Le eruzioni vulcaniche sono pericolose e difficili da prevedere. Le nuove scoperte potrebbero cambiare la situazione?

Gli scienziati dimostrano ora di poter determinare il grado di spumosità di un magma osservando i cambiamenti nel rapporto tra argon-40 ed elio-3. Il grado di “spumosità” può quindi essere utilizzato per prevedere la probabilità di uno specifico tipo di eruzione. Il grado di “schiumosità” può essere utilizzato per prevedere la probabilità di un tipo specifico di eruzione.

Il professor Hirochika Sumino del Centro di ricerca per la scienza e la tecnologia avanzate e coautore dello studio ha spiegato in un comunicato stampa“Sapevamo che il rapporto isotopico dell’elio cambia occasionalmente da un valore basso, simile a quello dell’elio trovato nella crosta terrestre, a un valore alto, come quello del mantello terrestre, quando l’attività del magma aumenta”.

“Ma non sapevamo perché ci fosse più elio derivato dal mantello durante le agitazioni magmatiche”, ha aggiunto.

Il team ha monitorato i gas di sei fumarole intorno al vulcano attivo Kusatsu-Shirane per 7 anni

L’area di studio si trovava in un luogo geotermicamente attivo, nella città di Kusatsu, nella prefettura di Gunma.

Sumino e il suo team hanno scelto di monitorare i gas provenienti da sei fumarole vicino al vulcano attivo Kusatsu-Shirane nella prefettura di Gunma, che si trova a circa 150 chilometri a nord-ovest di Tokyo. Qui hanno prelevato campioni dal 2014 al 2021 a intervalli di pochi mesi.

Dopo aver raccolto i campioni, sono tornati in laboratorio e hanno utilizzato un macchinario all’avanguardia chiamato spettrometro di massa di gas nobili per valutarli. Grazie a questo, hanno potuto determinare con precisione le composizioni isotopiche, compresi gli isotopi ultra-traccia come l’elio-3, che di solito si trova in maggiore abbondanza nel mantello rispetto alla crosta o all’aria.

La schiuma magmatica controlla l’apporto di gas magmatico al sistema idrotermale di un vulcano

“Siamo riusciti a rilevare i cambiamenti nel rapporto argon-40/elio-3 derivato dal magma, in relazione ai disordini magmatici. Utilizzando modelli computerizzati, abbiamo rivelato che il rapporto riflette quanto il magma sotterraneo stia schiumando, creando bolle di gas vulcanici che si separano dal magma liquido”, ha detto Sumino.

In modo significativo, “la quantità di schiuma del magma controlla la quantità di gas magmatico fornito al sistema idrotermale sotto un vulcano e la galleggiabilità del magma”, ha aggiunto.

Il ricercatore sostiene che il rischio di “eruzione freatica” è correlato alla quantità di gas fornita al sistema idrotermale sotto il vulcano. Un’eruzione freatica si verifica quando un aumento della pressione dell’acqua nel sistema idrotermale provoca un’eruzione.

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