Magma e lava

Sul Kilauea, un geologo immerse una termocoppia nella lava fuoriuscita a 3 km dalla bocca eruttiva e misurò 1100 °C.

La stessa roccia, due nomi

La roccia fusa sotto la superficie si chiama magma. Quando un vulcano la erutta, lo stesso materiale prende il nome di lava. L'USGS descrive il magma come una miscela di roccia fusa, cristalli e gas disciolti e propone di immaginare una bottiglia di bibita gassata ancora chiusa, con granelli di sabbia all'interno. La parte fusa è composta soprattutto da ossigeno e silicio, con alluminio, ferro, magnesio, calcio, sodio, potassio, titanio e manganese. Raffreddandosi, sviluppa cristalli di diversi minerali fino a diventare una roccia magmatica solida. Più dell'80 per cento della superficie terrestre, sopra e sotto il livello del mare, è di origine vulcanica.

Il magma si forma a molte decine di chilometri di profondità. È meno denso della roccia solida circostante, quindi la spinta di galleggiamento lo fa risalire; anche i gas disciolti contribuiscono alla pressione, come le bollicine in quella bottiglia agitata. Si apre la strada attraverso zone deboli e fratture, spesso fermandosi in un serbatoio, la camera magmatica, pochi chilometri sotto il vulcano. Se trova una via d'uscita, inizia un'eruzione. A volte la roccia fusa fuoriesce semplicemente in colate laviche. Altre volte viene scagliata in aria in nubi di frammenti rocciosi, detti tefra, e gas. I frammenti più fini, le ceneri, hanno uno spessore simile a quello di un capello e i venti in quota possono trasportarli intorno al mondo.

Quanto è calda la lava?

L'USGS indica che laghi di lava, colate laviche, duomi lavici e flussi piroclastici possono raggiungere circa 1200 °C. Misurarne la temperatura è pericoloso, perciò gli scienziati immergono una termocoppia nella lava solo dove è possibile sostare in sicurezza per diversi minuti; sul Kilauea una di queste misurazioni diede 1100 °C. Per confronto, un forno da cucina arriva a circa 250 °C, mentre le emissioni di vapore di un vulcano vanno dalla temperatura di ebollizione fino a circa 400 °C. La lava emette luce perché è molto calda. Quando la superficie si raffredda diventa scura, anche se l'interno è ancora fuso.

Fluida o viscosa

La proprietà del magma che più influisce sulla forma di un vulcano e sul tipo di eruzione è la viscosità, cioè la resistenza allo scorrimento. Il BGS spiega che la lava basaltica fluida percorre grandi distanze prima di raffreddarsi e costruisce quindi versanti ampi e poco inclinati. Il magma viscoso, come quello andesitico comune nei vulcani sopra le zone di subduzione, non scorre lontano. Si accumula vicino alla bocca eruttiva e i gas intrappolati al suo interno faticano a uscire. La pressione aumenta finché i gas si liberano violentemente: ecco perché il magma viscoso tende a produrre eruzioni esplosive. Immagina di soffiare con una cannuccia nell'acqua, dove si formano bolle tranquille, e poi in uno sciroppo denso, dove le bolle scoppiano con uno schiocco.

Dove si forma il magma? Soprattutto in tre ambienti. Alle dorsali oceaniche il mantello caldo risale nello spazio tra placche che si allontanano. Sopra le zone di subduzione, l'acqua rilasciata dalla placca che sprofonda favorisce la fusione del mantello sovrastante. Nei punti caldi come le Hawaii, secondo l'Osservatorio vulcanologico hawaiano, il calore fonde parzialmente le rocce del mantello a partire da circa 200-400 km di profondità. Il resto del corso segue questi tre ambienti.