mercoledì 25 maggio 2022

un nuovo dicco basaltico si sta intrudendo sotto la penisola di Reykjanes: l'inizio di un nuovo ciclo di frequenti eruzioni nell'area si fa sempe più probabile



Il servizio meteorologico islandese ha appena pubblicato un interferogramma (una carta con la differenza nella distanza dal satellite dei cluster di due immagine InSAR che ritraggono la stessa scena in tempi diversi), che vediamo qui accanto, dove è evidente un forte sollevamento a nord della cittadina di Grindavik. Il sollevamento è accompagnato da una sismicità frequente con punte di M massima di 3.5. Negli ultimi giorni la sismicità è presente anche più a ovest, in mare. Sono sintomi della messa in posto a bassa profondità di un dicco lavico, il terzo in 3 anni. A questo punto, essendo il terzo evento magmatico in poco più di 2 anni,  sembra proprio che dopo 700 anni di quiescenza siamo davanti ad un nuovo ciclo di attività del vulcanismo della penisola di Reykjanes.

L'evento in corso sta avvenendo più a ovest di quelli degli anni scorsi, all’interno del sistema vulcanico di Reykjanes, posto alla estremità della omonima penisola. Questo sistema comprende un insieme di crateri e piccoli vulcani a scudo (evidentemente ciascuno formatosi in una singola eruzione) di cui buona parte sono chiaramente post-glaciali e quindi, siccome l’area si è liberata dai ghiacci appunto 15.000 anni fa circa o poco di più, si sono messi in posto dopo questa data. Il sistema di Reykjanes non è limitato alla terraferma perché ad W della punta occidentale della penisola si trova iI Reykjaneshryggur, considerato un suo sottosistema. Il Reykjanes è stato attivo in epoca storica: durante il XIII secolo si sono verificate eruzioni in diverse località, sia subaeree che sottomarine (alcune di queste ultime hanno formato isole effimere). Da allora si registra una quiescenza totale.

la penisola di Reykjanes, i sistemi di faglie SW-NE  da Sæmundsson et al (2020) e i siti del vulcanismo degli ultimi 2 anni


LA PENISOLA DI REYKJANES: UN SEGMENTO TRASFORME DELLA DORSALE MEDIO – ATLANTICA. L’Islanda è un affioramento della dorsale medio – atlantica, dovuto ad un eccezionale afflusso di materiale dal mantello sottostante. La penisola di Reykjanes, che sporge dalla sua costa occidentale, è divisa in diverse aree da una serie di segmenti circa SW-NE. Non ci sono vulcani ben strutturati ma una serie di crateri e piccoli vulcani a scudo ciascuno di breve attività, per cui non vengono considerati i singoli edifici come accade nel resto del mondo, ma dei sistemi, seguendo la suddivisione del territorio nei diversi segmenti diretti SW-NE: Reykjanes-Svarsengi, Krýsuvík-Trölladyngja e Brennisteinsfjoll, come si vede da questa immagine qui sopra tratta da Sæmundsson et al (2020), dove ho aggiunto le zone di attività vulcanica recente. Nella carta qui accanto il tratto in verde che passa per la parte orientale dell’isola indica il limite divergente fra la placca euroasiatica e quella nordamericana, per cui è a tutti gli effetti un tratto della dorsale medio - atlantica ed è contrassegnato da alcuni dei vulcani più importanti dell’isola (Bardarbunga, Katla, Grimsvotn etc etc). Inoltre nella sua parte più meridionale si colloca l’area del Laki, dove sono avvenute le due più grandi eruzioni effusive a livello mondiale dei tempi storici: celebre quella del 1783 (Thordarson et al 2003), di cui mi sono occupato svariate volte, ad esempio qui, ma quella del 934 EV fu anche peggiore (Thordarson et al 2001).
Il tratto emerso che passa per l'Islanda e quello a sud di essa – la dorsale di Reykjanes – sono distanti un centinaio di km; tale distanza è colmata nella parte meridionale dell’isola da una faglia trasforme (linea in rosso), trasversale all’andamento della dorsale, contraddistinta anche essa da una fascia vulcanica a cui appartengono diversi complessi come l'Eyjafjallayokull,  noto per i problemi al traffico aereo dovuti alla recente eruzione, l’Hekla e, appunto, quelli della penisola di Reykjanes.
Quindi anche nella parte meridionale dell’isola passa il limite fra le due placche: la capitale Reykjavik è nella placca americana, la costa meridionale dell’isola in quella europea. Questo limite oltre alla componente trascorrente presenta anche una componente estensionale, che si esprime attraverso una serie di blocchi separati dalle faglie in direzione SW – NE molto ben visibili dal satellite a causa della scarsa copertura del suolo. Lungo queste faglie troviamo i principali centri vulcanici. L’attività vulcanica si accompagna alla presenza di numerose aree geotermiche.

UN NUOVO CICLO DI ATTIVITÀ NELLA PENISOLA DI REYKJANES? Nella penisola di Reykjanes non si sono verificate eruzioni dopo quelle del XIII secolo e quindi la ripresa del 2020 interrompe un intervallo di quiescenza di circa 700 anni. Nel 2020 la prima iniezione magmatica non è arrivata in superficie (il punto "1" della carta), mentre nel 2021 una eruzione ha interessato il sistema del Fagradalsfjall (punto "2"). In entrambi i casi sismicità e sollevamento del terreno hanno accompagnato la messa in posto dei due dicchi, consentendo di studiarne la dinamica esattamente come era successo nell’Islanda centrale nel 2014, quando il dicco proveniente dal Bardarbunga è arrivato in superficie a Holuhraun, provocando la messa in posto di quasi 1,5 km cubi di magmi. E anche adesso la dinamica di quanto sta avvenendo è la stessa. Per Flovenz et al (2022) la migliore spiegazione per queste deformazioni è rappresentata da intrusioni cicliche in una falda acquifera permeabile da parte di un fluido (soprattutto CO2 magmatica), sebbene non si possa escludere un certo contributo del magma.
Di fatto, come si vede da questo diagramma preso da Sæmundsson et al 2020, i vari sistemi della penisola e della parte più occidentale di tutta la faglia trasforme sud-islandese si mettono in attività più o meno in contemporanea e anche le fasi di quiescenza sono comuni.
Limitatamente agli ultimi 3500 anni abbiamo 3 cicli di attività tra 3.550 – 3050, tra 2550 – 1900 e tra 800 – 1300 anni fa separati da intervalli di quiescenza di circa 500 e 750 anni. 

Siccome l’ultima fase di quiescenza è stata assoluta (è dimostrabile dalla mancanza di testimonianze storiche) si può presumere che anche durante le altre fasi simili non ci sia stata la benchè minima attività vulcanica. Oggi sono giusto 750 anni dalla fine dell’ultima attività pregressa e quindi la ripartenza dell’attività era statisticamente probabile ed è appunto quello che sembra stia avvenendo: già un anno fa i vulcanologi conclusero che le due distinte iniezioni di magma a meno di 12 mesi di distanza l’una dall’altra, l’origine molto profonda e l’elevato contenuto di gas dei magmi della eruzione del Fagradalsfjall (ovviamente nulla si sa di preciso sulla composizione del dicco del 2020 che non è arrivato in superficie) facevano pensare che si fosse davanti all’inizio di una nuova fase di attività dei sistemi vulcanici della Reykjanes che durerà qualche secolo. La nuova attività in corso (che non è sicuro comunque che arrivi in superficie) lo starebbe dimostrando ed è quindi ipotizzabile che nei prossimi anni una attività del genere si svolga a ritmo abbastanza regolare (ma si sa, è difficile fare previsioni…). Per fortuna la penisola è sgombra da ghiaccio e quindi non si rischia una paralisi del traffico aereo come nel 2010 per l’eruzione dell’Eyjafjallajokull.

Per chi volesse informarsi di frequente sulla situazione, olte al sito del Servizio Meteorologico Islandese, consiglio il blog "Iceland Geology".


BIBLIOGRAFIA CITATA

Bali (2021) Characterisation of rock samples collected on the 1st and 2nd days of the eruption - major elements and mineral chemistry: link 

Flovenz et al (2022) Cyclical geothermal unrest as a precursor to Iceland’s 2021 Fagradalsfjall eruption Nature Geoscience 15, 397–404

Sæmundsson et al (2020) Geology and structure of the Reykjanes volcanic system, Iceland Journal of Volcanology and Geothermal Research 391 (2020) 106501

Thordarson et al (2001) New estimates of sulfur degassing and atmospheric mass-loading by the 934 AD Eldgja eruption, Iceland Journal of Volcanology and Geothermal Research 108, 33-54

Thordarson et al (2003) The Laki and Grimsvotn eruptions in 1783 - 1785: a review and a re-assessment J. Geophys. Res. - Atmos. 108 (33 - 54)

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