Το μάγμα του Colli Albani είναι γεμάτο αέρια και απρόβλεπτο
Το Colli Albani, που βρίσκεται κάτω από αυτή τη λίμνη 20 χιλιόμετρα από τη Ρώμη, έχει βιώσει μεγάλες εκρήξεις. Εικόνα: Alessandro Musu .
Η μελέτη των κρυστάλλων από τη δεξαμενή του ρωμαϊκού ηφαιστείου δείχνει ότι το μάγμα του, αν και όχι πολύ παχύρρευστο, περιείχε πολύ αέριο. Αυτό εξηγεί την πολύ βίαιη εκρηκτική έκρηξη πριν από 355.000 χρόνια.
Το ηφαίστειο Colli Albani, μόλις 20 χλμ. από τη Ρώμη, ξεκουράζεται, αλλά δεν είναι νεκρό.
Η τελευταία μεγάλη έκρηξή του έγινε πριν από 355.000 χρόνια και ήταν εκρηκτική. Σήμερα, συνεχίζει να απελευθερώνει διακριτικά CO2 ενώ απελευθερώνει σημαντικές ποσότητες θερμότητας. Γνωρίζοντας το καταστροφικό δυναμικό αυτού του βουνού και την πυκνότητα του γύρω πληθυσμού -η ιταλική πρωτεύουσα είναι χτισμένη στη στερεοποιημένη εκροή του ηφαιστείου- οι ηφαιστειολόγοι επιδιώκουν φυσικά να προβλέψουν, όσο καλύτερα μπορούν, τους προδρόμους των μελλοντικών του διαθέσεων και, ειδικότερα, αυτούς της αναπόφευκτης επόμενης βίας.
Μία νέα μελέτη του Colli Albani, ωστόσο, αποδεικνύει ότι είναι ιδιαίτερα δύσκολο να κατανοήσουμε τις διαθέσεις του, καθώς οι προβλέψεις των θεωρητικών μοντέλων των επιστημόνων, που βασίζονται στην ανάλυση της σύνθεσης του μάγματος, δεν συμφωνούν με την πραγματικότητα των προηγούμενων εκρήξεων, όπως αποκαλύπτεται από γεωλογικά αρχεία.
Σε ένα άρθρο που δημοσιεύτηκε στο τεύχος Μαρτίου του Journal of Petrology, μια διεθνής ομάδα με επικεφαλής τον Luca Caricchi, καθηγητή στο Τμήμα Επιστημών της Γης (Σχολή Επιστημών), παρέχει ωστόσο νέες πληροφορίες, προερχόμενες από τη μελέτη των κρυστάλλων που σχηματίστηκαν στον θάλαμο του μάγματος και εκτινάχθηκαν κατά την τελευταία έκρηξη.
Αυτά ρίχνουν φως στις συνθήκες της τελευταίας έκρηξης του Colli Albani και θα μπορούσαν να βοηθήσουν στη βελτίωση των θεωρητικών μοντέλων.
Το πρόβλημα με το ρωμαϊκό ηφαίστειο είναι ότι παίζει τα χαρτιά του κοντά στο στήθος του. Σε γενικές γραμμές, το ηφαιστειακό μάγμα περιέχει πάντα πτητικές ουσίες, κυρίως νερό και διοξείδιο του άνθρακα. Όταν αυτός ο λιωμένος βράχος ανεβαίνει στην επιφάνεια, απελευθερώνει αυτές τις πτητικές ουσίες, όπως οι φυσαλίδες που εμφανίζονται όταν ανοίγετε ένα μπουκάλι σόδα.
Οι συνέπειες αυτού του φαινομένου ποικίλλουν ανάλογα με τις συνθήκες. Όσο πιο παχύρρευστο είναι το μάγμα, για παράδειγμα, τόσο πιο δύσκολο είναι να διαφύγει το αέριο. Σε αυτή την περίπτωση, το παγιδευμένο αέριο προκαλεί σταδιακή αύξηση της πίεσης και οδηγεί σε βίαιες, εκρηκτικές εκρήξεις.
Ωστόσο, αποδεικνύεται ότι το Colli Albani δεν παρουσιάζει αυτόν τον κίνδυνο. Το μάγμα του δεν είναι πολύ παχύρρευστο. Αυτό σημαίνει ότι τα θεωρητικά μοντέλα προβλέπουν μόνο χαμηλής έντασης διαχυτικές εκρήξεις. Πώς μπορούμε λοιπόν να εξηγήσουμε τις βίαιες εκρηκτικές εκρήξεις του σε όλη την ιστορία του, ιδιαίτερα την τελευταία, η οποία εκτόξευσε τουλάχιστον 30 km³ – τεράστια ποσότητα – καυτής τέφρας και λιωμένου βράχου στην ατμόσφαιρα;
Για να μάθουν περισσότερα, οι επιστήμονες ανέλυσαν «μαγματικά εγκλείσματα», δηλαδή μικροσκοπικά σταγονίδια μάγματος, μεγέθους ενός εκατοστού του χιλιοστού, παγιδευμένα σε κρυστάλλους πριν από την έκρηξη και στη συνέχεια διασκορπίστηκαν στο περιβάλλον κατά τη διάρκεια της έκρηξης.
Αυτά τα εγκλείσματα περιέχουν ενδείξεις σχετικά με τη χημεία του μάγματος, την περιεκτικότητά του σε νερό και διοξείδιο του άνθρακα, καθώς και τη θερμοκρασία και την πίεσή του. Μελετήθηκαν συνολικά 35 κρύσταλλοι που περιείχαν 2.000 εγκλείσματα χρησιμοποιώντας τον επιταχυντή σωματιδίων Petra III στο DESY (Deutsches Elektronen-Synchrotron) στο Αμβούργο.
Αυτό το όργανο, το οποίο παράγει έντονες ακτίνες Χ για τη μελέτη της ύλης σε νανοκλίμακα, κατέστησε δυνατή τη λήψη τρισδιάστατων εικόνων υψηλής ανάλυσης των εγκλεισμάτων. Μία από τις κύριες ανακαλύψεις που έγιναν δυνατές με αυτή τη διαδικασία είναι η παρουσία στα εγκλείσματα πολυάριθμων, σχετικά μεγάλων φυσαλίδων νερού και διοξειδίου του άνθρακα. Αυτό σημαίνει ότι τη στιγμή που αυτές οι φυσαλίδες παγιδεύονται στους κρυστάλλους που σχηματίζονται, δηλαδή πριν από την έκρηξη, το μάγμα του Colli Albani περιέχει ήδη σημαντικές ποσότητες αερίου, χαρακτηριστικό που το καθιστά πολύ συμπιέσιμο.
Όταν πρόσθετο μάγμα από βαθιά υπόγεια προστίθεται γρήγορα (λόγω του χαμηλού ιξώδους του) στη δεξαμενή, το προϋπάρχον μάγμα συμπιέζεται σαν ένα σφουγγάρι γεμάτο αέριο. Αυτό το φαινόμενο είναι ιδιαίτερα προδοτικό γιατί δεν εκδηλώνεται αμέσως ως ορατή άνοδος στην επιφάνεια. Στη συνέχεια, το μάγμα διαστέλλεται ξαφνικά στην αρχή της έκρηξης, εξηγώντας την απροσδόκητη και άκρως εκρηκτική συμπεριφορά του Colli Albani.
Σύμφωνα με τους επιστήμονες, αυτά τα αποτελέσματα και αυτή η προσέγγιση, που εφαρμόζεται σε άλλα ηφαίστεια, θα μας επιτρέψουν να κατανοήσουμε καλύτερα την αποθήκευση μάγματος και την απαέρωση, ενώ θα ενισχύσουμε την πρόληψη των κινδύνων.
Γεωδίφης με πληροφορίες από το Πανεπιστήμιο της Γενεύης
