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Foto del vulcano Shiveluch dalla Stazione Spaziale Internazionale. Il vulcano Shiveluch, Kamchatka, Estremo Oriente russo è raffigurato in questa immagine fotografata da un membro dell'equipaggio della Spedizione 15, sulla Stazione Spaziale Internazionale. Credito immagine: NASA

In Kamchatka, una remota penisola nella Russia nord-orientale, si trova il vulcano più esplosivo del mondo, lo Shiveluch. I ricercatori della Washington University di St.Louis, tra cui Michael Krawczynski, assistente professore di scienze della terra e planetarie, ed il dottorando Andrea Goltz, hanno condotto un interessante studio sullo Shiveluch. Questa ricerca potrebbe aiutare altri scienziati a comprendere il ciclo globale dell’acqua e ad ottenere informazioni sui sistemi idraulici di altri vulcani.

 

Lo Shiveluch: il vulcano più selvaggio ed esplosivo

Lo Shiveluch è uno più grandi ed attivi di una linea di vulcani lungo la spina dorsale della penisola della Kamchatka. A loro volta i vulcani e la penisola fanno parte dell’“Anello di Fuoco”, un anello tettonicamente attivo che circonda quasi l’Oceano Pacifico, reso evidente da vulcani attivi e frequenti terremoti.

Lo Shiveluch occupa il punto in cui la linea vulcanica della Kamchatka, che tende a nord-est, interseca la linea vulcanica delle Aleutine, che tende a nord-ovest. Giunzioni come questa sono tipicamente punti di intensa attività vulcanica.

Secondo gli scienziati, le rocce sommitali dello Shiveluch risalgono a circa 65.000 anni fa. Gli strati di lava sui lati del vulcano rivelano almeno 60 grandi eruzioni negli ultimi 10.000 anni, rendendolo il vulcano più attivo nel raggio di 2.200 chilometri. Shiveluch sale da quasi il livello del mare a ben oltre 3.200 metri (altitudine in vetta 3.283 metri) ed è spesso ricoperto di neve.

Ma durante la stagione estiva, quando la neve si scioglie, si possono notare alcune interessanti caratteristiche del vulcano. Il versante sud rivela ad esempio un lungo grembiule in pendenza di materiale collassato, o flussi piroclastici. Tali colate detritiche sono scivolate ripetutamente verso il basso e hanno coperto il lato sud del vulcano durante le principali eruzioni quando le cupole di lava sommitali esplodono e collassano. Ciò si è verificato durante le principali eruzioni del 1854 e del 1964.

Proprio sul versante sud infatti è venuta a mancare la ricrescita della foresta, in netto contrasto con il versante orientale, verde e rigoglioso. Ad impedire la ricrescita della foresta, son stati gli effetti combinati della continua attività vulcanica, dell’instabilità delle colate detritiche e della breve stagione di crescita.

 

lo Shiveluch nasconde grandi quantità di acqua

In un recente studio pubblicato sulla rivista Contributions to Mineralogy and Petrology, i ricercatori del laboratorio Krawczynski hanno esaminato piccoli noduli di magma primitivo emessi dalle eruzioni dello Shiveluch.

Si tratta di una ricerca molto importante poiché, come spiega Goltz, autore principale dell’articolo, “i minerali in questi noduli conservano le firme di ciò che accadde all’inizio dell’evoluzione del magma, nel profondo della crosta terrestre”.

I dati della ricerca mostrano che le condizioni all’interno di Shiveluch includono circa il 10% -14% di acqua in peso. Una scoperta davvero straordinaria se si pensa che la maggior parte dei vulcani ha meno dell’1% di acqua. Per i vulcani della zona di subduzione, la media è solitamente del 4%, raramente superiore all’8% in peso, che determina un vulcano superidrato.

A confermare la presenza di alti contenuti di acqua è un minerale chiamato anfibolo, che è appunto l’impronta digitale per un elevato contenuto di acqua a temperatura e pressione note. La chimica unica del minerale conferma dunque ai ricercatori quanta acqua è presente in profondità sotto lo Shiveluch.

Ph. Credit: NASA/JSC

Goltz, A.E., Krawczynski, M.J., Gavrilenko, M. et al. Evidence for superhydrous primitive arc magmas from mafic enclaves at Shiveluch volcano, Kamchatka. Contrib Mineral Petrol 175, 115 (2020).