Mount St. Helens erutta in modo esplosivo nel 1980. Immagine per gentile concessione di USGS.

Gli scienziati si sono resi conto molto tempo fa che non esistono due vulcani che eruttano lo stesso. Alcuni, come il Monte St. Helens, scoppiano violentemente e mandano cenere e gas in aria. Altri, come Kilauea alle Hawaii, trasudano lava incandescente che corre come sciroppo d’acero lungo il pendio del vulcano. Molti fattori controllano come un vulcano eruttare. Comprendere questi controlli è una grande parte della scienza della vulcanologia.

Lava trasuda nel mare delle Hawaii. Immagine per gentile concessione di USGS.

Ci sono due tipi predominanti di eruzioni vulcaniche:

Eruzioni effusive – il magma sale attraverso la superficie e scorre fuori dal vulcano come un liquido viscoso chiamato lava.

Eruzioni esplosive-il magma viene dilaniato mentre sale e raggiunge la superficie in pezzi noti come piroclasti.

ripensando ai nostri esempi precedenti, il catastrofico Maggio 1980 eruzione del Monte St. Helens può essere tranquillamente classificato come un’eruzione esplosiva. L’immagine comune di lava incandescente che scorre lungo Kilauea e copre strade e case è un’eruzione effusiva. Tuttavia, vulcani prevalentemente esplosivi come il Monte St. Helens possono mostrare un comportamento effusivo, come le fasi di crescita della cupola dopo le eruzioni esplosive degli anni ‘ 80 e di nuovo nel 2004 (immagine a sinistra). Vulcani hawaiani spesso esibiscono fountaining fuoco, che può essere pensato come uno stile eruzione esplosiva (immagine a destra).

Perché i vulcani si comportano in modi così diversi? Se un vulcano erutterà in modo esplosivo o effusivo è determinato dalla presenza di bolle. I magmi contengono molti gas diversi come H2O (acqua), CO2 (anidride carbonica), SO2 (anidride solforosa), HCl (cloruro di idrogeno) e HF (fluoruro di idrogeno). Nel profondo della terra poiché il magma risiede in una camera magmatica, questi gas sono comodamente mescolati nel magma. Mentre il magma sale verso la superficie, tuttavia, i gas non sono più confortevoli all’interno del fuso e escono dal magma per formare bolle. In alcune situazioni, le bolle si formano molto facilmente. A volte, però, le bolle non sono in grado di formare. Quando un magma molto frizzante raggiunge la superficie, le bolle scoppiano e inviano frammenti di magma che volano in ogni direzione come piroclasti. Un magma senza bolle semplicemente trasuderà in superficie.

Nell’immagine a sinistra, le bolle si formano in profondità nel condotto del vulcano e salgono in superficie, frammentando il magma. Questo vulcano erutta in modo esplosivo. Se le bolle si formassero più in alto nel condotto, il magma non si frammenterebbe tanto e il vulcano erutterebbe in modo più effusivo.

Le bolle controllano un fattore noto in vulcanologia come esplosività. Più bolle si sviluppa un magma, maggiore è l’esplosività dell’eruzione. Per classificare meglio le dimensioni delle eruzioni vulcaniche, i vulcanologi hanno sviluppato il Volcanic Explosivity Index (VEI) per classificare le eruzioni. La scala VEI inizia da 0 e non ha limite superiore, ma la più grande eruzione nella storia è stata di magnitudine 8.

Volcanic Explosivity Index