Vulcano Krafla: i fuochi (di lava) di Krafla e il sistema vulcanico più dinamico d’Islanda

Esplora il vulcano Krafla nell'Islanda settentrionale, noto per le fessure laviche dei Krafla Fires, l'attività geotermica e alcuni pozzi molto caldi.

In Islanda, la parola eldar – o “incendi” in inglese – è stata a lungo usata per descrivere prolungati episodi vulcanici che coinvolgono eruzioni da frattura ripetute, terremoti, deformazione del suolo e movimento del magma. Piuttosto che una singola esplosione spettacolare, un “incendio” è spesso un evento vulcanico che dura anni, in cui la Terra si lacera e si apre, intervallata da nastri di lava in eruzione. Tra gli esempi più famosi ci sono i devastanti incendi di Laki e i medievali (e anche moderni) Reykjanes Fires.

Tra gli eventi scientificamente più importanti vi sono i Krafla Fires, una drammatica sequenza di nove anni di eventi di rifting ed eruzioni nell'Islanda nord-orientale che hanno trasformato il modo in cui i vulcanologi comprendono l'espansione delle placche e il movimento del magma sotto l'Islanda.

Oggi molti scienziati considerano Krafla uno dei migliori analoghi moderni di ciò che sta attualmente accadendo a Svartsengi sulla penisola di Reykjanes. Le ripetute intrusioni di magma, le eruzioni fissurali episodiche, i cicli di inflazione-deflazione e l'allungamento della crosta che si verificano ora vicino a Grindavík assomigliano fortemente ai processi osservati a Krafla quasi cinquant'anni fa.

Grandi crateri in lontananza sulle rive del lago Mývatn. È interessante sapere che la caldera del lago Mývatn e queste vicine montagne tuya NON fanno parte del sistema vulcanico di Krafla, ma appartengono a un sistema meno attivo e sovrapposto. Credito foto: Jessica Poteet

Ma Krafla è più di una storia di eruzioni vulcaniche. È anche una delle regioni geotermiche più affascinanti del mondo, dove l'uomo ha perforato direttamente il magma stesso. I pozzi di Krafla hanno eruttato accidentalmente roccia fusa e ispirato idee rivoluzionarie per ricavare energia direttamente dal magma terrestre. Pochi luoghi sulla Terra mostrano l'intersezione tra vulcanismo, tettonica e energia geotermica in modo così drammatico come Krafla.

Dati rapidi su Krafla

• Date delle eruzioni recenti: 1975–1984 (Krafla Fires); 1724-1729 (Mývatn Fires)

• Posizione: Islanda nord-orientale, vicino a Mývatn

• Sistema vulcanico: sistema vulcanico di Krafla, nella Zona Vulcanica Settentrionale (NVZ)

• Tipo di eruzione: all'inizio del suo ciclo di vita: vulcano a scudo centrale; oggi: eruzioni fissurali

• Area lavica: ±35 km² durante i Krafla Fires

• Area del sistema geotermico: 40 km²

• Area totale del sistema vulcanico: 900-1100 km² (la zona storica di fessure è lunga 90 km)

• Tipo di lava: principalmente lava basaltica, mentre le prime eruzioni del vulcano centrale avevano miscele di riolite

• Emissioni di gas: notevolmente scarse

• Significato: un esempio famoso a livello mondiale di rifting continentale attivo, intrusione di magma, sviluppo geotermico e ricerca sulla perforazione del magma

L'area geotermica di Hverir è un'area geologica attiva adiacente al vulcano centrale di Krafla e a sud dei campi lavici dei Krafla Fires. Questa zona è un'area turistica meravigliosa con sentieri naturalistici e percorsi escursionistici. Di solito non è affollata e offre incredibili pozze di fango, fumarole bollenti e caratteristiche idrotermali ribollenti, con viste sui vicini crateri del sistema vulcanico di Krafla. Credito foto: Jessica Poteet

I Krafla Fires: l'Islanda che si lacera in tempo reale

Il sistema vulcanico di Krafla si trova direttamente sul confine tra la placca tettonica nordamericana e quella eurasiatica, dove la crosta viene lentamente tirata a parte dalla dorsale medio-atlantica. A differenza di molti sistemi vulcanici che eruttano in eventi isolati separati da secoli, Krafla si comporta in modo episodico. Lunghi periodi di quiete vengono interrotti da un intenso rifting in cui il magma s'intrude ripetutamente nella crosta per anni o decenni.

I Krafla Fires iniziarono in modo spettacolare nel dicembre 1975, quando la regione fu colpita da un insolito sciame sismico. Gli scienziati osservarono il suolo deformarsi rapidamente mentre il magma si accumulava sotto la caldera, per poi drenare improvvisamente lateralmente attraverso fratture sotterranee chiamate dicchi. Questo schema si sarebbe ripetuto più e più volte nei nove anni successivi.

In totale, in questo periodo ci furono nove eruzioni e 20 distinti eventi magmatici di inflazione-deflazione che deformarono il paesaggio. Questo comportamento osservato qui è una delle dimostrazioni più chiare mai registrate di come avviene davvero l'espansione delle placche in Islanda (e forse altrove nel mondo). Piuttosto che espandersi gradualmente e in modo uniforme, l'estensione tettonica accumula stress nel tempo prima di rilasciarlo in impulsi improvvisi durante episodi di rifting. Quindi, il rifting in stile Krafla appare così:

• Il magma si accumula nella regione del vulcano centrale di Krafla, sotto la sua caldera

• Invece di eruttare verso l'alto, raggiunge una certa pressione e improvvisamente si fa strada lateralmente attraverso la roccia esistente per chilometri, formando dicchi

• La regione della caldera si sgonfia in modo misurabile (simile al Kīlauea prima dell'eruzione)

• Il terreno direttamente sopra i dicchi sprofonda (si abbassa) e crea un graben

• La terra adiacente e parallela ai dicchi si solleva e crea un horst

• I dicchi eruttano in fessure allungate a chilometri di distanza dall'area originale di raccolta del magma nel sottosuolo

Nel tempo, attraverso questi periodi di movimento del magma, deformazione del suolo e fagliazione, e successiva eruzione, la Terra si lacera e si allarga.

Il paesaggio geotermico dai colori vivaci del passo di Námaskarð vicino al lago Mývatn, nell'Islanda settentrionale, dove fumarole fumanti, pozze di fango ribollenti e terreno ricco di minerali rivelano la potente attività geotermica sotto il sistema vulcanico di Krafla.

Usare i Krafla Fires come parallelo ai Reykjanes Fires

I paralleli con l'attività moderna nel sistema vulcanico di Svartsengi e le eruzioni a Sundhnúkur sono sorprendenti. Oggi sulla penisola di Reykjanes, il magma si accumula ripetutamente sotto la crosta prima di propagarsi lateralmente in dicchi verso fessure eruttive. I cicli di inflazione e deflazione, gli sciami sismici e le eruzioni episodiche rispecchiano tutti i modelli documentati durante i Krafla Fires. In entrambi i sistemi, il magma sembra muoversi a impulsi piuttosto che con un flusso continuo e costante. Anche l'attesa ormai prolungata tra un'eruzione e l'altra a Svartsengi è stata osservata a Krafla; stiamo forse aspettando anni per il prossimo evento vulcanico a Sundhnúkur?

Uno degli aspetti più affascinanti di Krafla è quanto sembri episodica la sua storia eruttiva, con centinaia o persino mille anni tra gli sciami di fessure. Le evidenze geologiche suggeriscono che il sistema attraversi lunghi periodi di quiescenza, intervallati da concentrati episodi di unrest tettonico e vulcanico. Questo comportamento è caratteristico delle zone di rift islandesi, ed è qualcosa che vediamo anche a Reykjanes e nei suoi 5-6 sistemi vulcanici. Piuttosto che eruttare continuamente, i sistemi vulcanici lungo i centri di espansione spesso accumulano stress tettonico e pressione magmatica per decenni o secoli prima di rilasciare quell'energia durante intense fasi di “fire”.

Una differenza importante, tuttavia, è la geografia. Krafla si trova in una regione scarsamente popolata, mentre il sistema di Svartsengi minaccia infrastrutture e comunità come Grindavík e il famoso Blue Lagoon. Tuttavia, dal punto di vista scientifico, Krafla offre una preziosa guida per comprendere come possano apparire nel corso di anni, e persino di secoli, i prolungati episodi di rifting sulla penisola di Reykjanes. Quali conoscenze acquisiremo a Svartsengi che ci aiuteranno a prevedere la prossima serie eruttiva a Krafla tra qualche centinaio d'anni?

La centrale geotermica di Krafla nell'Islanda settentrionale, che sfrutta il calore vulcanico del sistema vulcanico attivo di Krafla per generare energia rinnovabile in mezzo a paesaggi vulcanici spettacolari.

Toccare il magma: cosa succede quando perforiamo la roccia fusa?

Krafla non è famosa solo per le eruzioni. È anche uno dei siti di ricerca geotermica più straordinari al mondo. La regione ospita la centrale di Krafla, dove fluidi geotermici ad alta temperatura vengono utilizzati per produrre elettricità. Ma perforare in un sistema vulcanico così attivo comporta rischi insoliti. A Krafla, gli ingegneri hanno ripetutamente incontrato il magma direttamente sotto il campo geotermico.

Uno degli incidenti più notevoli riguardò un pozzo perforato nel 1968, prima dell'inizio dei Krafla Fires. Anni dopo, nel 1977, due anni dopo il rinnovato movimento di magma associato a questo episodio di rifting vulcanico, il magma s'intruse (si mosse nel sottosuolo) nel pozzo. Sebbene il foro fosse allora molto a sud del campo lavico attivo, si trovava direttamente lungo il percorso di propagazione del dicco tra il vulcano centrale e l'area delle fessure attive. Si dice che il pozzo abbia espulso in superficie circa tre tonnellate di materiale fuso, diventando di fatto una minuscola bocca vulcanica artificiale creata dalla perforazione.

Ancora più famoso fu l'incontro accidentale con il magma durante l'Iceland Deep Drilling Project (IDDP) nel 2009. Gli ingegneri che perforavano in profondità sotto Krafla intercettarono inaspettatamente magma riolitico a circa 2,1 chilometri di profondità. Invece di distruggere completamente il progetto, il pozzo sopravvisse abbastanza a lungo da consentire ai ricercatori di studiare fluidi surriscaldati che raggiungevano temperature superiori a 400°C.

La scoperta fu rivoluzionaria. Gli scienziati capirono che i pozzi geotermici perforati vicino al magma avrebbero potuto produrre quantità enormi di energia, ben oltre i sistemi geotermici convenzionali. Il calore disponibile vicino ai corpi magmatici è immenso, aprendo la possibilità di centrali geotermiche “supercritiche” capaci di aumentare in modo drastico la produzione di energia.

Allo stesso tempo, questi eventi hanno rivelato i pericoli di perforare un sistema vulcanico attivo. I pozzi possono guastarsi catastroficamente, il magma può intrudersi in modo imprevisto e i gas vulcanici possono creare gravi rischi. Krafla si trova quindi sulla frontiera tra innovazione energetica e rischio vulcanico.

Scopri di più su come l'Islanda sfrutta l'energia geotermica nel podcast Lava Academy: Geothermal 101 che presenta un'intervista con il geologo e divulgatore scientifico Kári Valgeirsson

Sezione domande e risposte sul vulcano Krafla

Krafla ha eruttato in modo continuo dal 1975 al 1984?

No. I Krafla Fires consistettero in molti eventi separati di rifting ed eruzione distribuiti lungo quasi un decennio. Alcuni episodi causarono solo terremoti e deformazioni del suolo, mentre altri produssero eruzioni di lava. Questo è molto simile a ciò che vediamo anche a Reykjanes.

“Krafla” prende il nome da un dio norreno?

Probabilmente no. Il nome deriva probabilmente da un'antica parola islandese legata al creparsi o al fessurarsi, una descrizione appropriata per un sistema vulcanico in cui il terreno si divide ripetutamente. Tuttavia, è importante notare che altri eventi di “fire” all'interno del sistema vulcanico di Krafla hanno nomi diversi legati a luoghi geografici moderni nelle vicinanze.

Krafla è pericoloso oggi?

Sì e no. È attentamente monitorato ed è vicino a importanti infrastrutture geotermiche. Detto questo, anche se il sistema vulcanico rimane attivo, non si prevedono eruzioni future o episodi di rifting per almeno alcuni altri centinaia di anni e si trova in un'area piuttosto scarsamente popolata.

L'Islanda potrebbe davvero usare il magma per produrre energia?

Potenzialmente. Il progetto IDDP ha dimostrato che perforare vicino al magma può consentire l'accesso a fluidi geotermici a temperature estremamente elevate, capaci di produrre molta più energia rispetto ai pozzi geotermici tradizionali. Per saperne di più, leggi del progetto Krafla Magma Testbed .

Vista aerea da drone dei campi lavici di Leirhnjúkur all'interno del sistema vulcanico di Krafla nell'Islanda settentrionale, che mostra vaste colate di lava nera, pozze geotermiche e un terreno vulcanico modellato durante i Krafla Fires.

Conclusione

Krafla è uno dei sistemi vulcanici più importanti della Terra per comprendere come funzionano la geologia islandese e la tettonica di rifting delle placche globali. Qui, gli scienziati hanno osservato la crescita delle placche svolgersi in tempo reale, con strumenti moderni, mentre il magma lacerava ripetutamente la crosta durante i Krafla Fires. Il sistema ha rivelato che le zone di rift islandesi possono funzionare in modo episodico, con secoli di quiete interrotti da drammatici impulsi di attività vulcanica e tettonica.

Oggi, le lezioni apprese a Krafla stanno aiutando gli scienziati a interpretare le eruzioni in corso e le intrusioni di dicchi a Svartsengi e gli eventi futuri in tutta la penisola di Reykjanes. Le somiglianze tra questi eventi suggeriscono che l'Islanda potrebbe ancora una volta entrare in un prolungato periodo di rifting e vulcanismo fissurale.

Allo stesso tempo, Krafla rappresenta l'avanguardia della scienza geotermica. Da pozzi che hanno eruttato accidentalmente lava a progetti di perforazione che hanno intercettato direttamente il magma, il vulcano ha rimodellato la comprensione dell'umanità del calore interno della Terra e delle possibilità dell'energia geotermica.

Pochi luoghi incarnano meglio l'identità dell'Islanda come terra che si sta creando attivamente e come energia che viene attivamente generata, quanto il sistema vulcanico di Krafla. Se vuoi immergerti nella scienza dietro questo sistema fissurale, così come negli altri sistemi fissurali in Islanda, e confrontarli con i grandi sistemi di vulcani centrali, il Lava Show è il primo posto dove dovresti andare per fare domande e saperne di più.

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Questo articolo è scritto dalla geologa Jessica Poteet. Ascolta l'intervista con lei nel podcast Lava Academy.