Fuziunea magmei poate declanșa supervulcani în mai puțin de 10.000 de ani

Erupțiile supervulcanice masive pot fi declanșate mult mai repede decât se credea anterior, spun oamenii de știință pe 21 iulie. Geologie.

Cercetătorii au făcut descoperirea în timp ce reconstruiau istoria unei erupții masive de acum 4,5 milioane de ani într-un câmp de vulcani numit Heise, în ceea ce este acum estul Idaho. Supervulcanul Heise a aruncat suficientă cenușă și rocă topită pentru a umple Lacul Ontario. În majoritatea supervulcanilor, magma fierbe în camere subterane timp de sute de mii de ani înainte de a erupe. Dar în Heise, a stabilit echipa, mai multe rezervoare mici de magmă s-au reunit în mai puțin de 10.000 de ani pentru a stimula erupția.

Supervulcanii sunt capabili de izbucniri de mii de ori mai puternice decât erupțiile vulcanice tipice, provocând devastări regionale și schimbări dramatice ale climei globale. „Acum avem o idee mai bună despre cum arată rezervoarele de magmă de sub acești supervulcani chiar înainte de erupție”, spune geologul și autorul principal Jörn-Frederik Wotzlaw de la Universitatea din Geneva.

Heise a fost alimentat de un punct anormal de fierbinte adânc în mantaua Pământului, care a încolțit un șir de vulcani nord-americani în ultimii 16,5 milioane de ani, inclusiv supervulcanul de sub Parcul Național Yellowstone, care a erupt ultima dată acum 640.000 de ani. Noua descoperire ar putea ajuta cercetătorii să prezică cât de repede ar putea apărea și erupe un nou supervulcan în regiune, spune Wotzlaw.

Wotzlaw și colegii săi au studiat cristale minuscule translucide încorporate în roci explodate de erupția Heise. Oamenii de știință știu că de-a lungul a mii de ani, cristalele minuscule au crescut în interiorul magmei subterane a vulcanului și au absorbit oxigenul din roca topită din jur. Oxigenul servește ca amprentă a locului în care s-au format cristalele, spune Wotzlaw, deoarece toate cristalele dintr-un rezervor de magmă ar trebui să aibă un singur raport de forme de oxigen numite izotopi.

Privind aceste rapoarte, cercetătorii au descoperit că cristalele din eșantionul lor nu au apărut toate într-o singură cameră de magmă. Cea mai veche parte a fiecărui cristal, miezul său, sa născut într-unul din cele patru rezervoare de magmă. Cu toate acestea, marginile exterioare mai tinere ale cristalelor au crescut în interiorul unuia dintre cele două rezervoare distincte de magmă. Deoarece studiile anterioare au demonstrat că supervulcanul Heise conținea un singur rezervor de magmă atunci când a erupt, echipa a realizat că cristalele trebuie să fi crescut în diferite loturi de magmă care s-au fuzionat înainte de erupție.

În timp ce se aflau în aceste rezervoare, cristalele au absorbit nu numai oxigen, ci și uraniu, care se descompune încet în plumb. Comparând numărul de atomi de uraniu și plumb din fiecare strat de cristal, echipa a determinat cu cât timp în urmă s-a format. Cercetătorii au estimat că cele patru camere de magmă mai mici s-au format, au fuzionat și au erupt în doar 1.000 până la 10.000 de ani.

Wotzlaw propune ca ansamblul rezervoarelor de magmă să declanșeze erupția fără un declanșator extern, cum ar fi un cutremur. În ianuarie, o echipă a raportat că flotabilitatea magmei care se împinge în sus împotriva scoarței mai dense a Pământului ar putea fi suficientă de la sine pentru a provoca o erupție. Deoarece forța dintr-o cameră de magmă uriașă ar fi mai puternică decât cea din fiecare rezervor individual mai mic, Wotzlaw spune că atunci când rezervoarele s-au unit, ar putea declanșa erupția.

Magma lui Heise este cheltuită și vulcanul nu va mai erupe. Dar supervulcanul Yellowstone conține mai multe rezervoare mari de magmă. Cu toate acestea, geochimistul Kenneth Sims de la Universitatea din Wyoming din Laramie avertizează că oamenii trebuie să fie atenți în compararea celor doi vulcani. Magma de sub Yellowstone este mai veche și mai puțin curgătoare decât roca topită care a alimentat erupția Heise și, prin urmare, este mai puțin probabil să se combine sau să inițieze o erupție majoră, spune Sims. „Posibilitatea unei alte erupții există cu siguranță, dar în acest moment nu există astfel de dovezi.”

Dar un nou supervulcan se va forma probabil într-o zi la nord-est de Yellowstone, spune Wotzlaw. Placa tectonică nord-americană a fost lent și constant în derivă spre sud-vest peste punctul fierbinte al regiunii, dând icre vulcani. Dacă un nou vulcan urmează exemplul lui Heise, adaugă el, ar putea evolua rapid într-o stare eruptivă.

„Dacă procesul durează doar câteva mii de ani”, spune el, „atunci este relevant la scară umană; poate nu pentru tine și pentru mine. Dar dacă un vulcan erupe în 2.000 de ani, s-ar putea să nu arate bine pentru oamenii care trăiesc în acel moment.”

Nota editorului: Această poveste a fost actualizată la 31 iulie 2014, pentru a corecta numele supervulcanului studiat. O versiune anterioară a articolului a folosit un nume colocvial, dar inexact, supervulcanul Kilgore Tuff.