Cercetătorii au găsit dovezi microscopice că magma se fracturează și se reface în mod repetat în timpul erupțiilor

Magma se fracturează și se reface în mod repetat în timpul erupțiilor. Erupțiile vulcanice explozive pot fi la fel de distructive pe cât sunt de greu de anticipat. Acestea aruncă în aer și în zonele învecinate piroclaste, fragmente de magmă și rocă desprinse în timpul unei erupții.

Particulele pot avea efecte importante pe suprafețe extinse, așa cum s-a întâmplat în această vară, atunci când erupția vulcanului Etna, din Italia, a acoperit cu cenușă orașul Catania din apropiere și a dus la închiderea aeroportului internațional timp de mai multe săptămâni. Dimensiunea piroclastelor determină în mare măsură cât de departe pot ajunge și ce pericole prezintă. Totuși, modul și locul exact în care se formează acestea au fost până acum insuficient înțelese.

„Ele perturbă traficul aerian, perturbă traficul rutier, iar apoi trebuie îndepărtate și trebuie să curățăm și să le evaluăm efectele asupra culturilor agricole, plantelor, vegetației în general și faunei sălbatice. Este important să înțelegem cum se formează aceste particule, deoarece acest proces le determină caracteristicile”, spune Jacopo Taddeucci, vulcanolog la Institutul Național de Geofizică și Vulcanologie din Italia.

Magma se fracturează și se reface în mod repetat în timpul erupțiilor. Ce au observat oamenii de știință?

Un nou studiu, coordonat de Taddeucci, arată că procesul de fragmentare prin care se formează piroclastele este mai amplu decât presupun adesea modelele simplificate ale erupțiilor. Cercetătorii au folosit microscopia electronică cu scanare și microtomografia cu raze X pentru a analiza piroclaste provenite de la trei vulcani bazaltici: Etna și Stromboli, din Italia, și Cumbre Vieja, din Spania. Ei au corelat structurile microscopice ale fragmentelor cu condițiile în care s-au format în diferite faze ale erupțiilor. Astfel, au descoperit că magma se fracturează și se reface în mod repetat în timpul erupțiilor.

Prin identificarea și cuantificarea microtexturilor, inclusiv a cristalelor fracturate, suturilor și fragmentelor de rocă încorporate, cercetătorii au descoperit că fragmentarea are loc în mai multe etape, nu într-un singur loc și într-un singur moment. „Acest proces nu are loc într-un singur punct din spațiu și timp, ci se desfășoară pe o perioadă mai lungă. Acoperă un interval de timp și de spațiu care se întinde din interiorul vulcanului până în afara acestuia”, explică Taddeucci.

Oamenii de știință observaseră deja mai multe evenimente de fragmentare în afara vulcanilor, inclusiv situații în care bombele vulcanice și lapilii se descompun în aer. Noul studiu oferă însă primele dovezi microtexturale că fragmentarea se desfășoară pe o perioadă mai lungă și în interiorul vulcanului, unde procesul nu poate fi observat direct.

Cercetătorii au arătat și că vindecarea fisurilor și sudarea piroclastelor între ele pot fi la fel de importante ca fragmentarea în determinarea dimensiunii finale a particulelor. „Avem tot mai multe dovezi că nu doar ruperea magmei controlează dimensiunea particulelor, ci și faptul că particule diferite se pot lipi între ele după ce au fost fragmentate”, spune Taddeucci. Deoarece dimensiunea particulelor influențează modul în care sunt dispersate piroclastele, descoperirea ar putea contribui la îmbunătățirea ipotezelor folosite în modelele computerizate ale erupțiilor, scrie EurekAlert.

Un efort comun al mai multor cercetători

Întrebat dacă aceleași microtexturi se vor regăsi și în materialele produse de erupția vulcanului Etna din această vară, Taddeucci a răspuns fără ezitare: „Oh, da, desigur. Majoritatea erupțiilor bazaltice de natură explozivă vor produce astfel de caracteristici”.

Aceste microtexturi pot fi păstrate și în rocile provenite din erupții antice, oferindu-le cercetătorilor posibilitatea de a reconstitui condițiile de fragmentare din trecut și de a îmbunătăți modelele utilizate pentru erupțiile viitoare. „Acesta este un mare avantaj pe care îl avem în comparație cu cutremurele sau alte dezastre care nu lasă în urmă dovezi atât de bune”, spune Taddeucci.

Cercetătorul subliniază și importanța colaborării dintre specialiști. Compararea erupțiilor produse la vulcani diferiți și în țări diferite este posibilă datorită colaborării cu cercetători din observatoare și instituții diverse, inclusiv cu specialiști care nu figurează oficial printre coautorii studiului.

Studiul a fost publicat în revista Geology.

Vă recomandăm să citiți și:

Rechinul care poate trăi 400 de ani: este cel mai longeviv vertebrat cunoscut de pe Pământ

Arborii antici ne avertizează când ar putea avea loc următoarea furtună solară de proporții uriașe

Misterul dintelui spiralat al narvalului a fost, în sfârșit, rezolvat

O specie rară a fost descoperită cu ajutorul unui videoclip de pe TikTok