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Vulcani come bottiglie di spumante

Nel corso di secoli o millenni il clima del pianeta ha dovuto fare spesso i conti anche con i vulcani.

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Anzi, è proprio grazie alle loro eruzioni di qualche milioni di anni fa che l’atmosfera ha la composizione chimica così come oggi la conosciamo: il vapore acqueo, l’ossigeno e l’anidride carbonica che ci permettono di vivere sono infatti il frutto dell’intensa attività vulcanica tipica dei primordi della storia della Terra.

Tuttavia non tutte le eruzioni sono uguali. Se vi capitasse di passare dalle Hawaii, potreste gustarvi lo spettacolo delle frizzanti fontanelle di lapilli dei maggiori vulcani dell’arcipelago, con fluidi ruscelli di lava luminosa che scorrono lungo i pendii dei coni vulcanici.

Ma le eruzioni per così dire tranquille, note come eruzioni effusive, non sono le uniche. Ci sono difatti vulcani che eruttano letteralmente “col botto”.

Si tratta delle eruzioni esplosive, in cui magma, polveri vulcaniche e, talvolta, anche il cono vulcanico stesso, vengono espulsi verso lo spazio con tremenda violenza.

Nelle eruzioni più esplosive la nube di fumo, gas e polveri può essere proiettata rapidamente fino ad altezze di 20-40 chilometri e anche più.

Oltre ad essere estremamente distruttive nel raggio di molti chilometri, soprattutto per effetto dei gas roventi che si abbattono al suolo, le eruzioni di tipo esplosivo sono anche in grado di influire sul tempo e sul clima non solo della regione circostante ma anche dell’intero Pianeta.

Perché mai i vulcani, che pescano tutti la loro enorme energia dalle profondità della Terra, dovrebbero talvolta presentarsi così diversi fra loro? Insomma, cosa distingue un vulcano effusivo da uno esplosivo?

In realtà è come per il vino ove, nonostante il meccanismo di maturazione sia più o meno lo stesso, la differenza la fanno il tipo di uva e la botte!

La violenza di un’eruzione dipende fortemente infatti dalle caratteristiche fisiche e chimiche del magma ma anche dalla conformazione del cono vulcanico.

A rendere più o meno “esplosivo” il magma è la particolare concentrazione di due sostanze: la silice e i gas (in particolare vapore acqueo e anidride carbonica).

Se la lava è ricca di silice risulta infatti molto viscosa e quindi poco fluida e poco propensa a muoversi o plasmarsi. E chi pensa che questo sia un vantaggio, sbaglia di grosso!

Risalendo dalle profondità della Terra verso la superficie il magma difatti viene a trovarsi a pressioni sempre minori, cosicché i gas in esso disciolti sviluppano bolle al suo interno: proprio come l’improvvisa comparsa di frizzanti bollicine in una bottiglia di spumante subito dopo che la si è stappata.

Se il magma è povero di silice – e quindi molto fluido – accade così che le bolle di gas e vapore lo attraversino agevolmente, liberandosi nell’atmosfera in maniera innocua.

Quando invece il magma è molto viscoso, perché ricco di silice, i gas rimangono intrappolati in bolle sempre più grosse, che non riescono a trovare una via di fuga verso l’esterno.

Nel momento in cui la pressione esercitata dai gas diviene insostenibile per il magma, le bolle esplodono, proiettando lapilli di lava e gas con violenza verso l’esterno: qualcosa di analogo a ciò che avviene quando si stappa una bottiglia di spumante dopo averla agitata.

Ovviamente quanto più vapore acqueo e anidride carbonica sono contenuti nel magma, tanto maggiore sarà il numero delle bolle e quindi la violenza dell’esplosione.

Ma la potenza dell’eventuale esplosione è influenzata anche dalla forma del camino del vulcano, e in particolare, dalla sua lunghezza.

Un camino lungo, che si spinga a grandi profondità, tende a espellere magma, gas e ceneri verso l’alto a grande velocità; viceversa se il camino è poco profondo, i materiali vulcanici tendono a fuoriuscire sia verso l’alto che lateralmente e con velocità più contenuta.

L’energia sviluppata dalle eruzioni vulcaniche è in ogni caso enorme.

Il vulcano Tambora, che esplose con devastante violenza nel 1815 in Indonesia, sviluppò una quantità di energia paragonabile a circa 20 volte quella prodotta da tutte le centrali elettriche degli Stati Uniti in un anno.

La violenza esplosiva del vulcano si attenua comunque con il passare delle ore, via via che la pressione accumulata si scarica e che il magma contenuto nel serbatoio diminuisce.

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