Per decenni, il consenso scientifico prevalente ha sostenuto che il supervulcano di Yellowstone fosse alimentato da un profondo “pennacchio di mantello”, una colonna di roccia surriscaldata che si innalzava dal confine tra il nucleo e il mantello della Terra. Tuttavia, una nuova ricerca pubblicata sulla rivista Science mette in discussione questa visione di vecchia data. Lo studio suggerisce che le forze tettoniche da sole sono sufficienti a riscaldare e spingere il sistema di magma sotto Yellowstone, alterando radicalmente la nostra comprensione di come funziona il vulcano.
Questo cambiamento di prospettiva non è meramente accademico; ha implicazioni significative per prevedere la futura attività vulcanica e comprendere il comportamento di altri importanti sistemi di caldere in tutto il mondo.
La fine del dibattito sul pennacchio del mantello?
L’origine dell’attività vulcanica di Yellowstone è stata oggetto di intenso dibattito tra i geologi. L’ipotesi tradizionale presuppone che un pennacchio stazionario del mantello riscaldi la crosta mentre la placca nordamericana si muove su di essa. I ricercatori contrari sostenevano che le pressioni interne alla crosta e al mantello fossero i fattori principali.
Il nuovo studio, condotto da Lijun Liu dell’Accademia cinese delle scienze, utilizza un sofisticato modello 3D per risolvere parte di questa controversia. Incorporando dati su:
– Passati movimenti delle placche tettoniche nell’America settentrionale occidentale,
– Attuali strutture del mantello sotto Yellowstone, e
– Le proprietà fisiche della litosfera (il guscio esterno rigido della Terra),
i ricercatori hanno dimostrato che non è necessario alcun pennacchio profondo del mantello per spiegare il riscaldamento dei serbatoi di magma di Yellowstone. Invece, la dinamica è controllata dall’interazione delle placche tettoniche e dalle diverse densità della litosfera.
Come la tettonica alimenta il fuoco
Il meccanismo che guida l’attività di Yellowstone è descritto dallo studio come una competizione tra due forze geologiche opposte:
- Allungamento della crosta: la litosfera sotto Yellowstone ha una densità non uniforme, con alcune sezioni più pesanti di altre. Questo squilibrio fa sì che la crosta esterna si allunghi verso la costa occidentale degli Stati Uniti, in modo simile alla pasta che viene tirata sottile.
- Trascinamento di subduzione: Contemporaneamente, i resti della placca tettonica Farallon stanno affondando sotto il Nord America centro-orientale. Questo processo trascina il fondo della crosta verso il basso, inclinando il sistema idraulico vulcanico.
Secondo Liu, queste due forze competono direttamente, aprendo la litosfera sotto Yellowstone. Questa tensione crea un percorso che collega la superficie con gli strati più profondi, attirando il magma verso l’alto dal mantello superiore.
“Questa competizione apre la litosfera sotto Yellowstone… e attira il magma verso l’alto”, ha detto Liu.
Perché questo è importante per la previsione
Comprendere la fonte precisa della migrazione del calore e del magma è fondamentale per prevedere le future eruzioni. Ninfa Bennington, una sismologa dell’Hawaiian Volcano Observatory, ha osservato che precedenti studi geofisici hanno mostrato che il magma ha origine nel sud-ovest del complesso e migra verso nord-est sotto la caldera. Il nuovo studio fornisce la spiegazione meccanica del perché il magma segue questo percorso specifico.
Jamie Farrell, capo sismologo dell’Osservatorio del vulcano Yellowstone, ha sottolineato le conseguenze pratiche di questa scoperta. Negli ultimi 17 milioni di anni, l’attività vulcanica di Yellowstone si è spostata attraverso una crosta relativamente calda e sottile. In termini geologici, questa tendenza si sta spostando verso est verso una crosta più fredda, più dura e più spessa.
“Se la fonte è un pennacchio di mantello rispetto alla tettonica, l’attività risultante potrebbe essere diversa”, ha spiegato Farrell. La modellazione accurata di queste interazioni tettoniche consente agli scienziati di stimare meglio quali tipi di eruzioni o eventi sismici potrebbero verificarsi quando il sistema interagisce con diverse composizioni crostali.
Implicazioni globali
Sebbene Yellowstone sia il punto focale, la metodologia sviluppata in questo studio ha applicazioni più ampie. Liu suggerisce che tecniche di modellazione simili possono essere applicate ad altri sistemi di caldera ad alto rischio, tra cui:
– Toba nel sud-est asiatico
– Taupo in Nuova Zelanda
– Vulcani attivi nella Cina nord-orientale
Bennington è d’accordo, affermando che questa analisi migliora la nostra comprensione di come il magma migra nei pericolosi sistemi di caldere a livello globale. Allontanandosi dal presupposto dell’esistenza di pennacchi profondi del mantello e concentrandosi sulle dinamiche tettoniche locali, gli scienziati possono affinare le valutazioni del rischio per le regioni vulcaniche di tutto il mondo.
Conclusione
La nuova ricerca riformula il supervulcano di Yellowstone non come un recipiente passivo di calore proveniente dal nucleo terrestre, ma come un sistema attivo guidato dallo stiramento dinamico e dall’inclinazione della crosta. Questo modello tettonico-centrico offre un percorso più chiaro per prevedere il futuro comportamento vulcanico, sia nel Wyoming che in altre importanti zone vulcaniche a livello globale.
