, principalmente controllati dal clima, sull’attività vulcanica.

Negli anni ’70 gli scienziati avevano scoperto strati di sale spessi diverse centinaia di metri sul fondo del mare, che non potevano essere spiegati se non con l’assenza di un collegamento tra Mediterraneo e Atlantico.  Sono anche stati scoperti immensi canyon sottomarini risalenti al Messiniano che sono stati prodotti da fiumi che scorrevano su terre oggi sommerse, lasciando supporre che il livello del mare fosse molto più basso di oggi e che il drastico disseccamento del Mediterraneo si sia accompagnato ad un eccezionale e formidabile cambiamento climatico e geografico dell’intero bacino. Un’ipotesi ancora dibattuta, ma lo studio dei geologi guidati dall’Unige porta una nuv prova del grande disseccamento del Mediterraneo e del suo impatto sulle attività di superficie e magmatica.

Mappa del Mediterraneo nella fase di massima evaporazione delle acque (fonte: Paubahi

Pietro Sternai, del Département des sciences de la Terre dell’Unige, sottolinea: « Sappiamo che quel che succede alla superficie della Terra, come per esempio un disseccamento improvviso del mare, provoca dei cambiamenti di pressione in profondità e influisce sulla produzione di magma. Dall’altro canto, sappiamo che la crisi della salinità è stata in grado di provocare questi cambiamenti di pressione, inoltre, prendendo in considerazione l’ipotesi del disseccamento del Mar Mediterraneo, i geologi hanno studiato l’evoluzione dell’attività vulcanica durante questo periodo. Quando c’è un’eruzione, il magma si raffredda sulla superficie  della Terra e i minerali cristallizzano. Questi testimoni silenziosi dell’attività vulcanica hanno permesso gli scienziati di enumerare 13 eruzioni intorno al Mar Mediterraneo tra 5,9 e 5,3 milioni di anni fa, cioè più del doppio dell’attività vulcanica media che si situa intorno a 4,5 eruzioni su un periodo più lungo di quello che comprende la crisi della salinità». Perché questa cifra così elevata? Per Sternai, «La sola spiegazione  logica sarebbe l’ipotesi del disseccamento del mare, sola causa abbastanza potente da poter modificare la pressione terrestre e, di conseguenza, la produzione magmatica a livello di tutto il Mediterraneo».

Per testare l’ipotesi del disseccamento del Mediterraneo, i geologi svizzeri, francesi e catalani,  utilizzando modelli numerici, hanno riprodotto, la storia del carico e dello scarico del peso dell’acqua e dei sedimenti nel bacino del Mediterraneo durante la sua essiccazione e poi hanno calcolato i cambiamenti di pressione in profondità  e il loro impatto sulla produzione di magma.

Sono stati testati due scenari. Il primo tiene conto della crisi della salinità con un drastico abbassamento del livello del mare, il secondo no e Sternai spiega ancora: «Grazie alle simulazioni, abbiamo scoperto che l’unico modo per spiegare l’aumento provato dell’attività vulcanica era una diminuzione del livello (e quindi del peso) del Mar Mediterraneo di circa due chilometri. Vi lascio liberi di immaginare il paesaggio».

All’Unige sono convinti che «Questo studio fornisce ulteriori prove del prosciugamento del Mar Mediterraneo e dimostra anche l’impatto degli effetti del cambiamento climatico sugli strati più profondi della Terra. Variando la pressione esercitata dalla superficie terrestre sugli strati più profondi, in particolare per gli effetti sull’erosione e sull’acqua, il cambiamento climatico influenza la produzione magmatica. L’influenza del vulcanismo sul clima è conosciuta da molto, ma i risultati presentati in questo studio hanno permesso di scoprire che la reciprocità è possibile».

Sternai conclude: «Questo lavoro pionieristico apre nuove prospettive per  studi interdisciplinari tra terra solida e terra fluida per esempio tra vulcanologi, geomorfologi e climatologi».