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Vulcanologia

Esplosioni vulcaniche violente squarciarono la calotta polare antartica per ben due volte

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Le eruzioni freatomagmatiche si verificano quando la lava incontra l'acqua

Antartide-distacco-di-un-Iceberg-giganteSecondo una ricerca presentata il 15 dicembre 2014, in occasione della riunione annuale della American Geophysical Union, si è scoperto che per ben due volte delle eruzioni vulcaniche hanno "squarciato" una parte remota della calotta antartica occidentale.

Strati distintivi di cenere marrone in un nucleo di ghiaccio profondo, sono la prova di esplosioni vulcaniche violente che si verificarono circa 22.470 e 45.381 anni fa nei pressi della divisione antartica occidentale. La loro fonte, però, è un mistero!

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Particelle di cenere indicano un'eruzione di lava nel ghiaccio

"I vulcani attivi più vicini che si ergono sopra il ghiaccio sono a più di 185 miglia (300 km) di distanza", ha detto il leader dello studio, Nels Iverson, un vulcanologo e dottorando presso l'Istituto New Mexico of Mining and Technology in Socorro. Potenti eruzioni di questi picchi hanno spolverato l'Antartide occidentale con la cenere, lasciando frammenti vetrosi incorporati in strati più giovani della carota di ghiaccio. Tuttavia, le particelle di cenere descritte sono troppo grossolane per percorrere lunghe distanze, anche sotto i forti venti dell'Antartide. La cenere è anche chimicamente diversa dalle eruzioni dei vulcani lontani. Nessuno strato di cenere è apparso in una carota di ghiaccio perforata a circa 60 miglia (100 km) a sud-est.

"Doveva essere da qualche parte più vicina. Le Particelle di cenere che viaggiano lontano sono a forma di piccoli paracaduti. Queste invece sono come i pugni che cercano di galleggiare nell'aria." Iverson ha spiegato che i grezzi frammenti vitrei incorporati nel ghiaccio sono tipichi di eruzioni freatomagmatiche, ossia le esplosioni spettacolari che si verificano quando la lava incontra l'acqua. Questo tipo di eruzione ha ucciso 57 persone in Giappone durante l'attività eruttiva del Monte Ontake nel mese di settembre.

Allo stesso modo, quando la lava fuoriesce sotto ighiacciai o le calotte, la roccia fusa scioglie il ghiaccio in acqua ed esplode, frantumando la lava in pezzi microscopici e scagliando cenere in aria.
"A seconda dello spessore del ghiaccio e le dimensioni dell'eruzione, è possibile che le eruzioni vulcaniche abbiano penetrato la lastra di ghiaccio nell'Antartide occidentale", ha detto il vulcanologo Ben Edwards, del Dickinson College in Pennsylvania, che non è stato coinvolto nello studio. Magma come la basanite (una roccia ignea) da 45.000 anni può fondere da tre a sei volte la massa di ghiaccio. "La cosa fondamentale è che lo spessore del ghiaccio impedisce al magma di esplodere", ha detto Edwards. 
Iverson sospetta che l'origine vulcanica sia stata originata vicino al Divide, dove lo strato di ghiaccio è più di 10.000 piedi (3.050 metri) di spessore. Ci sono tre vulcani sepolti nel ghiaccio all'interno di circa 125 miglia (200 km), e ce ne potrebbero essere altri presenti.

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Una mappa che mostra il nucleo profondo del West Antarctic Divide, la carota di ghiaccio Byrd e la posizione dei tre vulcani subglaciali

I terremoti suggeriscono che il magma fuoriesce ancora sotto un vulcano subglaciale precedentemente sconosciuto. La gravità e le anomalie magnetiche suggeriscono nove vulcani subglaciali vicino alla frattura West Antarctic, secondo John Behrendt, geologo presso l'Università di Colorado a Boulder. Se un vulcano erutta sotto la coltre di ghiaccio potrebbe fondere milioni di litri di acqua, e probabilmente destabilizzare i grandi ghiacciai. Tuttavia, gli scienziati non sono ancora d'accordo sugli effetti potenziali di un'eruzione subglaciale.

"Stiamo cercando di capire le implicazioni per la stabilità della calotta di ghiaccio", ha detto Iverson.
La calotta antartica occidentale è cresciuta attorno ad una abbondanza di vulcani attivi. Ad esempio, i vulcani costieri Monte Berlino, il Monte Takahe e Mount Siple sono eruttati circa 20 volte negli ultimi 571 mila anni, secondo gli strati di cenere nelle carote di ghiaccio. Il riscaldamento geotermico ha "liquefatto" il fondo della calotta di ghiaccio in prossimità di alcuni vulcani coperti di ghiaccio, secondo studi recenti. Ad esempio, presso il sito di perforazione in Antartide occidentale, i ricercatori hanno recuperato circa 70.000 anni di ghiaccio e non 100 mila anni come ci si aspettava, perché la base era più calda di quello che avevano constatato...

Ali Dorate

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