Vulcani: I diversi tipi di eruzione

Nella puntata precedente abbiamo parlato dei vulcani in senso generale e del meccanismo che sta alla base del fenomeno del vulcanismo. Oggi invece parleremo dei diversi tipi di eruzione, perché i vulcani non sono tutti uguali, anzi alcuni sono più pericolosi di altri.

Tipi di eruzione

Il tipo di eruzione dipende da una caratteristica ben precisa del magma che è la viscosità. Più un magma è fluido e più l’eruzione è tranquilla, dato che la lava scorre in modo placido distruggendo solo ciò che incontra sul suo cammino. Un magma invece molto viscoso dà luogo a eruzioni più esplosive e molto più violente, che possono essere decisamente pericolose e distruttive. Oltre a questo, un altro parametro che influenza i tipi di eruzione è la presenza di sostanze volatili come l’acqua, in presenza dei quali aumenta la violenza delle eruzioni.

La viscosità del magma è datata dalla quantità di silice (diossido di silicio) che esso contiene:

• I magmi sono basici quando hanno un contenuto di silice inferiori al 45%. Sono magmi molto fluidi e di norma danno luogo a eruzioni di tipo effusivo, cioè emissioni laviche abbastanza tranquille. I vulcani effusivi possono generare fenomeni come le fontane di lava e i laghi di lava (assai più rari).
• I magmi acidi hanno un contenuto di silice maggiore del 65%. Sono magmi particolarmente viscosi e ricchi di volatili, che provocano eruzioni di tipo esplosivo e a volte anche molto violente, in certi casi possono essere molto più potenti di un’esplosione nucleare.

Questa terminologia è da usare con attenzione dato che può provocare delle incomprensioni, infatti i termini “acido” e “basico” in geologia hanno un significato completamente diverso da quello che hanno in chimica. Vediamo ora i vari tipi di eruzione, iniziando da quella più tranquilla e procedendo man mano verso le tipologie più violente.

Eruzione di tipo Hawaiano

In questo caso si tratta di vulcani effusivi, che emetteno lave molto fluide e con una scarsa quantità di gas. Dato che il fenomeno è abbastanza tranquillo, la pericolosità di questi vulcani è piuttosto bassa e i danni sono limitati a ciò che si trova lungo il percorso delle colate. Si può tranquillamente sostare vicino a una di queste colate correndo rischi minimi, anche se il calore è comunque molto intenso. Questi vulcani producono spesso fontane di lava, laghi di lava e tunnel lavici (fenomeni che si possono trovare anche sul nostro Etna).

Data la loro fluidità, le lave colano dalla bocca del vulcano costruendo nel tempo una colossale struttura denominata “vulcano a scudo”, per esempio l’isola di Hawaii è un enorme vulcano a scudo che costituisce il rilievo più alto in termini assoluti del nostro pianeta: dal fondo del Pacifico alla sommità del vulcano il dislivello supera gli 11 chilometri, circa 3.000 metri più alto del monte Everest. Il cratere principale di Hawaii, il Mauna Loa, è il più grande vulcano al mondo. Sulla stessa isola si trova il vulcano più attivo del mondo, il Kilauea (foto poco sopra).

Le Hawaii sono un caso interessante, infatti sono alimentate da un “punto caldo” (hot spot) e non da un fenomeno legato alla tettonica. Un hot spot è un’anomalia termica nella quale il calore del nucleo del pianeta risale direttamente in superficie, bucando di fatto il mantello. Quando ciò avviene in corrispondenza di crosta oceanica, come per le Hawaii, le eruzioni conseguenti sono effusive e caratterizzate da lave molto fluide, diverso invece il discorso se il punto caldo si trova in corrispondenza di un continente (vedi oltre). Nonostante l’Etna non sorga su un punto caldo, la sua attività è molto simile al tipo hawaiano sebbene possa a volte dar luogo a piccole esplosioni che sollevano parecchie polveri.

Eruzione di tipo islandese

Anche in questo caso vegono emesse lave molto fluide, ma esse fuoriescono da lughe fessure e non da crateri circolari. Ciò avviene perché l’Islanda è situata sopra la dorsale atlantica e quindi si può vedere in superficie il vulcanismo effusivo dei margini costruttivi di cui abbiamo parlato nel precedente articolo. L’Islanda rappresenta un’occazione unica per studiare le dorsali oceaniche, dato che di fatto costituisce una sezione di dorsale che non si trova sotto migliaia di metri d’acqua.

Le emissioni di lave sono tali che spesso creano dei grandi altopiani di basalto chiamati plateaux basaltici, che possono ricoprire le fratture alla cessazione dell’attività. Di norma sono anche questi fenomeni tranquilli, tranne nel caso in cui eruttino sotto uno strato di ghiaccio (come capita spesso in Islanda) provocando massicce e improvvise valanghe d’acqua e detriti. Riguardo l’Islanda si deve anche dire che l’isola produce molte più lave rispetto ai normali margini costruttivi perché in quella zona si trova un altro punto caldo, che ha di fatto amplificato l’attività della dorsale fino a generare una grande isola.

Eruzione di tipo stromboliano

Questo tipo di fenomeni prende il nome dall’isola di Stromboli (arcipelago delle Eolie), sulla quale avvengono fenomeni eruttivi abbastanza particolari. Sebbene i magmi stromboliani siano a viscosità intermedia, sono molpo ricchi di gas. Questo provoca delle piccole esplosioni a intervalli abbastanza regolari che lanciano in aria brandelli di lava che poi si accumulano costruendo il cono del vulcano, ma si tratta comunque di un’attività di tipo effusivo. Anticamente l’isola di Stromboli era nota come “faro del Mediterraneo” perché i suoi sbuffi di lava erano visibili a grande distanza e potevano essere usati per orientarsi durante la navigazione.

Eruzione di tipo vulcaniano

Questa definzione in apparenza buffa prende dall’isola di Vulcano, anch’essa nell’arcipelago delle Eolie, che dà il nome anche all’intero vulcanismo. Le eruzioni di Vulcano sono simili a quelle di Strombili ma possono produrre esplosioni più potenti a causa della maggiore viscosità del magma, si può dire che Vulcano rappresenti un ponte fra l’attività effusiva (vista finora) e quella  di tipo esplosivo che inizia da ora in avanti.

Eruzione di tipo pliniano

I vulcani pliniani hanno questo nome in onore di Plinio il Giovane che descrisse nel dettaglio l’esplosione del Vesuvio avvenuta nel 79 d.C., che distrusse Pompei ed Ercolano. I vulcani pliniani sono alimentati da lave molto viscose ma con relativamente pochi gas che, lentamente, si accumulano dentro la camera magmatica e il camino del vulcano (il condotto che porta dalla camera al cratere). In questo modo la pressione aumenta finché finché le rocce che ostruiscono il camino non cedono.

L’esplosione scaglia verso l’alto grandi quantità di polveri incandescenti che possono arrivare ad alcuni chilometri di altezza. Dopo un certo tempo le polveri ricadono per gravità lungo i fianchi del vulcano formando delle colate piroclastiche, che sono delle valanghe di rocce, polveri e gas a circa 700°C che bruciano ogni cosa che investono. Pompei fu distrutta da questo tipo di fenomeno, Ercolano invece no: la città fu colpita da un lahar, cioè una valanga di fanghiglia formata da acqua e dalle ceneri dell’esplosione, che può seppellire intere città. I lahar poi si induriscono in una massa compatta e dura quasi quanto il cemento.

Eruzione di tipo peleano

Questo tipo di eruzione prende il nome dal La Peleè, in Martinica, che esplose nel 1902 devastando l’isola e sterminandone gli abitanti. Il magma che genera questo tipo di eruzioni è viscoso e ricco di gas, quindi all’interno del camino si raggiungono alte pressioni che fanno cedere il fianco più debole della montagna scagliando via con violenza lava nebulizzata, polveri e fremmenti di roccia. Questo fenomeno è chiamato “surge piroclastico” ed è simile al flusso piroclastico, ma è più veloce ed è anche capace di risalire eventuali rilievi.

Un’eruzione molto famosa di questo tipo si verificò nel 1980 negli Stati Uniti d’America, presso il monte Sant’Elena. Esiste una serie incredibile di fotografie che mostra proprio il cedimento del fianco del vulcano e la conseguente esplosione, le potete trovare montate assieme nel video subito sotto.

Eruzioni di tipo freatomagmatico

Un discorso a parte meritano le eruzioni di questo tipo, che sono scatenate dal contatto diretto del magma con una grande quantità d’acqua, generando esplosioni estremamente violente. Due eruzioni molto famose appartengono a questa categoria.

L’isola di Santorini, in Grecia, provocò un’eruzione freatomagmatica nel 1627 a.C. circa. L’evento fu talmente violento che al confronto la più pontete arma nuclare della storia, la sovietica Tzar (53 megatoni), fu solo un petardo: Santorini esplose frantumando l’isola e generando un’enorme tsunami che colpì l’isola di Creta e decretò la fine della civiltà Minoica ivi presente.

Un altro caso famosissimo è l’eruzione del Krakatoa, avvenuta in Indonesia nel 1883. Uno dei coni vulcanici dell’isola, il monte Danan, entrò in attività nel maggio dello stesso anno generando esplosioni abbastanza piccole. Il 27 agosto 1883 si aprirono delle fratture nell’isola che fecero penetrare acqua di mare nella camera magmatica. L’acqua evaporò istantaneamente a causa del calore intenso, generando un’esplosione immensa, che polverizzò l’isola e produsse uno tsunami alto 40 metri, il quale devastò le coste vicine uccidendo oltre 30.000 persone. I calcoli indicano che l’esplosione liberò un’energia di circa 200 megatoni, ossia quattro volte la già citata bomba Tzar. Le polveri sparse nell’atmosfera dall’esplosione ebbero effetti globali, alterando il colore dei tramonti per circa un decennio con anomale tonalità scarlatte e verdastre. Nel 1927 l’attività del Krakatoa riprese e dalle acque è emersa una nuova isola chiamata dai locali Anak Krakatau, cioè “figlio del Krakatoa”.

 Punti caldi continentali

Abbiamo accennato al fenomeno dei punti caldi parlando delle Hawaii, alimentate da un punto caldo situato nel mezzo di una placca oceanica. Ma cosa succede se un hot spot si trova sotto un continente?

La fusione della crosta continentale produce lave molto viscose, in questo caso di creano delle strutture dette “supervulcani”. Questo genere di vulcani sono capaci di generare esplosioni semplicemente colossali che possono alterare il clima del pianeta anche per secoli. Esempi di apparati vulcanici di questo genere si trovano a Yellowstone negli Stati Uniti oppure a Toba, in Indonesia.

Per oggi può bastare, è venuto un articolo anche troppo lungo. Nella prossima puntata ci occuperemo dei vulcani italiani!