Vulcani
Tipi di eruzioni vulcaniche: spiegazione delle eruzioni effusive ed esplosive
Scopri la differenza tra eruzioni effusive ed esplosive e come il tipo di magma influenza il comportamento di un vulcano
Nella primavera del 2021, in una valle nell'Islanda sud-occidentale, la terra si è spaccata e una cortina di lava ha iniziato a sgorgare dal suolo. Nel giro di 24 ore, l'area dell'eruzione si era concentrata in un piccolo cono e fiumi di lava fluida e veloce alimentavano lingue di lava in via di raffreddamento.
Molte persone si sono subito incamminate verso il sito dell'eruzione e il fine settimana successivo è stato ricco di meraviglia e gioia. C'era chi si radunava intorno alle lingue di lava che avanzavano lentamente per sentirne il calore e ascoltare lo scricchiolio del vetro vulcanico. Altri si sedevano sulle colline vicine, grigliavano hot dog e si scattavano selfie. Questo era il vulcano di Fagradalsfjall, ed era sicuro da visitare proprio perché caratterizzato da uno stile eruttivo decisamente calmo.
Nell'autunno dell'anno 79 d.C., sulle sponde del Golfo di Napoli, in quella che sarebbe poi diventata l'Italia, la terra esplose in un'altissima nube di cenere e fiamme, e colate di gas incandescenti e roccia fusa si riversarono nelle valli circostanti. Vari tsunami si abbatterono sulle coste vicine. Nel giro di 24 ore, intere città vennero sepolte sotto oltre 20 metri (65 piedi) di pomice polverizzata e bollente e frammenti di lava.
Il Vesuvio incombe sulle rovine di Pompei, un severo monito del potere devastante delle eruzioni vulcaniche di tipo esplosivo.
Durante questa eruzione, invece, le persone erano sopraffatte dal terrore e correvano per salvarsi la vita. Migliaia di loro persero la vita a causa dei flussi rapidissimi di gas e rocce ad altissima temperatura che avvolsero la regione. Questa fu l'eruzione del Vesuvio, diventata una delle più famose della civiltà occidentale. E a differenza del Fagradalsfjall, questa eruzione vulcanica era del tutto pericolosa, rappresentando uno stile eruttivo opposto e drammatico.
Ma quali sono questi due tipi principali di eruzione vulcanica?
Sia che tu pensi al caotico e devastante Krakatoa o al più calmo e ipnotico Kilauea quando senti la parola "vulcano", entrambi rappresentano gli estremi opposti quando si parla di eruzioni vulcaniche. Anche se quasi ogni vulcano sulla Terra ha il suo stile eruttivo unico, e questi stili possono cambiare nel corso dell'evoluzione del vulcano, diamo un'occhiata ai due casi limite dei tipi di eruzione:
Eruzioni effusive
Queste eruzioni "più calme" avvengono quando la lava fluisce dal vulcano in modo fluido e costante, senza esplodere. Il magma è solitamente a bassa viscosità (cioè molto fluido e scorrevole), il che permette ai gas di fuoriuscire facilmente dal magma anziché accumulare pressione.
Una classica eruzione effusiva sull'Etna, dove la lava a bassa viscosità scorre fluidamente sul paesaggio anziché esplodere.
Ciò dà origine a fiumi di lava a lento scorrimento che possono percorrere lunghe distanze, come quelli visti a Kīlauea (Hawaii) e Sundhnúkur (Islanda). Anche se possono comunque causare danni, sono generalmente meno improvvisi e più prevedibili rispetto alle eruzioni esplosive. Possono anche rilasciare grandi quantità di gas nell'atmosfera.
Eruzioni esplosive
Queste eruzioni più "scenografiche" si verificano quando il magma viscoso (cioè denso e appiccicoso) intrappola il gas sotto la superficie, lasciando che la pressione si accumuli fino a quando non viene rilasciata violentemente. Quando si verifica l'eruzione, questa può scagliare cenere, roccia e gas ad altissima quota nell'atmosfera in pochissimi secondi. Queste eruzioni sono molto più pericolose e imprevedibili, come le famose eruzioni del Monte St. Helens (USA) e del Krakatoa (Indonesia). Possono rimodellare interi paesaggi e influenzare aree e climi ben oltre il vulcano stesso.
Cenere e vapore eruttano dal Cotopaxi in Ecuador durante l'eruzione del 2015-2016, mostrando la drammatica potenza dell'attività vulcanica esplosiva.
Naturalmente, molti vulcani mostreranno sia eruzioni effusive che esplosive nel corso della loro vita, a seconda dell'evoluzione della composizione chimica del magma, della saturazione dell'acqua o dei condotti vulcanici sotterranei. A volte, come nel caso dell'eruzione dell'Eldgjá in Islanda nel 939, entrambe possono avvenire contemporaneamente.
Il ruolo del gas: il fattore chiave tra eruzioni effusive ed esplosive
Il cuore di ogni eruzione è il gas intrappolato nel magma. Il magma in profondità contiene gas disciolti, un po' come le bollicine intrappolate in una bibita sigillata. Se il magma è fluido e scorrevole, questi gas possono fuoriuscire facilmente durante la risalita, rilasciando la pressione poco a poco e permettendo alla lava di fluire dolcemente. Ma se il magma è denso e appiccicoso, il gas rimane intrappolato, accumulando pressione nel tempo. Alla fine, la pressione diventa troppo forte e viene rilasciata tutta in una volta in una potente eruzione esplosiva. In parole semplici, la facilità (o difficoltà) con cui il gas riesce a fuoriuscire è ciò che spesso determina se un vulcano scorre o esplode.
L'Eyjafjallajökull erutta in modo esplosivo in Islanda, immettendo una colonna di cenere nell'atmosfera: un esempio di come il magma ricco di gas possa creare eruzioni potenti e di vasta portata.
Un modo divertente per visualizzare questo concetto è pensare ad alcune esperienze quotidiane con il cibo. Un'eruzione esplosiva è come aprire una bottiglia di champagne che è stata agitata: la pressione non ha via d'uscita finché non si rompe il sigillo, per poi esplodere violentemente spruzzando liquido ovunque. Un'eruzione effusiva, invece, assomiglia più al miele versato da un barattolo: non c'è pressione intrappolata, ma solo un flusso costante e controllato che si espande verso l'esterno. Questi semplici paragoni spiegano lo stesso principio fondamentale: quando il gas scorre via facilmente, le eruzioni sono calme; quando rimane intrappolato, diventano esplosive.
(Nota bene: in questa deliziosa analogia, lo champagne ha una bassa viscosità e il miele ha un'alta viscosità, il che è l'opposto delle caratteristiche dei magmi in queste eruzioni; ovvero, le eruzioni effusive hanno magmi e lave fluide, mentre quelle esplosive hanno magmi e lave più dense).
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Domande frequenti sulle eruzioni vulcaniche
Quali sono i due tipi principali di eruzioni vulcaniche?
Le eruzioni vulcaniche si dividono a grandi linee in due stili principali: effusive ed esplosive. Le eruzioni effusive producono colate laviche, mentre quelle esplosive rilasciano violentemente cenere, roccia frammentata e gas vulcanici.
Cos'è un'eruzione effusiva?
Un'eruzione effusiva si verifica quando il magma relativamente fluido raggiunge la superficie e la lava scorre in modo costante sul territorio. Poiché i gas vulcanici possono fuoriuscire più facilmente dal magma fluido, si accumula meno pressione sotto la superficie.
Cos'è un'eruzione esplosive?
Un'eruzione esplosiva avviene quando il gas rimane intrappolato all'interno di un magma denso e viscoso. La pressione si accumula fino a essere rilasciata violentemente, scagliando potenzialmente cenere, roccia e gas ad alta quota nell'atmosfera.
Qual è la differenza principale tra eruzioni effusive ed esplosive?
La differenza principale risiede nella facilità con cui i gas vulcanici riescono a fuoriuscire dal magma. Quando il gas esce gradualmente, è più probabile che l'eruzione sia effusiva. Quando il gas rimane intrappolato e la pressione aumenta, l'eruzione può diventare esplosiva.
In che modo la viscosità del magma influenza un'eruzione?
La viscosità indica la facilità con cui il magma scorre. Un magma a bassa viscosità è fluido, permettendo al gas di fuoriuscire più facilmente. Un magma ad alta viscosità è denso e appiccicoso, rendendo più facile l'intrappolamento di gas e pressione.
Cosa rende i magmi diversamente viscosi?
La viscosità del magma è influenzata dalla sua composizione chimica, dalla temperatura e dal contenuto di cristalli. Il magma caldo e povero di silice è generalmente più fluido, mentre il magma più freddo contenente più silice o cristalli tende a essere più denso.
Le eruzioni effusive sono sicure?
Le eruzioni effusive sono generalmente meno improvvise e più prevedibili di quelle esplosive, ma non sono prive di rischi. Le colate laviche possono distruggere edifici e infrastrutture, mentre i gas vulcanici e le condizioni in rapido mutamento possono rappresentare gravi pericoli. Segui sempre le indicazioni delle autorità locali.
Le eruzioni esplosive sono più pericolose?
Le eruzioni esplosive possono essere estremamente pericolose perché possono produrre nubi di cenere, piogge di roccia e flussi rapidissimi di gas surriscaldato e materiale vulcanico. I loro effetti possono estendersi ben oltre il vulcano, interrompendo il traffico aereo o persino influenzando il clima.
Quali sono alcuni esempi di eruzioni effusive?
L'eruzione del 2021 a Fagradalsfjall e le recenti eruzioni di Sundhnúkur in Islanda sono esempi di attività prevalentemente effusiva. Anche il Kīlauea alle Hawaii e alcune eruzioni dell'Etna producono lava fluida.
Quali sono alcuni esempi di eruzioni esplosive?
Esempi famosi includono l'eruzione del Vesuvio del 79 d.C., l'eruzione del Monte St. Helens del 1980 e la catastrofica eruzione del Krakatoa del 1883. Anche l'eruzione dell'Eyjafjallajökull in Islanda nel 2010 ha prodotto un'estesa nube di cenere.
Un vulcano può produrre sia eruzioni effusive che esplosive?
Sì. Lo stile di eruzione di un vulcano può cambiare man mano che si evolvono la chimica del magma, il contenuto di gas, l'interazione con l'acqua e il sistema di condotti sotterranei. Alcune eruzioni possono persino mostrare attività effusiva ed esplosiva contemporaneamente.
L'acqua o il ghiaccio possono rendere un'eruzione più esplosiva?
Sì. Quando il magma incontra l'acqua o il ghiaccio, l'acqua può trasformarsi rapidamente in vapore e aumentare la forza esplosiva dell'eruzione. Questa interazione è particolarmente importante in Islanda, dove diversi vulcani si trovano sotto i ghiacciai.
Perché l'eruzione del Fagradalsfjall del 2021 è stata meno esplosiva?
L'eruzione ha coinvolto un magma relativamente fluido che ha permesso ai gas vulcanici di fuoriuscire senza un grande accumulo di pressione. Ciò ha prodotto fontane e fiumi di lava piuttosto che un'esplosione imponente e distruttiva.
Le eruzioni effusive possono rilasciare gas vulcanici?
Sì. Le eruzioni effusive possono rilasciare grandi quantità di gas, tra cui l'anidride solforosa. Queste emissioni possono ridurre la qualità dell'aria e creare condizioni pericolose anche quando la lava stessa si muove lentamente.
Si può vedere della vera lava fusa in Islanda?
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Questo articolo è scritto dalla geologa Jessica Poteet. Ascolta l'intervista con lei nel podcast di Lava Academy.
