LA NATURA DEI VULCANI

I VARI EDIFICI VULCANICI 

Come detto in precedenza, non tutti i vulcani sono uguali, sopratutto nella forma: di fatto non tutti hanno la classica forma a cono ribaltato, ma esistono varie tipologie di edifici. 

-VULCANO A SCUDO- 

Il vulcano scudo e' un vulcano dalle pendici dolci, basso e molto largo. Deriva dall'accumulo di lave sottili e sono generalmente costituiti da basalto. Le eruzioni di questi vulcani sono molto calme e caratterizzate da lave fluide e povere di gas che ne determinano la forma. 

-STRATO VULCANI - 

Gli strato vulcani sono caratterizzati da magmi gassosi e ricchi in silice. Spesso causano eruzioni disastrose. Hanno una forma generalmente standard: ne troppo larghi e né troppo bassi. Ci sono strato vulcani in Italia? Assolutamente si! Un esempio è il Vesuvio, in Campania.

-I CONI DI SCORIE-

I coni di scorie (o cinder cones) si generano dall'accumularsi di bombe vulcaniche, lapilli e ceneri che ricadono intorno alla bocca eruttiva del vulcano al seguito di un'eruzione. Questi hanno una forma conica e versanti molto ripidi (anche fino a 33 gradi d'inclinazione).

-I DUOMI LAVICI-

I duomi di lava sono strutture che si formano con lave estremamente acide (molto viscose) attorno al centro di emissione. La lava si accumula attorno al centro di emissione formando una sorta di cupola, che cresce per espansione interna. Se il magma fosse stato più fluido, ciò non sarebbe potuto avvenire poiché questo sarebbe riuscito a "scappare" dal cratere con più facilità. Il duomo lavico si comporta come un guscio: la parte esterna si raffredda velocemente dato che entra in contatto con l'aria mentre, sotto di esso, si ha un aumento di pressione dei gas. Questo aumento di pressione, che destabilizzante la struttura, può portare al collasso del duomo o ad eruzioni altamente esplosive. 

I VARI TIPI DI MAGMA

I magmi possono variare in base alla temperatura, alle componenti chimiche, alla viscosità, e moltissimi altri fattori: infatti ogni magma si può definire unico. Uno degli elementi chiave di un magma è la silice: più ce n'è nel magma, più esso sarà viscoso ed esplosivo. Inoltre, nei magmi sono presenti  altri 8 elementi detti "Maggiori" che determinano la loro composizione. Questi sono: alluminio, ferro, magnesio, calcio, potassio, sodio, titanio ed idrogeno. Il gas più abbondante nei magmi è il vapore acqueo, ma sono presenti anche l'anidride carbonica e altri gas in quantità minori. Ecco alcuni esempi dei tipi di magma:

 
-MAGMI SILICATICI- I magmi silicatici (o felsici) sono coloro che hanno grandi quantità di silice al loro interno e sono più freddi e viscosi rispetto agli altri. Siccome sono molto densi, contengono grandi quantità di gas, rendendo così le eruzioni caratterizzate da questo magma molto violente. Hanno temperature comprese tra i 700° e i 900°

-MAGMI BASALTICI- I magmi basaltici (o mafici) presentano una quantità minore di silice, perciò sono più fluidi e molto più caldi dei magmi silicatici. Questi, quando eruttati, tendono a creare colate sottili a lunghe, al contrario di quelli silicatici. Hanno temperature comprese tra i 1000° e i 1200°.

-MAGMI ANDESITICI- I magmi andesitici sono una via di mezzo tra i magmi silicatici e i magmi basaltici (in termini di composizione chimica). Sono moderatamente viscosi e hanno temperature che variano dagli 800 ai 1000 gradi. 

-MAGMI CARBONATICI- I carbonatici sono magmi molto rari. Questi contengono una grande quantità di carbonati e una bassa quantità di silice: questo li rende molto fluidi. Inoltre, le loro temperature sono relativamente basse, infatti hanno temperature che variano tra i 500 e i 600 gradi. 

 I VARI FENOMENI 

I vulcani non si limitano solo ad eruttare rocce e lava, ma, in alcune eruzioni, possono accadere cose alquanto insolite.

-Le nubi piroclastiche 

Queste sono valanghe incandescenti costituite da gas, ceneri e rocce frammentate. 

Queste nubi, che possono raggiungere anche i 1000°C di temperatura, scorrono ad altissime velocità lungo i pendii del vulcano e possono anche coprire distanze di 20km durante le eruzioni più potenti, provocando morte o gravissime lesioni ad umani ed animali. Le nubi piroclastiche, dette anche flussi o colate piroclastiche, si formano per 3 principali motivi:

-L'esplosione di un duomo lavico;

-Il collasso di una colonna di ceneri;

-Il collasso di una parte del vulcano.

Una nube può formarsi quando un duomo lavico esplode; ma cos'è questo duomo? Si tratta di un accumulo di lava molto viscosa che può trovarsi nel cratere di un vulcano e che solidifica al suo interno creando una sorta di "tappo". Grazie alle condizioni di pressione esercitate dai gas e dal magma sotto questo duomo, esso esplode violentemente generando, appunto, una nube. Una colata piroclastica, può formarsi anche a causa del collasso di una nube di ceneri: quando il materiale eruttato, composto da ceneri lapilli e gas, è troppo pesante e denso per rimanere sospeso in aria, può collassare su se stesso dando vita a questo fenomeno. Un flusso si può generare anche quando parte del vulcano collassando, frana. Questo accade zolitamente durante le eruzioni laterali quando, a causa della grande energia, i fianchi del vulcano si sfaldano dando vita ad un flusso (come nel caso del vulcano St. Helens nel 1980). 

-Lo scioglimento delle nevi e dei ghiacci dovuto ad un' eruzione vulcanica;

-Intense piogge che trascinano materiali piroclastici con sé;

-Un' inondazione causata dal contatto con un lago o un ghiacciai presenti all'interno del cratere vulcanico. 

I Lahar possono espandersi anche per decine di chilometri, mettendo in pericolo anche i villaggi e le città più distanti dal vulcano. Sono talmente potenti da spazzare via massi di enormi dimensioni, trascinare con sé case e auto. Le persone che ne rimangono travolte possono subire lesioni gravi e, nei casi peggiori, la morte. Uno degli esempi più distruttivi di questo fenomeno, avvenne nel 1985 quando il vulcano colombiano Nevado del Ruiz si risveglió generando una colata che tolse la vita a circa 23.000 persone. Cosa si può fare per evitare di essere vittime di questi fenomeni? Bisogna innanzitutto seguire le indicazioni delle autorità locali, rifugiarsi sui rilievi e non fare ritorno fino a quando non sarà sicuro.

La cenere vulcanica, elemento sempre presente durante le eruzioni, è prevalentemente composta da silicati ed ha dimensioni inferiori ai 2 millimetri. Questa può formarsi in diversi modi; uno di questi avviene attraverso il contatto del magma con l'acqua, oppure quando frammenti minuscoli del condotto vulcanico vengono strappati via dalla potenza dell'eruzione. La cenere si forma anche quando il magma si frammenta a causa della fuoriuscita dei gas presenti in esso. Quando questa viene eruttata, può raggiungere chilometri di altezza e potenzialmente allontanarsi di migliaia di chilometri dal punto di emissione. Le particelle più piccole di cenere possono rimanere in aria per decine di giorni, se non anni, in quanto molto leggere. Anche se sembrano innocue, sono in realtà molto pericolose: oltre a causare gravi difficoltà respiratorie, possono anche provocare dei crolli; le ceneri, infatti, possono arrivare a pesare dai 500 ai 1.300 chilogrammi per metro cubo. Come se non bastasse, quando sono bagnate, possono raggiungere il peso di 2.000 chilogrammi per metro cubo. Tra le altre conseguenze scaturite dalle emissioni di ceneri vulcaniche, può verificarsi il blocco forzato del traffico aereo in quanto possono danneggiare gravemente i motori dei velivoli. Inoltre le eruzioni di portata maggiore possono emettere un grande quantitativo di ceneri che, rimanendo a lungo sospese in aria, impediscono ai raggi del sole di irradiare la superficie, come successo in varie eruzioni (Tambora 1815, Krakatoa 1883).

I VARI TIPI DI ERUZIONI

Le eruzioni vulcaniche vengono divise in due classi principali: effusive ed esplosive. Le prime sono caratterizzati da magmi poveri in silice e quindi poco viscose. Sempre nelle effusive, la lava fuoriesce dal cratere in modo coerente creando una colata lavica. In un'eruzione esplosiva invece, il magma viene frammentato in pezzi dall'esplosione delle bolle di gas. Questi frammenti sono chiamati piroclasti. Le eruzioni esplosive sono suddivise in Hawaiane, Stromboliane, Vulcaniane, Peleane e Pliniane. Ebbene, anche le eruzioni Hawaiane sono esplosive. Come abbiamo detto prima, le eruzioni effusive sono caratterizzate da lave che escono dal cratere in modo coerente. Nelle Hawaiane invece, le colate di lava si formano indirettamente per coalescenza di grumi di lava che si accumulano vicino al cratere, spessi in seguito alla ricaduta per gravità del materiale presente in una fontana di lava. 

-ERUZIONI HAWAIANE-

Prendono il loro nome dalle isole Hawaii in quanto è un tipo di attività molto comune in quel luogo. Sono caratterizzate da fontane di lava che possono raggiungere qualche centinaia di metri di altezza. Le fontane sono formate da pezzi di lava che raggiungono anche i 2 metri di diametro i quali vengono sparati dal cratere con velocità di circa 100 m/s. Come abbiamo detto prima, quando questi pezzi di lava ricadono a terra, sono ancora molto caldi (~1135°C) e quindi, trovandosi ancora allo stato liquido, formano delle colate di lava. Più è piccolo un clasto, prima si raffredderà: ne segue che non tutti ricadono e creano una colata ma bensì ceneri. Talvolta, se sono troppo piccoli per essere trasportati via dal vento come avviene con la cenere ma allo stesso tempo troppo piccoli per rimanere incandescenti, ricadono attorno al punto di emissione creando un nuovo cono o aggiungendo materiale ad uno già esistente. Queste possono durare giorni o anni e sono caratterizzare da magmi basaltici.

-ERUZIONI STROMBOLIANE-

Le eruzioni stromboliane prendono il loro nome dallo Stromboli bell'e isole Eolie e il magma che le definisce è di tipo basaltico. Sono caratterizzate da brevi e numerose esplosioni che avvengono in sequenza e durano 1-2 secondi. Il tempo tra una esplosione e un altra può variare da pochi secondi ad alcune ore. Una singola esplosione genera delle piccole colonne di ceneri che raggiungo a stento i 200 metri di altezza e vengono prodotti pochi metri³. Tuttavia se le esplosioni sono sostenute e ravvicinate tra loro, la colonna di ceneri può raggiungere qualche km di altezza.

-LE ERUZIONI VULCANIANE-

Le eruzioni vulcaniane sono più violente di quelle viste in precedenza: basti pensare che il materiale viene emesso dal cratere a velocità iniziali che variano dai 200m/s ai 400 m/s. Sono caratterizzate da magmi basatico-andesitici, andesitici e talvolta dacitici. La singola esplosione generalmente dura qualche secondo o minuto, con lassi di tempo tra l'una e l'altra che variano da alcune decine di minuti ad alcune ore. Spesso, la violenza dell'esplosione è in funzione del tempo: più sarà lungo il lasso di tempo che passa tra un'esplosione e l'altra, più violenta sarà la stessa. Se invece passa poco tempo fra queste si avrà una sequenza di esplosioni le quali possono essere costituire colonne di ceneri che raggiungono altezze di ~20km. Se la colonna di ceneri è instabile, questa può collassare generando un flusso piroclastico. 

-LE ERUZIONI PELEANE- Sono eruzioni molto potenti e pericolose. Tendono a creare grandi colonne di ceneri e di solito non mancano flussi piroclastici. Il loro nome deriva dal vulcano Pelée nella Martinica, famoso per la sua devastante eruzione nel 1902 che tolse la vita a migliaia di persone. 

-LE ERUZIONI PLINIANE-  

Prendono il loro nome da Plinio il Giovane il quale descrisse l'eruzione del Vesuvio del 79d.C. Sono eruzioni violente caratterizzate da magmi dacitici o riolitici. Durante una di queste, il materiale viene espulso dal centro di emissione a velocità comprese tra i 100m/s e i 600m/s. Si dividono in sub-Pliniane, Pliniane e ultra-Pliniane in base all'altezza della colonna di ceneri e in base al flusso di massa. Il flusso di massa in questi tre tipi di eruzioni prende valori che variano dai ~10^6 kg/s ai ~10^9kg/s.