Un nuovo studio basato sul campionamento e l’analisi della cenere vulcanica del vulcano Cumbre Vieja nelle isole Canarie, situato al largo della costa nordoccidentale dell’Africa, suggerisce che la composizione del magma potrebbe causare tremori durante le eruzioni vulcaniche. I risultati, che sono dettagliati oggi sulla rivista Nature Geoscience in un articolo guidato da scienziati dell’American Museum of Natural History e della City University of New York (CUNY), evidenziano il potenziale dell’analisi della cenere vulcanica come strumento di monitoraggio e previsione.
“La comunità di ricerca sui vulcani è migliorata molto negli ultimi anni nel prevedere l’inizio di un’eruzione vulcanica, ma è ancora difficile prevedere lo stile e la durata dell’eruzione“, ha affermato la coautrice dello studio Samantha Tramontano, una Kathryn W. Davis Postdoctoral Fellow presso il Museum. “Se le nostre scoperte fossero vere per altri vulcani, potremmo essere in grado di monitorare le proprietà del magma interno dalla superficie di un’eruzione, e questo potrebbe essere molto importante per la valutazione del rischio”.
Nel settembre 2021, dopo essere rimasto inattivo per 50 anni, il vulcano Cumbre Vieja sull’isola di La Palma, nelle isole Canarie in Spagna, è entrato in eruzione, causando l’evacuazione di migliaia di residenti. Nei successivi 85 giorni, ha distrutto oltre 3.000 edifici e centinaia di acri di terreni agricoli.
Tramontano e il suo consigliere dell’epoca, Marc-Antoine Longpré del CUNY, hanno creato un sistema per raccogliere campioni quasi giornalieri di cenere caduta durante l’eruzione di tre mesi con l’aiuto dei colleghi dell’Instituto Volcanolo’gico de Canarias e dell’Instituto Geogra’fico Nacional. I campioni, che hanno catturato il 94% della cronologia dell’eruzione, sono stati rimandati al Museo per l’analisi chimica del vetro all’interno della cenere, che ha avuto origine dal magma raffreddato rapidamente espulso dal vulcano, utilizzando una microsonda elettronica. Il set di dati risultante era una serie temporale giornaliera della composizione della parte liquida del magma, la prima del suo genere.
Lo studio ha rivelato cambiamenti nella quantità di silice nei campioni, un composto che rende il magma più viscoso. Un magma più viscoso è solitamente associato a eruzioni più esplosive. I ricercatori hanno scoperto che il contenuto di silice era alto nella prima settimana dell’eruzione, poi è gradualmente diminuito fino a una brusca inversione due settimane prima della fine dell’eruzione, che probabilmente segna il taglio della fornitura di magma del mantello. I ricercatori hanno poi confrontato questa registrazione chimica con le osservazioni fisiche effettuate nello stesso periodo, trovando una correlazione tra il contenuto di silice e la forza del tremore del vulcano, un “rumore” sismico associato al movimento di liquidi e gas sotto la superficie.
Sulla base della modellazione e di ulteriori analisi, il team di ricerca propone che la presenza di magma più viscoso con un elevato contenuto di silice causi un’ampiezza maggiore del tremore vulcanico, sebbene siano necessarie ulteriori ricerche per confermare questo meccanismo.
Oltre a offrire nuovi indizi sulla causa del tremore vulcanico, che è un parametro chiave per il monitoraggio delle eruzioni, lo studio dimostra i vantaggi di combinare la raccolta di dati petrologici, come la caduta di cenere, con dati geofisici per migliorare la previsione delle eruzioni, la valutazione dei pericoli e il processo decisionale durante le crisi vulcaniche. “Una grande sfida per il monitoraggio petrologico è il coordinamento del lavoro sul campo e del trasferimento dei campioni durante le crisi eruttive per consentire un’analisi rapida”, ha affermato Longpré. “Un’attenta pianificazione preventiva e gli sviluppi tecnologici dovrebbero rendere possibile un’analisi efficiente dei campioni in prossimità del sito in futuro, supportando meglio l’interpretazione tempestiva dei dati geofisici”.
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