Cosa alimenta davvero le spettacolari eruzioni vulcaniche dell'Islanda?

Il più recente episodio vulcanico dell'Islanda nella penisola di Reykjanes, destinato a durare secoli, è iniziato con un vasto accumulo di magma appena sotto la superficie. Questo è quanto emerge da un nuovo studio pubblicato sulla rivista Nature condotto da un team internazionale di ricercatori provenienti dagli Stati Uniti, dalla Svezia e dall'Islanda.

Nuove scoperte suggeriscono che l'eruzione del 2021 nella penisola di Reykjanes in Islanda coinvolgesse magma formato dalla crosta piuttosto che direttamente dal mantello, ribaltando le precedenti supposizioni. Analisi geochimiche indicano una fonte crostale per la lava, con comportamenti di magma simili osservati in altre recenti eruzioni globali.

Inizialmente, si pensava che le lave recenti nella penisola di Reykjanes eruttassero direttamente dal mantello, ma le prove geochimiche mostrano che il magma proviene dalla fusione sotterranea della crosta terrestre a seguito degli 'incendi del Fagradalsfjall' iniziati nel 2021. Questo è stato scoperto dai ricercatori di un team internazionale proveniente dall'Università della California, dall'Istituto di Oceanografia Scripps, dal Dipartimento di Scienze della Terra dell'Università di Uppsala e dall'Università di Reykjavik in Islanda.

Frattura della lava dal denso accumulo di lava vicino al camino di Sundhnúkur in aprile 2024. Credito: Valentin Troll

Il campionamento delle lave eruttate a intervalli regolari ha permesso un'analisi dettagliata delle serie temporali dei segnali geochimici. Questi mostrano che l'inizio dell'eruzione è stato alimentato da magma che risiedeva nella crosta per un certo periodo, contrastando l'ipotesi iniziale dell'ascesa del magma direttamente dal mantello. I risultati sono stati pubblicati dal team di ricerca internazionale il 31 luglio sulla rivista Nature.

Il team di ricerca ha studiato le lave basaltiche di altre recenti eruzioni vulcaniche oltre all'Islanda. Queste includono l'eruzione del 2021 del vulcano Tajogaite nell'isola di La Palma nelle Canarie e l'eruzione del 2022 del Mauna Loa, nelle Hawaii. Hanno trovato un vasto accumulo di magma simile sotto La Palma.

“Il campionamento sistematico delle lave e l'analisi successiva dei cambiamenti composizionali in laboratorio aiutano a decifrare ciò che alimenta il vulcano in profondità,” ha detto il primo autore James Day, professore di Scienze della Terra presso l'Istituto di Oceanografia Scripps. “E' un po' come prendere misurazioni regolari del sangue di qualcuno. In questo caso, il 'sangue' del vulcano sono le lave fonde che ne emanano così spettacolarmente,” aggiunge.

Valentin Troll, Professore di Petrologia presso l'Università di Uppsala. Credito: Mikael Wallerstedt

In particolare, studi precedenti avevano suggerito che gli incendi del Fagradalsfjall eruttassero dalla superficie senza interazioni con la crosta. Il team ha utilizzato la composizione isotopica dell'elemento osmio per capire cosa stesse accadendo sotto il vulcano. La Terra può essere divisa in una serie di strati. La porzione più profonda è il nucleo metallico. Gli strati più superficiali sono l'atmosfera, l'oceano e la crosta rocciosa.

Tutti gli esseri umani vivono sulla crosta, che è dominata da tipi di roccia come il granito o il basalto come quelli trovati nelle lave islandesi. Tra il nucleo e la crosta c'è il vasto mantello terrestre. Questo strato del mantello è dove avviene la fusione per produrre i magmi che alimentano vulcani come quelli dell'Islanda. L'osmio è un metallo molto prezioso, simile al platino o al palladio. Ciò che è notevole dell'osmio è che uno dei suoi isotopi è prodotto dal decadimento radioattivo di un altro metallo prezioso, il renio. Poiché gli elementi si comportano in modo diverso durante la fusione, uno degli elementi, il renio, è arricchito nella crosta terrestre, mentre l'altro no.

Il team è riuscito a dimostrare che le lave del 2021 erano contaminate dalla crosta, mentre le lave del 2022 no. Concludono che le prime lave dovevano accumularsi nella crosta prima dell'eruzione, mentre le eruzioni successive usavano vie preesistenti per arrivare in superficie.

“Sembra che gli 'incendi' in Islanda dureranno ancora per qualche tempo, possibilmente anni,” ha detto Valentin Troll, professore presso il Dipartimento di Scienze della Terra dell'Università di Uppsala e coautore dello studio, e primo autore di uno studio recente in Terra Nova, che indagava il sistema vulcanico del magma nell'area vulcanica di Reykjanes.

Le eruzioni nella penisola di Reykjanes sono ora destinate a continuare, e sebbene questo sia devastante per la popolazione della città evacuata di Grindavik, gli eventi forniranno un tesoro di importanti informazioni scientifiche su come si accumulano i campi di lava e su come il magma si sposta dall'interno della Terra in superficie.

Per ulteriori informazioni su questa ricerca, consultare gli 'Incendi del Fagradalsfjall in Islanda: un'analisi geochimica rivela accumuli di magma nascosti'

Riferimento: “Assimilazione profonda della crosta durante gli 'Incendi del Fagradalsfjall' del 2021, in Islanda” di James M. D. Day, Savannah Kelly, Valentin R. Troll, William M. Moreland, Geoffrey W. Cook e Thor Thordarson, 31 luglio 2024, Nature. DOI: 10.1038/s41586-024-07750-0