Circa 350.000 anni fa, il centro dell’Isola del Nord della Nuova Zelanda appariva molto diverso dal paesaggio montuoso e ricoperto di macchia che vediamo oggi. Durante un periodo glaciale, le temperature erano più rigide e le condizioni più ostili. Vaste foreste di faggi e podocarpi ricoprivano la regione, fornendo un habitat per un’abbondante avifauna autoctona. Fu in questo contesto tranquillo che si verificò una delle eruzioni più esplosive della Terra, rilasciando una quantità di materiale sufficiente a ricoprire gran parte del Paese. Ora, i ricercatori hanno ricostruito le tracce lasciate dall’evento per fornire un quadro senza precedenti di come sia accaduto, gettando al contempo nuova luce sui meccanismi di quei rari cataclismi noti come supereruzioni.
Ricostruzione di una supereruzione
La supereruzione di Whakamaru è stata una delle più grandi mai registrate sulla Terra, e la più grande prodotta dalla famosa Zona Vulcanica di Taupō in Nuova Zelanda. Estendendosi da Whakaari/White Island a Ruapehu, quest’area dinamica è il prodotto di due potenti processi geologici: l’affondamento della placca del Pacifico sotto la placca australiana e la contemporanea separazione della parte centrale dell’Isola del Nord.
Oggi ospita numerose formazioni vulcaniche, da campi geotermici con sorgenti termali ribollenti e pozze di fango, a sistemi di caldere e stratovulcani attivi. Nel corso dei suoi 2 milioni di anni di storia, la zona ha sperimentato quattro eventi noti di portata così immensa da essere formalmente classificati come supereruzioni, ovvero eventi che raggiungerebbero il punteggio massimo di 8 sull’Indice di Esplosività Vulcanica.
Solo poche decine di supereruzioni sono state registrate in tutto il mondo, la più recente delle quali è l’eruzione di Ōruanui che ha contribuito alla formazione del Lago Taupō circa 25.300 anni fa. Per i vulcanologi, le supereruzioni rappresentano alcuni dei più grandi misteri della disciplina: come può una tale quantità di magma accumularsi sotto la superficie e poi eruttare tutta in una volta? E cosa accade al paesaggio circostante?
I depositi vulcanici conservati
Per cercare di rispondere a queste domande, i ricercatori si affidano ai depositi vulcanici conservati, che possono essere utilizzati per ricostruire i processi che si verificano durante questi rari eventi. Due prodotti caratteristici delle supereruzioni sono i depositi di “flusso” – masse calde e pericolose di roccia e gas che si spostano lungo il terreno – e i depositi di “caduta”, tipicamente miscele di cristalli e vetro vulcanico che precipitano dall’aria. La difficoltà per i vulcanologi sta nel fatto che in genere si conservano solo frammenti di questi depositi, spesso sparsi su grandi distanze.
Nella supereruzione di Whakamaru, enormi flussi piroclastici hanno lasciato spessi strati di roccia vulcanica densa nelle regioni di Whakamaru e King Country. Cenere e pomice si sono diffuse molto più lontano, ricoprendo gran parte dell’Isola del Nord e alcune zone dell’Oceano Pacifico.
Uno dei primi passi dello studio è stato quello di creare un database di questi depositi, confrontando la firma chimica unica del vetro vulcanico prodotto durante l’eruzione. Questo processo è simile alla scienza forense sulla scena del crimine: le impronte digitali possono suggerire un sospetto, ma le prove del DNA possono confermare la corrispondenza. In vulcanologia, i depositi possono offrire indizi su come si sono formati, ma è la loro composizione chimica a fornire il collegamento definitivo. Utilizzando questo approccio, i ricercatori hanno analizzato più di 30 siti in Nuova Zelanda e nell’Oceano Pacifico meridionale. Tutti sono risultati provenire dalla supereruzione di Whakamaru. Grazie alla correlazione di questi dati, sono stati in grado di ricostruire questo straordinario episodio.
Come si è svolta la supereruzione
All’inizio dell’eruzione, un grande lago si trovava probabilmente nella parte centrale dell’Isola del Nord, molto simile all’odierno Lago Taupō. Quando il magma raggiunse la superficie, eruttò direttamente in questo lago, innescando interazioni estremamente violente tra magma e acqua, che diedero inizio alla fase iniziale dell’eruzione. Sembra che questa prima fase sia stata innescata dall’espulsione di un singolo corpo magmatico.
Con il progredire dell’eruzione, il lago è stato gradualmente distrutto e riempito. Infine, il sistema si è trasformato in un tipo di vulcanismo molto più secco. Contemporaneamente, l’eruzione si è evoluta in un evento sotterraneo di portata ben maggiore e più complesso. Invece di essere alimentata da un’unica camera magmatica, sembra aver innescato una sequenza a cascata che ha coinvolto almeno cinque corpi magmatici distinti in eruzione simultanea.
La quantità di cenere generata dall’eruzione è impressionante. Gran parte dell’Isola del Nord – e persino la lontana Isola Chatham – sarebbe stata ricoperta da uno strato di circa 30cm o più di materiale. Le aree più vicine all’eruzione sono state sepolte sotto ben 4,5 metri di cenere. Inoltre, flussi piroclastici caldi e densi hanno attraversato il paesaggio, depositando strati spessi centinaia di metri nelle zone più vicine alla sorgente dell’eruzione. Complessivamente, i ricercatori stimano che l’eruzione abbia rilasciato circa 2.300 chilometri cubi di materiale vulcanico, una quantità sufficiente a seppellire l’intera Nuova Zelanda sotto circa nove metri di detriti, se distribuiti uniformemente da Cape Reinga a Invercargill.
Il mistero delle supereruzioni
Oggi, la zona vulcanica di Taupō rimane uno dei sistemi vulcanici più attivi e potenti della Terra. Sebbene le supereruzioni come quella di Whakamaru siano rare, il vulcano Taupō ha prodotto nel corso della sua storia molte eruzioni di minore entità, ma comunque devastanti, che avrebbero avuto un impatto significativo sia sulla Nuova Zelanda che sul resto del mondo. Comprendere il funzionamento di questi tipi di vulcani è fondamentale, sia per prepararsi alle eruzioni future, sia per capire come gli eventi passati possano aver trasformato il paesaggio che vediamo oggi.