[06/07/2012] News
Eruzioni vulcaniche sottomarine: uno studio evidenzia gli effetti sull’ambiente e sul clima
Il 10 ottobre 2011 si è verificata un'eruzione dal vulcano sottomarino 1,8 km a sud dell'isola di El Hierro, alle Canarie e Scientific Report presenta lo studio The submarine volcano eruption at the island of El Hierro: physical-chemical perturbation and biological response" che analizza le conseguenze dell'evento. Il team multidisciplinare di ricercatori spagnoli che ha partecipato allo studio spiega che «durante l'eruzione di grandi quantità di gas derivanti dal mantello, soluti e calore sono state liberate nelle acque circostanti. Al fine di monitorare l'impatto dell'eruzione sull'ecosistema marino, state effettuate periodiche crociere multidisciplinari». Lo studio presenta un primo bilancio «delle estreme perturbazioni fisico-chimiche causate da questo evento, composto da sbalzi termici, acidificazione delle acque, deossigenazione e arricchimento di metalli, che hanno provocato alterazioni significative nell'attività e nella composizione delle comunità locali di plancton». I risultati della ricerca evidenziano il ruolo potenziale molto forte di un'eruzione vulcanica sottomarina su un ecosistema naturale e possibili effetti estremi dei fattori di stress con un cambiamento globale negli ambienti marini.
Ma c'è anche un altro aspetto: riscaldamento, l'acidificazione e deossigenazione del mare provocate dall'eruzione del vulcano sottomarino di El Hierro sono i tre principali fattori di stress del cambiamento climatico globale, dovuto principalmente ad elevato rilascio antropica di anidride carbonica nell'atmosfera . I ricercatori spagnoli sottolineano che «I modelli climatici globali prevedono per il prossimo secolo un aumento di 0,6° C della temperatura superficiale dell'oceano, con un decremento di 0,3 - 0,4 unità di pH nelle acque di superficie e un calo dell'1 - 7% della quantità globale di ossigeno nell'oceano. Gli organismi marini hanno già risposto a questi cambiamenti attraverso variazioni nella loro distribuzione e nella sopravvivenza, riducendo i tassi di calcificazione con l'alterazione delle migrazioni verticali diurne e ontogenetiche delle comunità pelagiche . Questi effetti hanno un impatto diretto sulla struttura e il funzionamento dell'ecosistema marino».
L'area marina interessata dal'eruzione vulcanica ha confermato proprio le risposte fisiche e biologiche che stanno avvenendo a livello planetario con il riscaldamento e l'acidificazione dei mari, facendo di El Hierro un laboratorio naturale unico, dove agiscono simultaneamente i principali fattori di stress del cambiamento climatico, I ricercatori spagnoli sono convinti che «I risultati che emergono da questa eruzione vulcanica contribuiranno a migliorare la nostra comprensione di come i futuri cambiamenti climatici possono avere un impatto sul biota marino».
Le emissioni dei vulcani sottomarini attivi reagiscono con l'acqua di mare che producono importanti anomalia fisico-chimiche anomalie che possono influenzare fortemente l'ecosistema marino, mai loro impatti a breve termine sull'ecosistema circostante,in particolare le comunità planctoniche, sono ancora poco conosciuti.
Il vulcano di El Hierro si è sollevato da 300 metri di profondità fino a raggiungere appena gli 88 m sotto la superficie. Le misurazioni delle temperature vanno dai +3° C a 80 m a - 0,3 a 290 m, con punte massime di 18,8° C osservate nel cratere a 210 m di profondità. Il rilascio di CO2 prodotto dal carbonio inorganico vanno da 4.000 a 7.500 µmol kg, provocando un'acidificazione dell'acqua fino a 2,8 unità entro i primi 100 m di profondità e 2 km dal vulcano. La parte più colpita della colonna d'acqua è stata quella tra i 75 e i 125 m di profondità, con una carenza di ossigeno vicino ai livelli di anossia.
Queste caratteristiche fisico-chimiche anomale, insieme ad una diminuzione della penetrazione della luce, all'acidificazione e alla presenza di zolfo e soluti ha avuto un impatto importante sulle comunità pelagiche: Eugenio Fraile-Nuez, dell'Instituto español de oceanografía, Centro oceanográfico de Canarias (Ieo-Coc) ha detto a LiveScience: «La risposta fisica e chimica del sistema era prevedibile, ma non avremmo mai immaginato che avrebbe raggiunto questa portata. E' stata la prima occasione in 500 anni per vedere come gli ecosistemi locali si evolvono in risposta ad un'eruzione». Nell'are interessata dall'eruzione non ci sono branchi di pesci e molti sono stati trovati morti in superficie. Il forte calo della penetrazione della luce ha avuto forti effetti sulla migrazione verticale degli organismi marini: le piccole comunità di picoplancton, un elemento fondamentale della catena alimentare microbica, hanno mostrato una risposta variabile alle emissioni vulcaniche «I Picofitoplancton degli strati superficiali non sono stati influenzati - si legge nello studio - Tuttavia, a 75 m di profondità, il Prochlorococcus ha mostrato un triplice calo significativo di abbondanza e il Synechococcus uno duplice», rispetto ai punti di osservazione lontani dall'eruzione. «Al contrario, le abbondanze batteriche eteropiche (in particolare le cellule di grandi dimensioni con elevata fluorescenza verde) sono aumentate notevolmente in profondità presso le stazioni interessate dalle emissioni vulcaniche. La risposta dei gruppi distinti picoplancton all'influenza del vulcano è indicativa di selezione degli ecotipi». Fraile-Nuez spiega che «Al posto dei pesci morti o scomparsi ad alla massiccia quantità di plancton sparita dalle acque profonde, si è sviluppata una comunità di batteri mangia-carbonio verdi fluorescenti, mentre in superficie il plancton sembra adattarsi ad acque più calde e alla presenza di nuovi elementi come il rame».
Secondo Fraile-Nuez «Dato che gli oceani prendono sempre più CO2 dall'atmosfera, gli scienziati prevedono che risponderanno come ha fatto l'ara intorno a El Hierro all'eruzione vulcanica, anche se non necessariamente sulla stessa scala. Comprendere i cambiamenti causati dall'eruzione vulcanica aiuterà i ricercatori a prevedere come gli oceani risponderanno a determinati livelli di anidride carbonica responsabili dell'effetto serra. Gli ordini di grandezza in cui ci muoviamo ci aiuteranno ad avere una visione futura di come l'ecosistema marino di El Hierro dovrebbe adattarsi a tali cambiamenti».