Sotto i geyser e il terreno fumante del Parco Nazionale di Yellowstone si trova uno dei sistemi vulcanici più studiati, ma ancora sfuggenti, della Terra. A differenza della maggior parte dei vulcani che si formano lungo lo spostamento delle placche tettoniche, la Caldera di Yellowstone si trova nel mezzo di un continente, lasciando gli scienziati a chiedersi cosa alimenta il suo immenso calore. Un nuovo modello del sistema magmatico di Yellowstone suggerisce che sia alimentato dalle fusioni del mantello superficiale, guidate da forze tettoniche, piuttosto che da un pennacchio di mantello profondo.
Un group di scienziati del quartier generale dell’Accademia cinese delle scienze ha deciso di interpretare gli eventi vulcanici passati a Yellowstone per aiutare a prevedere le eruzioni future. I risultati, pubblicato Thursday in Science, ha rivelato che le forze tettoniche controllano in gran parte il modo in cui il magma si muove attraverso una complessa rete di canali e serbatoi dal mantello superiore verso la superficie. I risultati potrebbero aiutare a valutare meglio i rischi dei sistemi vulcanici attivi.
Sistema idraulico Magma
La Caldera di Yellowstone è un enorme sistema vulcanico, con il potenziale per eruzioni estremamente grandi, molto più grandi dei tipici vulcani. La sua ultima grande eruzione avvenne circa 630.000 anni fa e, anche se non è attesa un’altra eruzione a breve, gli scienziati stanno ancora tenendo d’occhio il vulcano.
Piuttosto che una singola digital camera gigante, la Caldera di Yellowstone è costituita da un sistema complesso che comprende un serbatoio di magma poco profondo e una fonte più profonda che lo alimenta. Tuttavia, il modo in cui il magma viaggia attraverso lo strato esterno rigido della Terra e si evolve in attività vulcanica rimane poco chiaro.
Per aiutare a svelare il mistero vulcanico, gli scienziati dietro il nuovo studio hanno messo insieme un modello tridimensionale del sistema vulcanico e dell’adiacente pianura orientale del fiume Snake. Il modello ha calcolato la dinamica della litosfera terrestre, lo strato esterno rigido, insieme al mantello convettivo del pianeta, lo strato più spesso tra la crosta e il nucleo esterno che si comporta come un fluido viscoso.
I risultati hanno mostrato che il sistema vulcanico di Yellowstone è controllato principalmente dalle forze tettoniche nella litosfera, che lo guidano la generazione di magma attraverso l’eccesso di calore e la decompressione nel mantello superiore della Terra. Il nuovo modello suggerisce che il magma ha origine dal mantello superficiale (in particolare l’astenosfera più alta) e migra attraverso un sistema idraulico controllato tettonicamente, evolvendosi successivamente nella crosta per spingere il vulcanismo in superficie.
Motori vulcanici
Non tutti i vulcani sono uguali, poiché le eruzioni vulcaniche sono guidate da processi diversi.
Il vulcanismo può essere causato dal movimento delle placche tettoniche, che possono separarsi, scontrarsi o scivolare l’una sull’altra, creando un movimento che provoca la fusione delle rocce. D’altro canto, il vulcanismo può anche essere causato da colonne di materiale caldo che salgono dalle profondità del mantello terrestre, trasportando un calore intenso che provoca lo scioglimento della litosfera.
Per le grandi caldere con eruzioni ripetute come Yellowstone, si ritiene generalmente che il loro magma venga rifornito dall’astenosfera, uno strato del mantello superiore direttamente sopra la litosfera, prima di salire verticalmente verso la superficie. Il nuovo modello, tuttavia, secondo lo studio, rivela un sistema molto più complesso sotto Yellowstone a causa delle strutture tettoniche esistenti.
Il modello potrebbe aiutare a fornire informazioni sulla previsione delle eruzioni vulcaniche e fornire una migliore comprensione dei rischi associati a tali eruzioni.
