I vulcani spiegati in modo semplice: formazione, tipologie e conseguenze delle eruzioni

Per millenni, i vulcani sono stati al tempo stesso temuti e ammirati dagli esseri umani. La recente eruzione dell'Etna in Sicilia ha innescato il massimo livello di allerta per il traffico aereo, ma è stata anche osservata da numerosi curiosi.

Il potere distruttivo dei vulcani è tanto spaventoso quanto affascinante. Da dove proviene questo enorme potenziale distruttivo? Quali sono gli effetti sull'uomo e sull'ambiente? E ci sono modi per proteggerci? I fatti più importanti sui vulcani, spiegati in modo semplice.

Un vulcano è un'apertura attraverso la quale la roccia fusa proveniente dall'interno della Terra ( magma ) risale in superficie. I vulcani si formano solitamente in luoghi dove la crosta terrestre è sottile o porosa, ad esempio dove si incontrano le placche continentali . Il nome vulcano deriva da Vulcano , il dio romano del fuoco.

I termini magma e lava si riferiscono alla stessa roccia fusa in luoghi diversi: finché si trova all'interno della Terra , si chiama magma; non appena emerge sulla superficie terrestre , si chiama lava. La lava rilasciata si raffredda nel tempo e quindi si trasforma di nuovo in roccia solida.

I vulcani assumono forme diverse, che si differenziano per struttura e composizione chimica.

La forma più nota è lo stratovulcano conico , con i suoi fianchi ripidi, costituito da diversi strati di lava viscosa, cenere e altri materiali depositati uno sopra l'altro.

I vulcani a scudo , costituiti da lava sottile che scorre rapidamente, sono molto più piatti e si estendono su vaste aree.

Durante un'eruzione vulcanica particolarmente forte, il vulcano può crollare e lasciare dietro di sé un grande cratere, chiamato caldera , dal termine spagnolo che significa "calderone".

I vulcani a fessura sono fessure lunghe chilometri nella superficie terrestre dalle quali fuoriesce lava sottile.

Esistono inoltre altre forme vulcaniche, come i coni di cenere e di scorie , che sono notevolmente più piccoli degli stratovulcani o dei vulcani a scudo e solitamente hanno una sommità appiattita, cupole di lava a forma di cupola e crateri vulcanici pieni d'acqua chiamati maar .

Nel mantello terrestre , sotto la crosta terrestre , che ha uno spessore medio di circa 15-20 chilometri, prevalgono temperature superiori a 1000 °C e un'alta pressione. Ciò provoca la fusione della roccia e la sua raccolta sotto forma di magma in cavità sotterranee, le cosiddette camere magmatiche .

Il rilascio di gas aumenta nel tempo la pressione nelle camere magmatiche. Se la pressione diventa troppo elevata, il magma si fa strada attraverso fessure e crepe fino alla superficie terrestre ed erutta. Il magma può fuoriuscire silenziosamente ( in modo effusivo ) o essere espulso in eruzioni esplosive insieme a grandi quantità di cenere, gas e frammenti di roccia.

Gli effetti di un'eruzione vulcanica sulle persone, sull'ambiente e sulle infrastrutture possono essere devastanti. Sebbene le colate laviche si muovano solitamente abbastanza lentamente da consentire alle persone di sfuggirvi, incendiano tutto ciò che incontrano sul loro cammino, distruggendo case, strade e vegetazione.

La cenere emessa durante un'eruzione può causare difficoltà respiratorie o soffocamento alle persone, far crollare i tetti e seppellire i campi, il che, nel peggiore dei casi, può causare la perdita dei raccolti e la carestia. A lungo termine, tuttavia, la cenere vulcanica è in realtà benefica per l'agricoltura , poiché è ricca di minerali e sostanze nutritive che aumentano la fertilità del suolo. Molte regioni agricole vicine ai vulcani sono quindi particolarmente produttive.

Le nubi di cenere e i gas vulcanici presenti nell'atmosfera non solo danneggiano i motori degli aerei, mettendo così a repentaglio il traffico aereo, ma possono persino oscurare la luce solare per anni e influenzare il clima globale. Ad esempio, l'eruzione del Monte Pinatubo nelle Filippine nel 1991 ha rilasciato nell'atmosfera quasi 20 milioni di tonnellate di anidride solforosa . Di conseguenza, il clima globale si è raffreddato di circa 0,5 °C per un anno intero.

Il pericolo maggiore durante le eruzioni vulcaniche sono i flussi piroclastici : nubi di gas, cenere e frammenti di roccia che scendono lungo i pendii a velocità di diverse centinaia di chilometri orari e a temperature fino a 1000 °C, distruggendo tutto ciò che incontrano sul loro cammino. Significativamente più lenti, ma non meno distruttivi, sono i cosiddetti lahar , colate di fango miste a cenere vulcanica che possono seppellire interi villaggi.

Anche le eruzioni vulcaniche sui fondali marini o vicino alla costa possono causare tsunami , che possono allagare regioni molto lontane dal vulcano stesso.

L'intensità di un'eruzione vulcanica è determinata dall'Indice di Esplosività Vulcanica (VEI) . Questa scala varia da 0 (eruzioni molto deboli, per lo più non esplosive) a 8 (le cosiddette eruzioni di supervulcani con impatti globali). Si basa principalmente sul volume di materiale espulso ( tefra ) e sull'altezza della colonna eruttiva. Dal livello 2 in poi, la scala è logaritmica: ogni livello superiore corrisponde a un aumento di dieci volte del materiale espulso.

Le eruzioni deboli di tipo 0-1 si verificano quotidianamente in tutto il mondo, mentre le eruzioni moderatamente esplosive di tipo 2 si verificano circa una volta alla settimana. La maggior parte delle eruzioni più gravi che causano danni alle infrastrutture rientrano nell'intervallo 3-4.

Eruzioni di forte intensità con effetti catastrofici, come quelle del Monte Sant'Elena nello Stato di Washington nel 1980 (Livello 5) e del Monte Pinatubo nelle Filippine nel 1991 (Livello 6), sono molto rare. Le eruzioni di supervulcani di Livello 7 e 8 si verificano solo circa ogni 10.000 anni o meno frequentemente.

La più grande esplosione vulcanica mai registrata fu l'eruzione di magnitudo 7 del Monte Tambora in Indonesia nel 1815. Si stima che l'esplosione, insieme ai raccolti distrutti e alla carestia causati dalle enormi quantità di cenere nell'atmosfera, abbia ucciso fino a 70.000 persone .

Le eruzioni vulcaniche possono essere previste, almeno in parte, utilizzando diversi metodi scientifici. I sismometri misurano i terremoti innescati dalla risalita del magma. I cosiddetti "sciami sismici", ovvero numerosi piccoli terremoti che si verificano in un breve lasso di tempo, sono considerati un tipico segnale di allarme di un'eruzione.

GPS e inclinometri registrano la deformazione del terreno man mano che la camera magmatica si riempie e il vulcano si rigonfia. I satelliti possono anche monitorare dallo spazio le variazioni di temperatura e il sollevamento del terreno, nonché lo sviluppo di nubi di cenere.

Anche l' analisi chimica dei gas vulcanici può fornire indizi cruciali, poiché l'aumento dei livelli di gas o i cambiamenti nella loro composizione possono indicare un'eruzione imminente.

I moderni modelli di previsione combinano queste misurazioni con le eruzioni storiche per valutare meglio i rischi. Questo consente spesso agli scienziati di fornire allerte tempestive sulle eruzioni, anche se l'esatta tempistica e intensità dell'eruzione rimangono difficili da prevedere.

Chi vive o trascorre le vacanze vicino ai vulcani può utilizzare i sistemi di allerta precoce per conoscere la probabilità di un'eruzione. Autorità come il Ministero della Protezione Civile greco consigliano di predisporre un piano di evacuazione con vie di fuga adeguate in caso di emergenza.

Durante un'eruzione, si consiglia di spostarsi in zone più elevate per sfuggire alle colate laviche o alle valanghe di detriti che scendono a valle. Per proteggersi da cenere e gas tossici, è consigliabile rimanere in casa , se possibile, chiudere porte e finestre e sigillare tutte le altre aperture con panni umidi o nastro adesivo. All'esterno, un respiratore , occhiali di sicurezza e indumenti lunghi e resistenti possono fornire una certa protezione.

È particolarmente importante tenersi informati su ciò che accade tramite televisione, radio o Internet e seguire le istruzioni delle autorità .

In Europa, il Vesuvio, nell'Italia meridionale, è considerato un'area particolarmente a rischio a causa della sua natura altamente attiva e della sua posizione a soli dieci chilometri dalla città di Napoli, che ha una popolazione di un milione di abitanti. L'eruzione del 79 d.C., che seppellì completamente la città di Pompei , tra le altre, sotto la cenere vulcanica, è uno dei disastri più devastanti della storia umana. A circa 20 chilometri a ovest del Vesuvio si trovano i Campi Flegrei , un'area densamente popolata di oltre 200 km², considerata un supervulcano e dove si sono verificate ripetutamente forti eruzioni, l'ultima delle quali nel 1538. Anche l'Etna in Sicilia e lo Stromboli al largo della costa italiana eruttano regolarmente.

L'ultima eruzione del vulcano sull'isola greca di Santorini risale al 1950, ma l'area è ancora considerata vulcanicamente attiva. Poiché diverse placche tettoniche si scontrano nel Mar Egeo, i terremoti si verificano regolarmente in Grecia e Turchia.

Altre isole vulcaniche sono l’Islanda e le Hawaii , che si trovano sui cosiddetti “ punti caldi ” geologici, ovvero aree particolarmente calde nel mantello terrestre da cui il magma risale regolarmente in superficie.

L' Anello di Fuoco del Pacifico è considerata una delle regioni vulcaniche più attive e pericolose della Terra. Questo ammasso di almeno 450 vulcani si estende per circa 40.000 chilometri attorno all'Oceano Pacifico, dall'estremità meridionale del Sud America attraverso le Ande, la costa occidentale dell'America Centrale e Settentrionale, l'Alaska, la penisola russa della Kamchatka, il Giappone, le Filippine e l'Indonesia, fino alla Nuova Zelanda. Circa due terzi di tutte le eruzioni vulcaniche dall'ultima era glaciale e il 90% di tutti i terremoti nel mondo hanno origine in questa regione.

Secondo la Earth System Knowledge Platform (ESKP) dell'Associazione Helmholtz, anche in Germania sono presenti vulcani, ad esempio nell'Eifel e nella Rhön , nella Foresta Nera e nel Westerwald , nei Vogelsberg e nei Monti Metalliferi . Tuttavia, la maggior parte di essi è spenta da milioni di anni e non rappresenta più una minaccia . L'ultima eruzione nell'Eifel si è verificata circa 11.000 anni fa. La regione è ancora considerata vulcanicamente attiva a causa delle ricorrenti emissioni di gas e dei terremoti di lieve entità. Pertanto, gli esperti ritengono che una nuova eruzione sia possibile a lungo termine, ma molto improbabile nel prossimo futuro.