Quindici minuti prima dell’enorme eruzione del gennaio 2022 del vulcano Hunga Tonga-Hunga Ha’apai, un’onda sismica è stata registrata da due stazioni sismiche lontane; adesso i ricercatori sostengono che segnali precoci simili potrebbero essere utilizzati per avvisare di altre eruzioni imminenti di vulcani oceanici remoti.
La curiosa eruzione del vulcano Hunga Tonga
I ricercatori propongono che l’onda sismica sia stata causata da una frattura in una zona debole della crosta oceanica sotto la parete della caldera del vulcano; quella frattura ha permesso all’acqua di mare e al magma di fluire e mescolarsi nello spazio sopra la camera magmatica sotterranea del vulcano, innescando esplosivamente l’eruzione.
La ricerca sul vulcano Hunga Tonga è stata pubblicata su Geophysical Research Letters, una rivista open-access dell’AGU che pubblica rapporti brevi e di grande impatto con implicazioni immediate che abbracciano tutte le scienze della Terra e dello spazio.
I risultati si basano sul lavoro precedente dei ricercatori nel monitoraggio di vulcani remoti, l’onda di Rayleigh, un tipo di onda sismica che si muove sulla superficie terrestre, è stata rilevata a 750 chilometri (circa 466 miglia) dal vulcano.
“Avvisi precoci sono molto importanti per la mitigazione dei disastri“, ha affermato Mie Ichihara, vulcanologa dell’Università di Tokyo e coautrice dello studio. “I vulcani insulari possono generare tsunami, che rappresentano un rischio significativo.”
Un precursore silenzioso per un’eruzione violenta
L’Hunga Tonga-Hunga Ha’apai è un vulcano oceanico nel Pacifico occidentale, nel Regno di Tonga; il monte sottomarino è stato creato dalla subduzione della placca del Pacifico sotto la placca australiana, un processo che genera magma e porta a eruzioni.
A 15 gennaio del 2022, il vulcano è eruttato con un’energia da record, iniettando vapore acqueo equivalente a 58.000 piscine olimpiche nella stratosfera, scatenando una tempesta di fulmini senza precedenti e generando uno tsunami; e questo significa l’eruzione del vulcano Hunga Tonga è stata preceduta da una più piccola il 14 gennaio e, prima ancora, da un mese di attività eruttiva.
I ricercatori discutono ancora sull’orario esatto di inizio dell’eruzione, sebbene la maggior parte concordi che l’eruzione sia iniziata poco dopo le 4:00 Tempo Coordinato Universale (UTC). Il nuovo studio riporta un’onda di Rayleigh che è iniziata intorno alle 3:45 UTC.
I ricercatori hanno utilizzato dati sismici per analizzare l’onda di Rayleigh, che è stata rilevata dagli strumenti, ma non percepita dagli esseri umani, nelle stazioni sismiche delle isole di Figi e Futuna. Sebbene le onde di Rayleigh siano una caratteristica comune delle eruzioni vulcaniche e dei terremoti, i ricercatori credono che questa onda abbia indicato un evento precursore e possibile causa dell’enorme eruzione.
“Molte eruzioni sono precedute da attività sismica“, ha detto Takuro Horiuchi, uno studente di laurea in vulcanologia presso l’Università di Tokyo e autore principale dello studio. “Tuttavia, tali segnali sismici sono sottili e rilevati solo entro pochi chilometri dal vulcano.”
Al contrario, questo segnale sismico ha viaggiato una grande distanza, indicando un evento sismico di grande portata. “Crediamo che movimenti insolitamente grandi siano iniziati al momento dell’evento precursore“, ha affermato Horiuchi.
I segreti del monte sottomarino
Gli scienziati potrebbero non sapere mai esattamente cosa abbia causato la gigantesca eruzione “formante caldera”, ma Ichihara crede che il processo non sia stato istantaneo; si pensa che questo evento precursore sia stato l’inizio di un processo sotterraneo che ha portato infine all’eruzione.
Tuttavia, può essere difficile individuare le origini di queste rare e colossali eruzioni.
“Ci sono pochissime eruzioni formanti caldera osservate, e ancora meno eruzioni formanti caldera testimoniate nell’oceano“, ha detto Ichihara. “Questo fornisce uno scenario sui processi che portano alla formazione della caldera, ma non direi che sia l’unico scenario.”
In ogni caso, rilevare segnali di eruzione precoce può dare alle nazioni insulari e alle aree costiere più tempo prezioso per prepararsi in caso di tsunami imminenti, anche quando il segnale non può essere percepito in superficie.
“Al momento dell’eruzione, non abbiamo pensato di utilizzare questo tipo di analisi in tempo reale“, ha affermato Ichihara. “Ma forse la prossima volta che ci sarà un’importante eruzione sottomarina, gli osservatori locali potranno riconoscerla dai loro dati.“