Sarebbe un “punto critico” nella composizione chimica del magma a decidere il carattere di un’eruzione vulcanica: effusiva o esplosiva. A queste importanti conclusioni è giunto un interessante studio pubblicato a dicembre su Nature da un team di ricercatori dell’Università di Bristol, della Ludwig-Maximilians-Universität di Monaco e del CNRS di Parigi.
La risposta dai magmi riolitici
I ricercatori hanno analizzato i magmi riolitici, i più viscosi in assoluto, capaci di generare poderose eruzioni esplosive ma anche di dare luogo a colate di lava. «Da alcuni studi condotti in passato avevamo notato significative variazioni nella struttura atomica dei magmi riolitici – spiega Danilo Di Genova, ricercatore italiano oggi a Bristol e primo autore dello studio -. Abbiamo così misurato la viscosità di 11 campioni sintetici, osservando contro ogni previsione che essa può cambiare di diversi ordini di grandezza per impercettibili variazioni nella composizione chimica del fuso».
I ricercatori sono riusciti a misurare queste variazioni chimiche individuando un “punto critico” composizionale, una soglia, da cui dipende il comportamento del magma in fase eruttiva. I risultati sono stati poi confrontati con i dati di letteratura di vulcani a chimismo acido (tra cui Lipari e Vulcano, in Italia), trovando la corrispondenza con i magmi naturali.
Importanti risposte
Questa scoperta risponde inoltre ad altre domande di natura vulcanologica, per esempio spiegherebbe perché importanti accumuli di magma viscoso e cristallizzato, immagazzinati nella crosta, vengano improvvisamente mobilizzati creando grandi quantità di magma liquido e privo di cristalli pronto per essere eruttato.
Ma c’è di più: a giocare un ruolo determinante nella variazione di viscosità del magma è anche la precipitazione di nanocristalli di ferro legata alla relativa sovrasaturazione del fuso. Questi cristalli non solo fungono da centri di nucleazione per nuove bolle, ma la loro formazione determina un aumento significativo della viscosità del liquido residuale e dunque dell’esplosività del magma. Un fenomeno che è stato osservato anche nei prodotti di vulcani a chimismo basico come l’Etna, dove la formazione di questi minuscoli cristalli potrebbe aver contribuito ad aumentare l’esplosività dei magmi che hanno prodotto, per esempio, i spettacolari parossismi del 2013.
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