Un quarto dei detriti è ancora nell’atmosfera, provocando i tramonti clamorosi che stiamo ammirando

L’eruzione del vulcano sottomarino di Tonga è stata la più grande mai registrata (VIDEO)

Spostati quasi 10 Km3 di fondale sottomarino, quanto 4.000 piramidi egizie

[21 Novembre 2022]

Secondo uno studio condotto dal team di ricerca congiunto del National Institute for Water and Atmospheric Research (NIWA) e della Nippon Foundation Tonga Eruption Seabed Mapping Project (TESMaP), «Hunga-Tonga Hunga-Ha’apai (HT-HH) ha emesso la più grande esplosione atmosferica registrata sulla Terra in oltre 100 anni». Il NIWA ha infatti scoperto che  l’eruzione del vulcano sottomarino ha spostato quasi 10 km3 di fondale marino sono stati spostati – l’equivalente di 2,6 milioni di piscine olimpioniche, più o meno il volume di  4.000 piramidi egizie  e un terzo in più rispetto alle stime iniziali – con due terzi dei quali provenienti dalla vetta e il resto dai fianchi circostanti il vulcano.

Al NIWA evidenziano che «Tre quarti di questo materiale sono stati depositati entro 20 km dal vulcano. Questo vuol dire che quasi 3,2 km3 risultano “dispersi». Il capo del progetto, il geologo marino del NIWA Kevin Mackay, ha detto che questi detriti mancanti potrebbero essere in parte spiegati con quanto è finito nell’atmosfera: «Questo è il motivo per cui non abbiamo notato la perdita fino a quando non abbiamo mappato tutto. L’eruzione ha raggiunto livelli record, essendo la prima che abbiamo mai visto penetrare nella mesosfera. E’ stato come sparare un colpo di fucile direttamente nel cielo. Si stima che il volume di questo pennacchio da “fucile da caccia” sia di 1,9 km3 di materiale, che circola nella nostra atmosfera da mesi, causando i meravigliosi tramonti che abbiamo visto dopo l’eruzione. Questo in qualche modo spiega perché non vediamo tutto il materiale sul fondo del mare».

Nonostante l’enorme spostamento di materiale, il fianco del vulcano è rimasto sorprendentemente intatto, ma la sua caldera è ora più profonda di 700 metri rispetto a prima dell’eruzione. Inoltre, proprio dalla caldera arrivano segnali che HT-HH è ancora in eruzione. Un rodot sottomarino di SEA-KIT International ha rilevato uno sfiato attivo in coni vulcanici di nuova formazione, spiegando perché frammenti di vetro formati da lava fusa raffreddata erano stati raccolti durante la precedente indagine NIWA.

Ben Simpson, CEO di SEA-KIT, ha sottolineato che «La nostra tecnologia ha consentito agli scienziati di intraprendere una missione pericolosa e vitale. Siamo stati in grado di aggiungere nuove attrezzature alla nostra collaudata piattaforma di rilevamento della nave di superficie senza equipaggio di classe X, come la capacità di traino di verricelli e sensori, dimostrando ancora una volta il potenziale della tecnologia delle navi senza equipaggio per supportare e sviluppare la nostra comprensione dell’oceano. L’USV “Maxlimer” ha fornito una soluzione di indagine a basso rischio e non invasiva per questo luogo impegnativo, riducendo sia i rischi che i costi e riducendo le emissioni di carbonio».

Gli scienziati neozelandesi hanno anche svelato una delle più grandi incognite dell’eruzione: i flussi piroclastici che sono correnti costituite da lava densa, cenere vulcanica e gas che possono raggiungere temperature di 1.000° C e velocità di 700 km/h. Il NIWA ha raccolto 150 carote di sedimenti che sono state inviate per le analisi all’università neozelandese di Otago e al National Oceanographic Centre nel Regno Unito. «Questi campioni hanno mostrato depositi piroclastici a circa 80 km dal vulcano – sottolinea Emily Lane, Principal Scientist del NIWA – Natural Hazards – ma avrebbero potuto viaggiare ancora di più. 80 chilometri era la fine del nostro raggio di rilevamento, ma i flussi piroclastici sembrano estendersi oltre quella distanza, forse fino a 100 km di distanza. Sono anche quel che ha causato la rottura dei cavi di comunicazione nazionali e internazionali, con il cavo nazionale che ora è sepolto sotto 30 metri di materiale eruttivo. La forza pura dei flussi è sorprendente: abbiamo visto depositi nelle valli oltre il vulcano, che è dove si trova il cavo internazionale, il che significa che avevano abbastanza potenza per scorrere in salita su enormi creste e poi di nuovo giù».

Sulla terraferma, il calore dei flussi piroclastici crea uno strato limite privo di attrito che consente loro di muoversi molto rapidamente, come un disco che scivola su un tavolo da air hockey. Ma Mackay  ricorda che «Questa è la prima volta che gli scienziati hanno osservato flussi piroclastici sottomarini di questa portata. E’ l’interazione con l’acqua che ha reso questo evento senza precedenti. E’ ancora una speculazione, ma l’ultima scienza mostra che questo fenomeno sott’acqua potrebbe essere più esagerato. Questo potrebbe essere il motivo per cui il flusso piroclastico ha viaggiato così lontano e con tale forza».

Al NIWA ricordano che «Se riscaldata, l’acqua può espandersi fino a circa 1.000 volte il suo volume. Quando si ottengono diversi km3 di magma caldo che colpisce istantaneamente l’acqua salata fredda, questa reazione è sovralimentata e tutta quell’energia deve andare da qualche parte e le uniche opzioni sono esplodere o uscire lateralmente dal vulcano».

Mackay  concorda: «Mentre questa eruzione è stata grande – una delle più grandi dai tempi del Krakatoa nel 1883 – da allora ce ne sono state altre di grandezza simile che non si sono comportate allo stesso modo. La differenza qui è che si tratta di un vulcano sottomarino ed è anche parte del motivo per cui abbiamo avuto onde di tsunami così grandi».

La Lane aggiunge: «Poiché questi vulcani non si trovano solo nel Pacifico, ma in tutto il mondo, dobbiamo sapere cosa è successo e perché è stato così violento. L’anomalia di pressione generata da questa eruzione ha sovralimentato lo tsunami in modo che potesse viaggiare attraverso il Pacifico e in tutto il mondo. Questo meccanismo significava che poteva viaggiare più lontano e più velocemente di quanto previsto dai nostri sistemi di allarme. L’eruzione del Krakatoa è stata l’ultima volta che si è verificato uno tsunami vulcanico di questa portata».

Il rimodellamento del fondale marino ha avuto anche effetti catastrofici sugli ecosistemi della regione: «C’erano pochi segni di vita animale sui fianchi del vulcano, nei canali marini più profondi e sulla maggior parte del fondale marino circostante – dicono i ricercatori – Tuttavia, c’erano macchie di vita abbondante che erano sopravvissute all’eruzione su diverse montagne sottomarine, dando speranza di ripresa».

Nippon Foundation, NIWA e SEA-KIT hanno esaminato oltre 22.000 km3 che circondano il vulcano, inclusa la mappatura di 14.000 km2 di fondali marini precedentemente non mappati come parte del progetto The Nippon Foundation GEBCO Seabed 2030, che mira a mappare gli oceani del mondo entro la fine del decennio. Per Mitsuyuki Unno, direttore esecutivo di The Nippon Foundation, «Questo lavoro è fondamentale per comprendere la scienza alla base di questo tipo di eventi. La ricerca ha chiarito che le eruzioni vulcaniche sottomarine hanno gravi implicazioni per le comunità costiere di tutto il mondo. Un’enorme percentuale della popolazione terrestre vive sulla costa, che è già vulnerabile agli impatti del cambiamento climatico, all’innalzamento del livello del mare e alle grandi tempeste. Dobbiamo approfondire la nostra comprensione dei rischi dei vulcani sottomarini in modo da poter preparare e proteggere meglio le generazioni future e i loro ambienti ecologici».

Secondo Jamie McMichael-Phillips, project director del GEBCO Seabed 2030, ha «Questo progetto evidenzia i vantaggi di lavorare in collaborazione per raccogliere conoscenze fondamentali sui fondali oceanici. TESMaP è una fantastica testimonianza di ciò che si può ottenere se ci uniamo tutti per perseguire la ricerca scientifica. Una mappa completa del fondale oceanico è una necessità per proteggere il nostro pianeta in linea con gli SDG delle Nazioni Unite e i nostri partner Seabed 2030 svolgono un ruolo inestimabile nell’aiutarci a realizzare il nostro obiettivo, come dimostrato dalla natura veramente collaborativa di TESMaP».