Mayotte, con una popolazione di circa 260.000 abitanti, è l’unica delle quattro isole Comore ad aver rifiutato l’indipendenza dalla Francia nel 1975. È un’isola tranquilla, dove l’economia si basa soprattutto su agricoltura e pesca. Nella primavera del 2018, però, tutto il territorio delle isole è stato investito da una sequenza insolita di terremoti, culminati il 15 maggio con la scossa più intensa, di magnitudo 5,9. “Lo sciame ci è parso subito interessante – spiega Cesca a “Le Scienze” – perché si è registrato in una zona tipicamente caratterizzata da sismicità moderata”, dove l’ultima attività sismica rilevata risale al 1993. “Non si stava verificando un terremoto con delle repliche – prosegue il ricercatore – ma un’attività sostenuta nel tempo. Abbiamo rilevato subito una migrazione della sismicità, inizialmente più profonda e poi sempre più superficiale, che ha suggerito immediatamente una probabile natura vulcanica dell’evento. La nostra analisi ha indicato l’eventualità di un’eruzione sottomarina, nonché una sua possibile localizzazione”.

Il luogo indicato da Cesca e colleghi era proprio quello in cui, mesi più tardi, una missione oceanografica francese ha scoperto un rilievo vulcanico sottomarino di nuova formazione, largo quattro chilometri e alto circa 800 metri. Da allora, la superficie terrestre locale ha subito delle deformazioni: l’isola si è abbassata e spostata di 20 centimetri verso est. La situazione è stata monitorata costantemente, soprattutto attraverso lo studio dei VLP (Very Long Period), segnali sismici registrati abitualmente nelle zone vulcaniche, caratterizzati da basse frequenze, oscillazioni ripetute e lunghi periodi.

“I VLP di Mayotte sono molto particolari e anomali per diversi motivi”, spiega ancora Cesca. “Anzitutto per la loro grande ampiezza, che permette che si rilevino a migliaia di chilometri di distanza, addirittura su tutta la Terra; poi per la loro lunga durata (20-40 minuti) e in ultimo per il loro lungo periodo, cioè il tempo con cui l’onda compie un’oscillazione completa e torna alla condizione iniziale”. A Mayotte, i ricercatori hanno rilevato in poco tempo 407 VLP, oltre a 7000 terremoti di intensità variabile. Un dettaglio rilevante, però, è che i VLP sono tipicamente associati alla risonanza di ampie cavità o condotti vulcanici. A partire dai risultati ottenuti, i ricercatori hanno quindi dedotto la presenza di una camera magmatica in risonanza sotto al vulcano. “La lunghezza del periodo poi, particolarmente rilevante, ci ha fatto capire che la cavità è molto ampia e, probabilmente, risuona in risposta alla fratturazione e all’abbassamento delle rocce sovrastanti”.

Nello studio, Cesca e i suoi collaboratori hanno sviluppato un modello per ricostruire i movimenti magmatici che stanno modificando l’area. Secondo il modello, in un primo momento la camera magmatica ha iniziato a svuotarsi improvvisamente, con la propagazione di una massa eruttiva molto voluminosa che si è mossa verticalmente nella crosta terrestre: così si è formato il vulcano, scatenando l’attività sismica. L’eruzione del vulcano ha permesso lo svuotamento più rapido della camera, il cui tetto ha subito delle alterazioni: si sono formate nuove fratture, faglie e piccoli terremoti che hanno accompagnato l’abbassamento delle rocce. Lo svuotamento della camera magmatica profonda ha generato quindi la deformazione superficiale, che ha provocato lo spostamento dell’isola.

L’osservazione di monti ed eruzioni sottomarini non è rara. “Se avviene in regioni remote, può anche rimanere sconosciuta”, commenta Cesca. “Certamente l’attività a Mayotte è stata unica per vari aspetti: la posizione della camera magmatica, l’estensione verticale della propagazione del magma e il volume di magma emesso (tra 0,4 e 1,7 chilometri cubi, N.d.R.), causa delle cospicue dimensioni del nuovo vulcano sottomarino”.

La camera magmatica scoperta a Mayotte è una delle più profonde e ampie a oggi conosciute nel mantello superiore: è situata a circa 30 chilometri di profondità, e ha un volume di circa 3,5 chilometri cubi. Più si svuota, più si abbassano le rocce superiori del tetto, più si continua ad abbassare l’isola. Ma Cesca si dice ottimista in merito ai possibili scenari futuri: “Al momento pare che tutti i processi osservati si stiano smorzando e questo pare indicare la progressiva fine del fenomeno. Sarà comunque importante monitorare la regione in futuro”.