Dopo anni di sforzi, i vulcanologi sono pronti ad aprire una “porta per l’inferno” e lo faranno in Islanda.
L’ambizioso progetto internazionale Krafla Magma Testbed (KMT) si propone di perforare un vulcano fino a realizzare l’unico osservatorio di magma a lungo termine al mondo.
Il progetto ha intenzione di affacciarsi dall’orlo di Vi’ti (“Inferno” in islandese), un cratere più piccolo all’interno dell’enorme caldera di 10 chilometri di Krafla, nel nord dell’Islanda. Il vero obiettivo però si trova 2 km al di sotto di questo punto, su quest’isola vulcanicamente iperattiva, che viene divisa in due dalla dorsale medio-atlantica in espansione. Nel 2009, i trivellatori che cercavano di sfruttare l’acqua calda per l’energia geotermica hanno accidentalmente perforato una camera magmatica nascosta. Dopo un’effusione di vapore e frammenti di vetro dal magma, si è creato il pozzo geotermico più caldo mai misurato, fino a quando l’involucro non si è rotto.
Ora, i ricercatori stanno tornando sul posto per penetrare di proposito la roccia fusa, utilizzando attrezzature più resistenti, per creare l’unico osservatorio di magma a lungo termine al mondo. “Siamo stati su Marte, siamo stati su Venere, ma non abbiamo mai osservato il magma al di sotto della superficie terrestre,” ha dichiarato Paolo Papale, direttore della ricerca presso l’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia INGV. I risultati, spiega Science in un approfondimento, potrebbero aiutare a spiegare come il magma si muove attraverso la crosta, migliorando le previsioni di eruzione. Potrebbero anche far luce su come i continenti si sono formati e si sono evoluti.
A maggio, il Krafla Magma Testbed (KMT) ha ricevuto finanziamenti dall’International Continental Scientific Drilling Program, secondo cui il progetto era una delle priorità principali per il decennio. Con quel supporto, insieme a diversi milioni di dollari in finanziamenti dall’Islanda e da altre agenzie scientifiche europee, il progetto questo mese è entrato nella sua fase di preparazione. Dimostrerà le tecnologie necessarie per mantenere aperto il pozzo nonostante la corrosione provocata dall’acqua surriscaldata, eseguirà sondaggi geofisici della camera magmatica e creerà modelli sul comportamento della camera una volta penetrata. I lavori per il primo pozzo, del costo di 25 milioni di dollari, potrebbero iniziare già nel 2023.
Impossibilitati a studiare il magma direttamente, i vulcanologi si affidano a misurazioni di superficie da sismometri, sensori GPS e satelliti radar per indovinarne i movimenti. Possono esaminare camere magmatiche solidificate esumate dagli sconvolgimenti della Terra, ma quei resti sono incompleti, selettivamente impoveriti da antichi flussi di lava. Possono studiare la lava in superficie, ma i campioni hanno ormai perso la maggior parte dei gas intrappolati che determinano le eruzioni e influenzano la temperatura, la pressione e la composizione originali del magma. Cristalli, inclusioni e bolle nella lava indurita contengono indizi sul suo stato originale, ma un campione della camera di Krafla dirà ai ricercatori se quelle stime “sono fittizie o affidabili“, ha spiegato John Eichelberger, vulcanologo della Southern Methodist University e leader del KMT.
Ottenere un campione rivelerà anche la vera natura della camera magmatica. La maggior parte degli scienziati rifiuta il concetto di camere magmatiche come laghi sotterranei infernali. “Pensiamo a questi sistemi come una poltiglia“, piccole quantità di liquido tra i grani cristallizzati, “piuttosto che un palloncino liquido“, ha affermato Marie Edmonds, dell’Università di Cambridge.
Krafla, che ha eruttato per l’ultima volta nel 1984, potrebbe essere un’eccezione. I frammenti vitrei della campagna di perforazione del 2009 hanno suggerito che il magma non era solo liquido, ma anche circolante e interagente con la fusione più in basso.
Poco si sa delle dimensioni della camera magmatica o da quanto tempo esiste: domande alle quali KMT può aiutare a rispondere.
KMT aiuterà anche a rispondere a questioni di base sulla materia prima della crosta continentale. I fondali marini del mondo, e gran parte dell’Islanda, prendono forma dal magma basaltico, più o meno la stessa sostanza che esiste nel mantello. Le rocce granitiche dei continenti però si formano da un magma “riolitico” più appiccicoso e ricco di silice che si pensa si trovi al di sotto del sito KMT. Nessuno sa con certezza come abbia origine il magma che forma il continente: un’idea è che il magma basaltico venga alterato dall’acqua di mare, si risciolga e alla fine erutti dai vulcani come riolite. Campioni di riolite dall’Islanda dominata dal basalto potrebbero spiegare come funziona questo processo in tutto il mondo, ha rilevato Eichelberger.
KMT intende raccogliere più campioni nel tempo e incorporare sensori dentro e vicino al magma per misurare il calore, la pressione e persino la chimica nonostante temperature superiori a 1000°C. “Le sfide tecniche sono straordinarie,” ha affermato Wendy Bohrson, vulcanologa presso la Colorado School of Mines. I partner di KMT stanno testando giunti flessibili che possono consentire al rivestimento in acciaio del pozzo di espandersi e contrarsi con il calore estremo. Altri stanno sviluppando sistemi innovativi in grado di resistere al calore e alla pressione, che un giorno potrebbe essere utilizzati su Venere.
Gli scienziati alla fine potrebbero anche assistere a un’eruzione in azione, dal punto di vista della fonte sotterranea di magma. “Sarà oro“, ha dichiarato Yan Lavallee, vulcanologo dell’Università di Liverpool. “È inevitabile che accada“.
