Kamaʻehuakanaloa (precedentemente Lōʻihi Seamount), un vulcano hawaiano sottomarino situato a circa 20 miglia al largo della costa meridionale della Big Island delle Hawaii, ha eruttato almeno cinque volte negli ultimi 150 anni, secondo una nuova ricerca condotta dagli scienziati della Terra presso il Università delle Hawaii a Mānoa. Per la prima volta, gli scienziati sono stati in grado di stimare l’età delle più recenti eruzioni di Kama’ehu, così come l’età di altre otto eruzioni più antiche di questo vulcano risalenti a circa 2000 anni fa. I loro risultati sono stati pubblicati di recente in Geologia.
Si pensa che i vulcani hawaiani passino attraverso una serie di stadi di crescita. Kama’ehu è attualmente nella prima fase di crescita del “pre-scudo” sottomarino, mentre il vicino vulcano attivo Kīlauea è nella sua fase principale di costruzione dello scudo.
“Kama’ehu è l’unico esempio attivo ed esposto di un vulcano hawaiano pre-scudo”, ha affermato Aaron Pietruszka, autore principale dello studio e professore associato presso il Dipartimento di Scienze della Terra presso la UH Mānoa School of Ocean and Earth Science and Technology (SOEST ). “Sugli altri vulcani hawaiani, questa prima parte della storia vulcanica è coperta dalla grande fuoriuscita di lava che si verifica durante la fase dello scudo. Pertanto, c’è un grande interesse per conoscere la crescita e l’evoluzione di Kama’ehu”.
La storia di Kama’ehu rivelata con chimica e video subacquei
In precedenza, l’unica eruzione conosciuta e confermata di Kama’ehu era quella avvenuta nel 1996, un evento che è stato scoperto solo perché ha coinciso con un grande sciame di terremoti rilevati a distanza dai sismometri sulla Big Island.
“I sismometri possono essere utilizzati solo per rilevare le eruzioni attive in corso dei vulcani sottomarini perché i terremoti sono transitori”, ha affermato Pietruszka. “Per determinare l’età delle eruzioni più antiche a Kama’ehu, abbiamo adottato un approccio diverso. Abbiamo utilizzato uno spettrometro di massa per misurare minuscole quantità dell’isotopo radio-226 in pezzi di lava vetrosa spenta che sono stati campionati dagli affioramenti del fondale marino di Kama’ehu utilizzando un sommergibile.”
Il magma contiene naturalmente radio-226, che decade radioattivamente a una velocità prevedibile. Quindi, Pietruzska e coautori hanno utilizzato la quantità di radio-226 in ciascun campione per dedurre il tempo approssimativo trascorso da quando la lava è stata eruttata sul fondo del mare, ovvero l’età dell’eruzione del campione.
Pietruszka ha iniziato questa indagine molti anni fa come ricercatore post-dottorato presso la Carnegie Institution for Science, subito dopo aver terminato il dottorato in Scienze della Terra alla SOEST. Una volta tornato a UH Mānoa nel 2019, ha avuto accesso a video e foto di immersioni subacquee intorno a Kama’ehu e ha avuto le informazioni di cui aveva bisogno per finire di collegare i punti.
“Le immagini e i video delle immersioni subacquee hanno fornito una conferma indipendente delle nostre stime sull’età delle eruzioni”, ha affermato Pietruszka. “Le lave con l’aspetto più fresco avevano anche più radio-226, e viceversa per le lave con l’aspetto ‘più vecchio’, cioè fratturate e spezzate, e/o ricoperte di sedimento marino. Sono stato sorpreso di scoprire che Kama ‘ehu ha eruttato cinque volte negli ultimi ~150 anni, il che implica una frequenza di ~30 anni tra le eruzioni di questo vulcano.Questo è molto più lento rispetto a Kīlauea, che erutta quasi continuamente (con rare pause di pochi anni). “
Cambiamenti chimici nella lava nel tempo
La chimica della lava eruttata dai vulcani hawaiani cambia nel tempo. Le nuove età dell’eruzione per le lave di Kama’ehu, insieme alle misurazioni della chimica della lava, rivelano che la scala temporale della variazione della chimica della lava in questo vulcano pre-scudo è di circa 1200 anni. Al contrario, la chimica della lava di Kīlauea cambia su una scala temporale che va da pochi anni a decenni, con un ciclo completo di circa 200 anni.
“Pensiamo che l’origine di questa differenza sia legata alla posizione dei due vulcani sopra l’hotspot hawaiano”, ha detto Pietruszka. “Questa è un’area del mantello terrestre che sta salendo verso la superficie – un “pennacchio del mantello” che alla fine si scioglie per formare il magma che rifornisce i vulcani hawaiani. I modelli e altri dati sugli isotopi del torio-230 suggeriscono che il centro di un pennacchio del mantello dovrebbe salire più velocemente del suo margine. I nostri risultati – in particolare, il fattore sei più lungo della scala temporale di variazione nella chimica della lava a Kama’ehu – fornisce una conferma indipendente di questa idea”.
Il team di ricerca spera di capire meglio come funzionano i vulcani hawaiani dai loro primi stadi di crescita fino alla loro piena, e spesso attiva, maturità per aiutarli a comprendere i profondi controlli sulle eruzioni vulcaniche che iniziano all’interno del misterioso pennacchio del mantello in risalita sotto l’hotspot hawaiano.
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com
