mercoledì, Maggio 25

Perché l’eruzione vulcanica a Tonga è stata così violenta? L’analisi di Shane Cronin, vulcanologo dell’University of Auckland

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Il Regno di Tonga non attira spesso l’attenzione globale, ma una violenta eruzione di un vulcano sottomarino il 15 gennaio ha diffuso onde d’urto, letteralmente, in mezzo mondo.

Il vulcano di solito non è molto da vedere. Si compone di due piccole isole disabitate, Hunga-Ha’apai e Hunga-Tonga, che si ergono a circa 100 m sul livello del mare, 65 km a nord della capitale di Tonga, Nuku’alofa. Ma nascosto sotto le onde c’è un enorme vulcano, alto circa 1800 m e largo 20 km.

Il vulcano Hunga-Tonga-Hunga-Ha’apai ha eruttato regolarmente negli ultimi decenni. Durante gli eventi del 2009 e del 2014/15 getti caldi di magma e vapore sono esplosi tra le onde. Ma queste eruzioni erano piccole, sminuite in scala dagli eventi di gennaio 2022.

La nostra ricerca su queste prime eruzioni suggerisce che questa è una delle massicce esplosioni che il vulcano è in grado di produrre all’incirca ogni mille anni.

Perché le eruzioni del vulcano sono così altamente esplosive, dato che l’acqua di mare dovrebbe raffreddare il magma?

Se il magma sale lentamente nell’acqua di mare, anche a temperature di circa 1200 ℃, si forma una sottile pellicola di vapore tra il magma e l’acqua. Ciò fornisce uno strato di isolamento per consentire il raffreddamento della superficie esterna del magma.

Ma questo processo non funziona quando il magma viene espulso dal terreno pieno di gas vulcanico. Quando il magma entra rapidamente nell’acqua, tutti gli strati di vapore vengono rapidamente interrotti, portando il magma caldo a diretto contatto con l’acqua fredda.

I ricercatori di Volcano chiamano questa “interazione carburante-refrigerante” ed è simile alle esplosioni chimiche di grado militare. Esplosioni estremamente violente fanno a pezzi il magma. Inizia una reazione a catena, con nuovi frammenti di magma che espongono all’acqua superfici interne calde e fresche, e le esplosioni si ripetono, espellendo infine particelle vulcaniche e provocando esplosioni a velocità supersoniche.

Due scale di eruzioni Hunga

L’eruzione del 2014/15 ha creato un cono vulcanico, unendo le due vecchie isole Hunga per creare un’isola combinata lunga circa 5 km. Abbiamo visitato nel 2016 e abbiamo scoperto che queste eruzioni storiche erano solo un’alzata del sipario all’evento principale.

Mappando il fondo del mare, abbiamo scoperto una “caldera” nascosta a 150 m sotto le onde.

La caldera è una depressione simile a un cratere di circa 5 km di diametro. Piccole eruzioni (come nel 2009 e nel 2014/15) si verificano principalmente ai margini della caldera, ma quelle molto grandi provengono dalla caldera stessa. Queste grandi eruzioni sono così grandi che la parte superiore del magma in eruzione collassa verso l’interno, approfondendo la caldera.

Osservando la chimica delle eruzioni passate, ora pensiamo che le piccole eruzioni rappresentino il sistema di magma che si sta lentamente ricaricando per prepararsi a un grande evento.

Abbiamo trovato prove di due enormi eruzioni passate dalla caldera di Hunga nei depositi delle vecchie isole. Abbiamo abbinato questi chimicamente ai depositi di cenere vulcanica sulla più grande isola abitata di Tongatapu, a 65 km di distanza, e quindi abbiamo utilizzato le date al radiocarbonio per dimostrare che le grandi eruzioni della caldera si verificano circa ogni 1000 anni, con l’ultima al 1100 d.C.

Con questa consapevolezza, l’eruzione del 15 gennaio sembra essere nei tempi previsti per una “grande”.

Quello che possiamo aspettarci che accada ora

Siamo ancora nel mezzo di questa importante sequenza eruttiva e molti aspetti rimangono poco chiari, in parte perché l’isola è attualmente oscurata da nubi di cenere.

Le due precedenti eruzioni del 20 dicembre 2021 e del 13 gennaio 2022 erano di dimensioni moderate. Hanno prodotto nuvole fino a 17 km di altitudine e hanno aggiunto nuova terra all’isola combinata 2014/15.

L’ultima eruzione ha aumentato la scala in termini di violenza. Il pennacchio di cenere è già alto circa 20 km. In particolare, si è esteso quasi concentricamente su una distanza di circa 130 km dal vulcano, creando un pennacchio con un diametro di 260 km, prima di essere distorto dal vento.

Ciò dimostra un’enorme potenza esplosiva, che non può essere spiegata dalla sola interazione magma-acqua. Mostra invece che grandi quantità di magma fresco carico di gas sono eruttate dalla caldera.

L’eruzione ha anche prodotto uno tsunami in tutta Tonga e nelle vicine Fiji e Samoa. Le onde d’urto hanno attraversato molte migliaia di chilometri, sono state viste dallo spazio e registrate in Nuova Zelanda a circa 2000 km di distanza. Subito dopo l’inizio dell’eruzione, il cielo è stato bloccato su Tongatapu, con la cenere che ha cominciato a cadere.

Tutti questi segni suggeriscono che la grande caldera di Hunga si sia risvegliata. Gli tsunami sono generati dalle onde d’urto atmosferiche e oceaniche accoppiate durante un’esplosione, ma sono anche prontamente causati da frane sottomarine e crolli della caldera.

Non è chiaro se questo sia il culmine dell’eruzione. Rappresenta un importante rilascio di pressione del magma, che può stabilizzare il sistema.

Un avvertimento, tuttavia, risiede nei depositi geologici delle precedenti eruzioni del vulcano. Queste sequenze complesse mostrano che ciascuno degli episodi di eruzione della caldera di 1000 anni ha coinvolto molti eventi esplosivi separati.

Quindi potremmo essere coinvolti per diverse settimane o addirittura anni di grandi disordini vulcanici dal vulcano Hunga-Tonga-Hunga-Ha’apai. Per il bene della gente di Tonga spero di no.

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