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I misteriosi vulcani sottoghiaccio

I misteriosi vulcani sottoghiaccio Posted on 18 Agosto 2017

La scoperta era apparsa a fine maggio in un articolo pubblicato su un numero speciale del bollettino della Geological Society di Londra; sebbene fosse interessante era passata inosservata. L’argomento riguarda la scoperta di 91 vulcani sconosciuti situati sotto la calotta di ghiaccio dell’Antartide occidentale. Gli autori sono tre ricercatori del Dipartimento di Geofisica dell’Università di Edimburgo – Maximillian Van Wyk De Vries, Robert G. Bingham e Andrew S. Hein; il titolo della loro pubblicazione: A New volcanic province: an inventory of subglacial volcanoes in West Antarctica.

Il 12 agosto scorso il quotidiano inglese The Guardian ha ripreso la notizia con un titolo avvincente – Scientists discover 91 volcanoes below Antarctic ice sheet – e in un lampo la scoperta ha fatto il giro del mondo. Decine e decine di testate giornalistiche e siti web di radio e di televisioni ne hanno parlato. News dai Poli ha deciso di approfondire l’argomento aggiungendo informazioni supplementari.

I vulcani sconosciuti si trovano per la maggiorparte nella terra di Marie Byrd, una delle regioni più remote e inaccessibili dell’Antartide, situata a occidente del Mare di Ross. Fu esplorata per via aerea da Richard E. Byrd, che la battezzo’ con il nome di sua moglie. La terra di Marie Byrd si trova in corrispondenza della parte centrale di una lunga rift valley, una frattura della Terra causata dallo «stiracchiamento» della crosta terrestre in atto fra l’Antartide occidentale e l’Antartide orientale. E’ indicata con l’acronimo WARS: West Antarctic Rift System

La WARS misura 3.500 chilometri di lunghezza lungo il suo asse centrale, ma si dirama anche in valli secondarie. E’ una struttura complessa e misteriosa. Secondo i ricercatori dell’Università di Edimburgo la WARS sarebbe la più vasta provincia vulcanica della Terra: rivaleggia con la Grande Valle del Rift in Africa. Dalla calotta di ghiaccio spuntano 18 vulcani fra cui il monte Sidley – 4.285 m – il più alto vulcano dell’Antartide, scoperto da Richard Byrd nel 1934. Sotto il ghiaccio si trovano altri vulcani, di cui una trentina erano già noti – ma i ricercatori dell’Università di Edimburgo ne hanno identificati altri 91, con altezze variabili fra 100 metri e 3.850 metri. In totale i vulcani inventariati sarebbero 138, situati soprattutto nella terra di Marie Byrd e lungo l’asse centrale della WARS.

Se il substrato roccioso è sepolto sotto il ghiaccio come hanno fatto i ricercatori a contare i vulcani? Robert Bingham e i colleghi hanno analizzato immagini e dati elaborati dal Progetto Bedmap2 nel 2013 (ref. Fretwell, al progetto aveva collaborato lo stesso R. Bingham), con l’apporto di rilevamenti effettuati nel 2009,2010 e 2011 dal Progetto IceBridge della NASA (ottenuti con radar-altimetri, gravimetri e magnetometri trasportati su aerei) e altri dati ottenuti dal satellite IceSat della NASA. 

Secondo l’interpretazione dei ricercatori ogni «protuberanza» a forma di cono emergente dal substrato roccioso indica la presenza di un vulcano subglaciale. Il «cono» puo’ essere più o meno appiattito in relazione al tipo di vulcano o come conseguenza dell’erosione subglaciale. Per convalidare la loro ipotesi i ricercatori hanno confrontato i dati e le immagini di vulcani noti situati nella WARS.

Perché fare un inventario dei vulcani sottoghiaccio? E perché studiarli? Innanzitutto per conoscere meglio una provincia vulcanica fra le più sconosciute della Terra. I vulcani più alti della rift valley antartica potrebbero essere i monti su cui è iniziata la formazione della calotta occidentale; un’eruzione sottoghiaccio potrebbe comprometterne la stabilità e favorire lo scivolamento del ghiaccio verso valle a causa della presenza di acqua che agisce da «lubrificante». A differenza della calotta dell’Antartide orientale, che poggia su un substrato stabile situato sopra il livello del mare, la calotta occidentale si trova in gran parte a contatto diretto con l’acqua del mare ed è fragilizzata dai cambiamenti climatici globali. L’esistenza dei 91 vulcani subglaciali recentemente scoperti puo’ essere confermata al 100%? Quanti di questi vulcani sono attivi o potrebbero esserlo in futuro? Quali sarebbero le conseguenze di una eruzione subglaciale sulla stabilità della calotta di ghiaccio dell’Antartide occidentale (WAIS)? Alcune delle domande alle quali il mondo scientifico dovrà dare una risposta.

NOTE: Dieci anni orsono, durante il corso Graduate Certificate in Antarctic Studies all’Università di Canterbury a Christchurch in Nuova Zelanda (GCAS) avevo scritto una tesina sui vulcani della terra di Marie Byrd, ispirandomi ad un’opera magistrale pubblicata nel 1990, Volcanoes of the Antarctic plate and Southern oceans di W.E. LeMasurier e J.W. Thomson (Antarctic Research Series 48. American Geophysical Union, Washington, D.C, 1990). Disponibile in una nuova edizione  (LINK). 

I vulcani attivi in Antartide: Erebus, Deception island, Monte Berlin, Monte Melbourne (fumarole).

Il monte Erebus (3794 m) è attualmente il vulcano più attivo dell’Antartide. Si trova sull’isola di Ross a circa 38 chilometri dalla base McMurdo e da Scott base. E’ uno dei quattro vulcani dell’isola di Ross ed è stato scoperto nel 1841 dalla spedizione di James Clark Ross che gli diede il nome della nave ammiraglia HMS Erebus. Al momento della scoperta l’Erebus era in eruzione. I primi a salire sulla vetta del vulcano nel marzo del 1908 furono membri della spedizione Nimrod di Ernest Shackleton (fra cui Edgeworth David, Douglas Mawson, Alistair Mackay, Eric Marshall). Shackleton ne parla nell’opera The heart of the Antarctic. DISASTRO AEREO: Il 28 novembre 1979 il volo di osservazione turistica Air New Zealanad 901 (un DC-10) si schianto’ sulle pendici dell’Erebus in condizioni di whiteout: 257 persone persero la vita.

GEOLOGIA: l’Erebus è un vulcano intraplacca appartenente al gruppo vulcanico di McMurdo, situato nella Terror rift – in una porzione laterale del WARS. E’ uno stratovulcano. La sua età è di 1,3 milioni di anni. Il cratere principale ha un diametro di circa 500 m ed è profondo 110 m: all’interno si trova un secondo cratere di 250 m di diametro, profondo 100 m, sul cui fondo c’è un lago di lava osservato sin dal 1972. L’Erebus è monitorato sin dal 1977 da ricercatori del New Mexico Institute of Mining and Technology (Socorro, NM) per mezzo di una serie di strumenti installati sul vulcano e sul bordo del cratere – che nell’insieme formano il Mount Erebus Volcano Observatory (MEVO), diretto da Philip Kyle. In quarant’anni la National Science Foundation (NSF) ha finanziato ricerche sul monte Erebus per circa 14 milioni di dollari.