Uno studio suggerisce che sono state le piogge ad innescare l’eruzione del Kīlauea nel 2018


Il satellite Landsat-9 ha catturato un pennacchio di vapore che si è innalzato sopra la cima del vulcano Kilauea il 14 maggio 2018. Poche settimane prima, il 3 maggio, Kilauea aveva eruttato lungo la sua East Rift Zone, dando inizio a mesi di attività vulcanica che avrebbe distrutto centinaia di case lungo la parte sud-orientale dell’isola.

Nel maggio 2018 il vulcano Kīlauea sull’isola delle Hawaii ha eruttato, andando avanti per mesi con un’intensa attività. Per tutto il mese di agosto, la lava incandescente si è schizzata fuori dalle fessure per centinaia di metri nell’aria e le nuvole di cenere hanno raggiunto l’altezza di quasi 10 chilometri nell’atmosfera. Enormi colate di lava hanno inondato il suolo in lungo e in largo per la costa sudorientale dell’isola del Pacifico, distruggendo centinaia di case.

I vulcani eruttano quando la roccia fusa chiamata magma sale in superficie, e molti fattori, dalla forma del vulcano alla composizione del magma, influiscono sulla tempistica delle eruzioni. Nel caso del Kīlauea, un nuovo studio finanziato dalla NASA, pubblicato il 22 aprile sulla rivista Nature, indica un altro fattore di eruzione: le piogge prolungate e talvolta abbondanti nei mesi precedenti l’evento.

“Sapevamo che i cambiamenti del contenuto di acqua nella crosta terrestre poco profonda possono scatenare terremoti e frane, e ora sappiamo che possono anche scatenare eruzioni”, ha detto Falk Amelung, professore di geofisica alla University of Miami Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Science e co-autore dello studio. “Sotto la pressione del magma, la roccia bagnata si rompe più facilmente della roccia secca all’interno del vulcano. Questo, a sua volta, crea dei percorsi che permettono al magma di raggiungere la superficie terrestre”.

In primo luogo, per l’eruzione del Kīlauea del 2018 i ricercatori hanno escluso una causa comune: l’aumento della pressione nella camera magmatica, che, quando diventa abbastanza grande, è in grado di sfondare la roccia circostante. Gli scienziati possono dedurre l’aumento della pressione del magma osservando l’inflazione, o l’aumento, della roccia circostante. “Questa pressurizzazione fa sì che il terreno si gonfi di qualche decina di centimetri”, ha spiegato Amelung. “Dato che non abbiamo visto un’inflazione significativa nell’anno precedente l’eruzione, abbiamo iniziato a pensare a spiegazioni alternative, che ci hanno portato a indagare sulle precipitazioni”.

Utilizzando una combinazione di misurazioni delle precipitazioni a terra e satellitari della NASA, i ricercatori hanno modellato l’evoluzione della pressione dei fluidi causata dalle piogge prolungate che si sono accumulate all’interno del vulcano – un fattore che può influenzare direttamente la propensione del magma a sfondare la roccia circostante, guidando in ultima analisi l’attività vulcanica. Sulla base di dati di laboratorio preesistenti e di simulazioni numeriche, i risultati del loro modello suggeriscono che, all’inizio del 2018, la pressione dei fluidi aveva raggiunto il suo massimo storico in quasi mezzo secolo, indebolendo l’edificio vulcanico, che gli autori propongono abbia permesso al magma di sfondare la roccia confinante sotto il vulcano e portare alla successiva eruzione.

Durante la notte, , quando questa foto è stata scattata la mattina del 12 giugno 2018, fontane di lava alte fino a 50 metri eruttarono dalla fenditura 8 lungo la zona della spaccatura orientale.

“È interessante notare che quando indaghiamo sul record storico di eruzioni del Kīlauea, vediamo che le intrusioni magmatiche e le eruzioni registrate hanno quasi il doppio delle probabilità di verificarsi durante le parti più umide dell’anno”, ha detto Jamie Farquharson, un ricercatore post-dottorato presso la Rosenstiel School e autore principale dello studio. Egli sostiene che i modelli di precipitazioni locali possono contribuire in modo significativo alla tempistica e alla frequenza di questi fenomeni a Kīlauea e forse anche in altri vulcani.

Mentre l’infiltrazione delle piogge è stata collegata a piccole esplosioni di vapore e terremoti vulcanici, questa è la prima volta che gli scienziati attribuiscono mesi di precipitazioni superiori alla media per spiegare i processi magmatici più di un chilometro sotto la superficie. Nel caso dell’eruzione del Kīlauea, le precipitazioni totali sul vulcano del primo trimestre di quell’anno sono state di circa 2,25 metri rispetto alla media di 0,9 metri dell’area in quell’arco di tempo negli ultimi 20 anni. Gli autori notano che se questo processo si verifica come proposto sul Kīlauea, allora è probabile che si verifichi anche altrove.

Un collegamento climatico può anche essere in gioco, ha detto Farquharson, in quanto si prevede che il cambiamento climatico in corso porterà cambiamenti nei modelli di precipitazioni. In particolare, la maggior parte dei modelli prevede un aumento delle precipitazioni estreme su gran parte del globo, un effetto che potrebbe essere ulteriormente amplificato nelle regioni vulcaniche montuose.

“Di conseguenza, ci aspettiamo che l’attività vulcanica indotta dalle precipitazioni possa diventare più comune”.

Per le misurazioni satellitari delle precipitazioni, i ricercatori hanno utilizzato i dati della Global Precipitation Measurement – una missione internazionale guidata dalla NASA e dalla Japanese Space Exploration Agency (JAXA) – e la precedente missione di misurazione delle precipitazioni tropicali NASA/JAXA. Il satellite Sentinel-1 dell’Agenzia Spaziale Europea e della Commissione Europea ha fornito ai ricercatori i dati da cui sono derivate le osservazioni delle deformazioni del suolo.

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