La frequenza delle eruzioni vulcaniche diminuisce nei periodi più freddi e aumenta nei più caldi, anche per variazioni di temperatura abbastanza lievi, come quella che caratterizzò l’Europa tra 5500 e 4500 anni fa. Lo afferma un nuovo studio che ha analizzato le eruzioni dei vulcani islandesi dell’epoca, lanciando l’allarme su ciò che potrebbe accadere per effetto del riscaldamento climatico globale in molte parti del mondo
di Annie Sneed/Scientific American
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A Bali, nelle scorse settimane decine di migliaia di persone sono state evacuate dalle loro case quando il vulcano Mount Agung ha cominciato a sputare furiosamente ceneri e il suo magma ad alzarsi.

Molti balinesi considerano la montagna sacra e interpretano le sue esplosioni occasionali come ammonimenti morali, mentre i geologi considerano questa attività come un comportamento di routine della Terra. Ma i ricercatori hanno scoperto che un altro fattore è in grado d’influenzare la frequenza delle eruzioni: il cambiamento climatico.

Ora un nuovo studio mostra che anche variazioni climatiche relativamente piccole possono avere un’influenza simile. Se fosse così, il riscaldamento globale di oggi potrebbe significare eruzioni vulcaniche sempre più grandi in futuro.

Nel corso della sua storia, la Terra ha attraversato periodi di notevoli cambiamenti climatici naturali, entrando e uscendo dalle ere glaciali. I ricercatori hanno notato che le eruzioni vulcaniche tendono ad aumentare mentre i ghiacciai si sciolgono. In un recente studio pubblicato su “Geology”, gli autori hanno esaminato i cambiamenti su scala ridotta nella copertura glaciale per vedere se queste differenze incrementali avessero qualche effetto.

I ricercatori si sono concentrati sulle eruzioni avvenute in Islanda tra 5500 e 4500 anni fa. Durante quel periodo, il clima della Terra si raffreddò e i ghiacciai crebbero, ma non ci fu un’era glaciale in piena regola. Per ricostruire una cronologia dell’attività vulcanica, i ricercatori hanno esaminato la registrazione delle eruzioni islandesi e quella delle ceneri che caddero in Europa durante quelle eruzioni, ceneri che sono andate depositandosi in strati microscopici nelle torbiere e nei laghi del continente, spiega Graeme Swindles coautore dello studio. Con i suoi colleghi, ha abbinato questi strati a specifici vulcani islandesi, sviluppando così una cronologia dettagliata degli aumenti e delle diminuzioni delle eruzioni.

Quando i ricercatori hanno confrontato le registrazioni vulcaniche con la copertura glaciale, hanno scoperto che il numero di eruzioni è calato in modo significativo via via che il clima si è raffreddato e il ghiaccio si è espanso.

“C’è un grande cambiamento nelle registrazioni a metà dell’Olocene: non vediamo cenere vulcanica in Europa e ne vediamo molto poca in Islanda”, dice Swindles, professore associato di dinamica del sistema terrestre dell’Università di Leeds. “Questo sembra sovrapporsi a un periodo caratterizzato da clima freddo, che avrebbe favorito l’avanzata glaciale in Islanda”. Egli afferma che il suo gruppo ha osservato un ritardo di circa 600 anni tra l’avanzata dei ghiacciai e la diminuzione dell’attività vulcanica. “Questo perché è richiesto molto tempo per far crescere le masse di ghiaccio”, spiega.

Il nuovo studio “guarda al più piccolo cambiamento climatico forse mai registrato per mostrare che ha un’influenza sull’attività vulcanica”, dice Ben Edwards, professore associato di geologia al Dickinson College. “Vedere questo cambiamento in un periodo interglaciale significa che c’è una relazione tra cambiamento climatico e vulcanismo ancora più sottile” di quanto si pensasse. Secondo Julie Schindlbeck, vulcanologa all’Università di Heidelberg, in Germania, il lavoro mostra “che forse anche piccoli cambiamenti nel volume del ghiaccio possono davvero influenzare il vulcanismo”.

Anche se non capiscono del tutto perché i ghiacciai sembrano inibire le eruzioni vulcaniche, i ricercatori ritengono che la meccanica possa essere abbastanza semplice.

Quando i ghiacciai si espandono, tutto quel ghiaccio esercita un’immensa pressione sulla superficie terrestre. “Ciò può influenzare il flusso del magma, i volumi vuoti attraverso cui esso fluisce verso la superficie, così come la quantità di magma che la crosta può effettivamente contenere”, dice Swindles. Quando i ghiacciai si ritirano, la pressione cresce e l’attività vulcanica aumenta. “Dopo la rimozione dei ghiacciai, la pressione superficiale diminuisce, i magmi si propagano più facilmente in superficie e quindi eruttano”, afferma Swindles.

Questo è esattamente ciò che Swindles e il suo gruppo hanno scoperto analizzando ciò che è successo mentre la Terra si scaldava di nuovo e i ghiacciai fondevano: le eruzioni erano più numerose. E hanno nuovamente visto un divario, questa volta tra la fusione del ghiaccio e l’aumento delle eruzioni.

Ma il divario era più breve. “Ci vuole meno tempo per fondere il ghiaccio se la temperatura sale”, rispetto al tempo necessario a far accumulare il ghiaccio quando il clima diventa più freddo, dice Swindles. “Quindi, se stai analizzando un periodo di riscaldamento e la successiva ripresa dell’attività vulcanica, il ritardo potrebbe essere molto più breve.” Egli osserva anche che quando si verificano eruzioni vulcaniche durante i periodi più freddi e ghiacciati, esse sembrano minore intensità. Quando il clima si scalda, le eruzioni sembrano diventare più intense.

Edwards nota che la peculiare geologia dell’Islanda rende l’isola vulcanicamente molto attiva rispetto a molti altri luoghi, e forse anche più vulnerabile all’effetto del ghiaccio rispetto ad altre regioni. “Probabilmente è un luogo estremamente sensibile ai ghiacciai che crescono e si ritirano”, dice.

Non è ancora dato di sapere se questo fenomeno si verificherà anche con i cambiamenti climatici dei giorni nostri. Ma Swindles dice che i cambiamenti della copertura glaciale studiati dal suo gruppo sono di entità simile a quelli che probabilmente la Terra vivrà a causa del riscaldamento influenzato dalle attività umane.

“Probabilmente vedremo molta più attività vulcanica in aree del mondo in cui i ghiacciai e i vulcani interagiscono”, spiega citando il nord ovest degli Stati Uniti, il Sud America meridionale e persino l’Antartide. Questo, dice, è motivo di grave preoccupazione per le attività economiche, per esempio per le compagnie aeree, e per la salute generale umana e per l’ambiente. “Le ceneri vulcaniche e le emissioni possono essere mortali”, dice. “O almeno molto dannose”.

(L’originale di questo articolo è stato pubblicato su Scientific American il 21 dicembre 2017. Traduzione ed editing a cura di Le Scienze. Riproduzione autorizzata, tutti i diritti riservati.)