De ce unii vulcani explodează în câteva ore, iar alții au nevoie de săptămâni?

Te-ai jucat vreodată cu o sticlă de suc acidulat? O scuturi bine, o deschizi, și... dezastru. Ei bine, vulcanii sunt cam același lucru, doar că la scară planetară. Și oamenii de știință abia acum încep să înțeleagă cum funcționează "scuturarea" asta.

Cercetătorii de la Cornell au publicat un studiu care schimbă complet felul în care privim erupțiile vulcanice. Subiectul lor? Vulcanul Etna din Italia — unul dintre cei mai activi vulcani de pe planetă.

Două erupții, două povești complet diferite

Ceea ce este fascinant: echipa a analizat două erupții majore ale muntelui Etna, care nu sunt chiar atât de depărtate în timp geologic. Una a avut loc pe la 122 î.Hr., iar cealaltă acum aproximativ 4.000 de ani. Dar modul în care s-au petrecut? Total opus.

Erupția din 122 î.Hr. a fost una masivă — nivel Plinian, cea mai explozivă clasă de erupții. Numele vine de la Plinius cel Bătrân, care a descris erupția Vezuviului din anul 79 d.Hr. Dar iată ce este interesant: această erupție nu a explodat pur și simplu.

Magma a început să urce de la aproximativ 22 de kilometri adâncime. Cam distanța de la sol până la marginea spațiului, dacă vrei o referință. Dar în loc să sară la suprafață, magma a devenit... leneșă. A urcat încet, apoi s-a oprit și a stat liniștită la doar 2-5 kilometri sub pământ, timp de câteva săptămâni.

Îți dai seama? Săptămâni de acumulare a presiunii, în timp ce magma stătea acolo, eliberând gaz încet, ca un balon care se dezumflă. Apoi, în sfârșit, bum.

Comparație cu erupția din urmă cu 4.000 de ani

Erupția numită Fall Stratified? Complet diferită. Magma a sărit de la o adâncime și mai mare — între 24 și 30 de kilometri — și a ajuns la suprafață în câteva ore. Nu zile, nu săptămâni. Ore.

Care e diferența dintre cele două? Totul ține de gazele dizolvate în magmă.

Ingredientul secret: gaz invizibil

Aici lucrurile devin puțin tehnice, dar rămâi cu mine pentru că este fascinant.

Vulcanii conțin volatili — gaze precum apa și dioxidul de carbon, prinse în roca topită. Gândește-te la ele ca la carbonatarea din cola. Când condițiile se schimbă, aceste gaze se pot separa rapid de magmă, creând presiunea care duce la explozii.

Cercetătorii au dezvoltat o tehnică folosind spectroscopie Raman pentru a examina cristalele minuscule formate în interiorul magmei. Aceste cristale conțin bule de gaz microscopice — atât de mici încât reprezintă cam 1 până la 10% din grosimea unui fir de păr. Analizând aceste bule, au putut determina presiunea, adâncimea și, implicit, povestea erupției.

Ce au descoperit? Erupția care a durat ore avea o concentrație mult mai mare de dioxid de carbon. Erupția care a durat săptămâni era controlată mai mult de apă.

Unii vulcani au predominant CO2 (cum sunt cei de pe insulele oceanice), alții sunt dominați de apă (cei din zonele de subducție). Dar Etna? Etna are ambele, în competiție. Când CO2 câștigă, totul se întâmplă rapid și adânc. Când apa preia controlul, acțiunea se desfășoară la adâncimi mici și mai lent.

De ce contează asta?

Pentru că, dacă oamenii de știință pot înțelege ce se întâmplă sub un vulcan, pot prezice mai bine ce tip de erupție urmează.

Gândește-te: ai putea ști dacă un vulcan se îndreaptă spre un eveniment de săptămâni, care le oferă oamenilor timp să evacueze, sau dacă urmează să arunce magmă din adâncuri în câteva ore, fără aproape nicio avertizare. Această informație ar putea salva mii de vieți.

Profesorul Esteban Gazel a comparat vulcanii cu sticlele de suc — le deschizi cu grijă și torni o băutură gustoasă, le scuturi înainte și vezi o explozie. Laboratorul său încearcă să afle exact cât de mult "scuturare" are loc sub suprafață.

Concluzia

Muntele Etna poate părea un uriaș blând de la suprafață — erupe activ de secole și este chiar o destinație turistică populară. Dar dacă sapi puțin (literal), descoperi un vulcan cu mai multe personalități, capabil de comportamente radical diferite în funcție de bătăliile chimice invizibile care au loc kilometri sub picioarele noastre.

Data viitoare când deschizi o sticlă de suc, poate că o să apreciezi că undeva în Italia, planeta face ceva surprinzător de similar, doar la o scară puțin mai mare. Și datorită oamenilor de știință care analizează cristale mai subțiri decât un fir de păr, învățăm încet să citim semnele de avertizare.

Destul de impresionant, nu?