La singolare origine geologica dell'isola ne fa un vero e proprio centro di ricerca
Il Parco Nazionale di Thingvellir è uno dei luoghi da non perdere in Islanda. Si trova nella parte sud-occidentale dell'isola, a circa 45 chilometri dalla capitale, Reykjavik, e insieme alla cascata Gullfoss e alla valle dei geyser di Haukadalar forma il cosiddetto "Circolo d'Oro", il percorso turistico più popolare in Islanda. È diventata la prima area protetta del paese, che è stata riconosciuta come patrimonio dell'umanità dall'UNESCO nel 2004.
I paesaggi presentati nel parco stupiscono per la loro diversità: crepe, gole, cascate, fiumi, laghi - un vero santuario per gli islandesi. Fu qui che nel 930 fu fondato il primo parlamento d'Europa, e lì si può anche vedere ad occhio nudo come l'Europa si allontani dal Nord America di circa due centimetri all'anno.
“Puoi mettere un piede sulla placca tettonica nordamericana e l'altro sulla placca eurasiatica e dire che c'è una dorsale oceanica proprio sotto di te. Questo non è comune , afferma José Luis Fernández-Turiel, membro dell'Alto Consiglio spagnolo per la ricerca scientifica e direttore dell'Istituto di scienze della terra. Jaume Almery.
L'Islanda è generalmente un luogo unico, un'anomalia planetaria. Si trova sulla dorsale medio atlantica, appena sopra la divergenza delle placche tettoniche nordamericane ed eurasiatiche. In tali aree, dove si muovono e si scontrano frammenti che formano la litosfera - lo strato solido superficiale del nostro pianeta, la sostanza semifusa - il magma - spesso fuoriesce dall'interno della Terra.
Se colpisce una placca continentale nel suo cammino verso la superficie, si formerà un vulcano; se la placca è oceanica, l'acqua raffredda rapidamente il magma emergente e si congela. Sebbene si formi nuovo materiale solido, raramente forma nuove isole poiché si diffonde uniformemente sulla crosta oceanica. Questo perché, come spiega Fernandez-Turiel, “la velocità di diffusione delle lastre è troppo rapida per causare questo. Un'isola vulcanica così grande come l'Islanda è un'eccezione in questo senso, che è diventata possibile grazie all'emissione di magma eccezionalmente grande.
Il motivo per cui si forma una tale quantità di magma, che fa crescere l'isola non solo in altezza, ma anche lungo il perimetro, rimane un mistero per gli scienziati. Lungo l'intera dorsale oceanica, c'è solo un'altra isola simile di fronte alla costa del Brasile, ma molto più piccola. “Oltre alla posizione unica dell'Islanda proprio sulla cresta, ci deve essere qualche altro fattore dietro un tale abbondante magmatismo. I geofisici suggeriscono che stiamo parlando del cosiddetto "punto caldo" - dice lo scienziato.
I punti caldi sono chiamati aree di vulcanismo permanente causato da un'anomalia termica in alcune parti della crosta terrestre, "zone crostali deboli che facilitano il movimento dei flussi magmatici verso la superficie". Tali punti si trovano in varie regioni della Terra, sorgono sopra flussi di mantello caldo, o pennacchi, provenienti dal nucleo del pianeta da una profondità di quasi tremila chilometri.
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"I vulcani che si sono formati su punti caldi come l'Islanda, le Hawaii o le Samoa sono estremamente interessanti per gli scienziati, perché la composizione della lava in essi è diversa rispetto a quella dei vulcani in altre regioni dell'oceano mondiale, dove si forma nuova crosta nel punto di divergenza delle placche tettoniche", dice in durante la videoconferenza Barbara Romanowicz, ricercatrice dell'Università della California a Berkeley e autrice di uno studio recentemente pubblicato su Science. Conclude che c'è un gigantesco serbatoio di roccia fusa sotto l'Islanda, alimentato dal pennacchio del mantello che formava l'isola.
Per arrivare a questa conclusione, i geofisici hanno utilizzato le onde sismiche. Come i raggi X, contribuiscono a completare l'immagine del "centro della Terra", disegnata da Jules Verne nel suo romanzo fantasy, che gli eroi intendevano raggiungere attraverso il cratere del vulcano islandese Snfells. "Abbiamo utilizzato una tecnica di tomografia sismica molto simile a quella utilizzata in medicina per vedere il cervello", spiega Romanovich. Gli scienziati hanno raccolto dati sui terremoti da quasi 400 stazioni sismologiche e, sulla base di essi, hanno calcolato la velocità delle onde sismiche mentre attraversano varie parti della crosta terrestre. Quindi sono stati applicati modelli matematici.
In alcuni punti situati tra il mantello e il nucleo terrestre a una profondità di 2.900 km, sono stati trovati accumuli di roccia semifusa alla base dei pennacchi. "In queste aree anomale, le onde viaggiano del 10-30% più lentamente", spiega Romanovich. Ciò è dovuto alla temperatura della sostanza: più è alta, più densa è la sostanza e più lenta è la velocità dell'onda sismica in essa.
"Questo è strano. Deve esserci un'interazione con il nucleo della Terra, fatto di ferro e che alimenta questi ammassi anomali, il che spiega l'aumento della densità ", afferma il geofisico Jaume Pons, professore presso il Dipartimento di Fisica della Terra presso l'Università di Barcellona. "L'Islanda è composta da rocce del mantello che provengono forse dagli strati più profondi del pianeta", aggiunge Jordi Díaz dell'Istituto di scienze della terra. Jaume Almery. "I suoi vulcani sono come finestre aperte nelle profondità della Terra."
I vulcani alimentati da pennacchio sono sempre stati un mistero per la scienza che studia la tettonica delle placche, osserva Pons. Una buona opportunità per avvicinarsi alla risposta si presentò nel 1963 e nel 1967, quando gli islandesi assistettero alla formazione di una nuova isola sulla costa sud-occidentale: Surtsey.
È sorto a seguito di una serie di eruzioni di un vulcano sottomarino a una profondità di 130 metri. Nonostante la sua area non superi 1,3 chilometri quadrati, è un territorio incontaminato unico del pianeta, a cui hanno accesso solo gli scienziati. Fin dall'inizio della sua formazione l'isola è stata oggetto di ricerche, prima da parte di vulcanologi e geofisici, e poi di biologi che studiano l'emergere della vita su una roccia arida.
Quest'ultima è stata lanciata quest'estate e, se tutto andrà secondo i piani, due sonde saranno calate nel cuore dell'isola di basalto nero ad una profondità di 200 metri per determinare come si formano tali isole vulcaniche, quando e come i microrganismi iniziano a popolarle e qual è il ruolo della biosfera degli strati profondi della crosta nella creazione degli ecosistemi. Una delle sonde sarà posizionata parallelamente all'altra, installata nel 1979 a una profondità di 181 metri, al fine di confrontare le popolazioni microbiche e vedere come sono cambiate nel tempo. Gli scienziati analizzeranno anche l'evoluzione biogeografica delle isole neonate, determinando i tempi della loro colonizzazione da parte degli uccelli marini. Un'altra sonda studierà come l'acqua calda penetra attraverso le fessure dei crateri vulcanici che hanno creato l'isola.
I canali per entrambe le sonde saranno perforati in zone del fondale non interessate dalle eruzioni degli anni '60, ad una profondità di circa 190 metri. Allo stesso tempo, gli scienziati hanno in programma di saperne di più sulla struttura del vulcano, vedere come si trovano i suoi strati sotto il fondale marino e come una miscela di acqua calda e minerali idrotermali formati nella roccia vulcanica riduce la loro porosità, il che significa che aiuta a resistere all'erosione. Tra le altre cose, i risultati dello studio potrebbero fornire informazioni su cui riflettere per gli ingegneri che sviluppano materiali di maggiore resistenza, come il cemento, da cui vengono costruiti contenitori per rifiuti radioattivi.
Una canzone di ghiaccio e di fuoco
Il 20 marzo 2010 è iniziata l'eruzione del vulcano Eyjafjallajokull nel sud dell'Islanda. Un paio di settimane dopo, un grande volume di cenere vulcanica, costituito da particelle di roccia, vetro e sabbia, è stato rilasciato nell'atmosfera. La nube di cenere si è diffusa in Europa, portando alla chiusura dello spazio aereo per timori che potesse danneggiare turbine e motori degli aerei. Circa 100.000 voli sono stati cancellati, milioni di passeggeri sono stati colpiti e le compagnie aeree hanno subito perdite colossali.
Tuttavia, questa non era la prima volta che un'eruzione vulcanica su un'isola lontana faceva precipitare il continente europeo nel caos. Nell'821 il vulcano Katla, uno dei più grandi e attivi d'Islanda, lo realizzò, anche nella parte meridionale dell'isola, che ora dorme sotto uno strato di ghiaccio spesso 700 metri.
All'inizio dell'820, la sua eruzione influenzò il clima: la temperatura in Europa scese drasticamente, fiumi non gelidi come la Senna, il Danubio o il Reno furono coperti di ghiaccio. I raccolti furono persi e la carestia iniziò in Europa.
È noto che le eruzioni vulcaniche possono causare periodi di forti cali di temperatura. Questo è esattamente ciò che gli scienziati dell'Università di Cambridge hanno suggerito mentre studiavano quel momento oscuro della storia europea. La foresta reliquia scoperta durante l'alluvione ha permesso loro di dimostrare la loro ipotesi, i risultati del loro lavoro sono stati pubblicati sulla rivista Geology.
Nel 2003, un'alluvione causata dall'alluvione del fiume Tverau ha messo a nudo un'area di un antico bosco di betulle sepolto per secoli sotto uno strato di rocce sedimentarie vulcaniche. Sebbene oggi non ci siano praticamente alberi in Islanda, l'isola era ricoperta di foreste fino alla colonizzazione dell'isola alla fine del IX secolo.
Gli scienziati hanno analizzato gli anelli degli alberi dei resti di betulle relitte della cosiddetta foresta di Drumbabot per determinare quando si è verificata l'eruzione che l'ha distrutta. È stato stabilito che ciò è accaduto tra l'autunno dell'822 e la primavera dell'823. È stato condotto anche uno studio su ghiaccio e cenere e gli storici hanno confrontato i dati con i documenti d'archivio. Quindi è stato possibile ripristinare le condizioni climatiche di quell'epoca e determinare cosa esattamente Katla ha portato in Europa un lungo inverno.
Durante le eruzioni vulcaniche, le particelle che salgono nell'atmosfera insieme al gas caldo che fuoriesce dal terreno - principalmente particelle di anidride solforosa - interagiscono con i gas atmosferici e formano un aerosol che non lascia cadere i raggi del sole sulla Terra, provocando uno scatto di raffreddamento.
Christina Saez (CRISTINA SÁEZ)
