livello elementare
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ARGOMENTO: OCEANOGRAFIA
PERIODO: XXI SECOLO
AREA: OCEANO PACIFICO
parole chiave: Pomici, vulcani, colonizzazioni
Dal 9 agosto 2019, un ammasso di pietra pomice, che dall’alto richiama la forma dell’isola di Manhattan, si dirige in direzione dell’Australia. La NASA ha distribuito delle immagini di questa grossa lingua galleggiante di pomici generate dalle emissioni di un vulcano delle Tonga, Pacifico.
Dopo aver osservato i vortici del Pacifico, ricettacolo di plastiche e rifiuti della nostra civiltà, queste immagini ci pongono nuove domande. Cosa sta succedendo? In questo caso, siamo di fronte ad un fenomeno naturale ben noto che potrebbe avere anche dei risvolti biologici positivi. Gli scienziati ritengono infatti che la porosità delle pomici potrebbero fungere da vettore per il trasporto di forme di vita verso uno degli ambienti marini più minacciati, la grande barriera corallina australiana.
Eventi significativi di rafting nella pomice negli ultimi 200 anni. Le posizioni di eruzione vulcanica, date di eruzione e percorsi di traiettoria generale dei rafting di pomice sono mostrati illustrando la scala globale e la frequenza di tali eventi. Per mantenere la chiarezza delle figure, sono elencate solo le eruzioni che produssero rafting di pomice negli ultimi 50 anni dall’arco Tonga-Kermadec (sud-ovest del Pacifico). La mappa proviene da Amante and Eakins da studio in riferimento
Che cosa sta succedendo nel Pacifico?
Gli spostamenti superficiali di fiumi di pietre pomici sono un fenomeno naturale presente nel Pacifico ed in tutti i mari del mondo dove esistono manifestazioni di vulcanesimo (anche nel Mediterraneo). Quanti di voi avranno trovato sulle spiagge queste strisce di pietre leggere come piume che hanno viaggiato a volte per molte miglia prima di spiaggiare. Non si tratta di un fenomeno banale. I movimenti di questi materiali mostra l’interazione dinamica tra vulcanismo, atmosfera, oceani e gli ecosistemi marini.
Gli ammassi geologici galleggianti sembrano infatti essere un meccanismo di dispersione a lunga distanza per molte specie marine, fornendo un collegamento tra gli ecosistemi marini costieri e gli oceani. Questi eventi, definiti di rafting o dispersione a lunga distanza, sono stati raramente quantificati per cui manca ancora una comprensione dei loro meccanismi, traiettorie, fattori di influenza e grandezza. Studi su recenti eruzioni vulcaniche hanno rivelato che fenomeni di rafting di pomice si sono verificati in tutti i principali oceani negli ultimi 200 anni e in tutto l’Olocene, soprattutto nell’Oceano Pacifico. La presenza di organismi sulle pietre pomici è frutto della proliferazione di microorganismi marini nelle loro cavità naturali.
Scott Bryan è un ricercatore senior di QUT che ha pubblicato un documento sul volume di pomice che galleggia attraverso l’oceano dopo un’eruzione vulcanica e il suo impatto sia sulla ricostruzione che sul trasporto di parassiti nella Grande barriera corallina. Foto: QUT Marketing e Comunicazione / Erika Fish.
….In uno studio condotto da Scott Bryan, un geologo della Queensland University of Tecnology (QUT), è stata presentata la prima valutazione sistematica del “carico biologico” del rafting di materiale pomice prodotto dall’eruzione el vulcano Home Reef di Tonga avvenuta nel 2006. Questo materiale, raccolto dalle correnti oceaniche, arrivò sulle coste dell’Australia orientale 900 giorni dopo l’eruzione.
Le Pomici
Dal punto di vista geologico la pomice si forma principalmente a seguito di eruzioni di tipo esplosivo, da magmi acidi, silicatici o felsici (silicio e alluminio), ma anche da magmi con parziale componente ferro-magnesio (mafiche). La sua parte solida è costituita da roccia amorfa, costituita prevalentemente da silice, con disciolti vari ossidi metallici (di alluminio, titanio, ferro, manganese ed altri). Una sua caratteristica distintiva è la porosità che consente alla pietra di galleggiare, a seguito della formazione di bolle di gas simili alla schiuma all’interno della matrice vetrosa della roccia. Il rapido raffreddamento del magma mantiene questa struttura vescicolare. Di fatto, grazie alla sua elevata porosità, è l’unica pietra che galleggia nell’acqua.
pomice colonizzata da diversi organismi marini
La pomice è un agente di rafting estremamente efficace che può aumentare drasticamente la gamma di dispersione di una varietà di organismi marini e collegare ecosistemi marini e costieri isolati poco profondi come le barriere coralline.
Analizzando il rafting delle pomici generate dall’eruzione esplosiva del 2006 del vulcano Home Reef a Tonga, fu scoperto che una notevole biomassa con oltre ottanta specie fu traghettato per oltre 5000 km in 7–8 mesi. Le diverse condizioni micro ambientali sulla pomice favorì la diversità nel reclutamento biotico.
In sintesi, lo studio enfatizzò che il rafting di pomici poteva essere considerato un processo importante per la distribuzione della vita marina, influenzando processi di colonizzazione in ambienti marini sensibili.
L’eruzione del 2006 di Home Reef
Dopo 22 anni di dormienza, un’eruzione di categoria 2-3 (indice vulcanico esplosivo) a Home Reef dal 7 al 16 agosto 2006 produsse una nuova anche se temporanea isola vulcanica (cono di pomice) e, soprattutto una grande massa galleggiante di pomice che si estese inizialmente per oltre 440 km2.
il vulcano Hunga Tonga-Hunga Haʻapai
Come in molte delle eruzioni dei vulcani delle isole Tonga, c’erano poche osservazioni storiche sulla fase principale dell’eruzione e pochi dettagli erano disponibili sulla forma o sulla struttura di questo potente vulcano sottomarino prima dell’eruzione del 2006.
L’osservazione di un’eruzione dalle vicine isole Vava’u (∼75 km ENE) suggerì che una colonna sub pliniana si era sviluppata all’inizio dell’eruzione, salendo ad altezze di 7-15 km; essa durò solo per alcune ore. L’eruzione principale sembra fosse stata guidata principalmente dall’esplosività magmatica, con pomice calda e cenere, in gran parte escluse dalla colonna d’acqua poco profonda dal getto di eruzione. Il raffreddamento aereo nella colonna eruttiva fu quindi importante per raffreddare la pomice e creare un’estesa zattera di pomice galleggiante.
Home reef, rafting di pomice
La grande zattera di pomice prodotta nell’eruzione del 7 agosto 2006, si spostò quindi a nord-est verso le isole Vava’u nel nord di Tonga e successivamente verso nord-ovest e ad ovest raggiungendo le Figi a metà settembre 2006. A questo punto, la zattera di pomice si disperse formando estese linee, lunghe decine di centinaia di chilometri, su un’area molto più estesa dell’oceano (circa 1600 km2). Più o meno nello stesso periodo, gli scienziati scoprirono per la prima volta degli organismi (cirripedi, Lepas sp.) che avevano colonizzato le pomici.
pomice colonizzata
Le strisce di pomice sulle isole di Vanuatu e poi della Nuova Caledonia, da novembre 2006 a gennaio 2007, dispersero le pomici verso ovest fino a raggiungere nel marzo 2007 le acque dell’Australia orientale, compresa la Grande barriera corallina australiana. Tutto questo circa 200 giorni dopo l’eruzione. Il fenomeno continuò lungo la costa orientale australiana da marzo 2007 ad aprile 2008 (ovvero per 20 mesi dopo l’eruzione).
Ora sappiamo che circa ogni cinque anni questi fenomeni si ripetono, con la creazione di lingue di pomice che, trasportate dalle correnti, si disperdono nel Pacifico. La scoperta di questo rafting, si deve a due velisti australiani, Michael Hoult e Larissa Brill, che erano in navigazione con il loro catamarano alle Fiji. La notizia, grazie ai social, si è sparsa immediatamente e la BBC ha presentato immagini e filmati di questo fenomeno che, in realtà, era stato già osservato dai satelliti della NASA.
Computer model della traiettoria di un pumice raft. da sito
Scott Bryan ha dichiarato che studierà i campioni di pomici da loro raccolti e l’impatto del rafting su quella zona marina che si estende su più di 150 km2 (per capirci la dimensione di 20.000 campi da calcio), il cui arrivo sulle coste australiane è previsto tra circa otto mesi. Un periodo favorevole in cui le barriere coralline saranno in riproduzione e potranno godere dell’arrivo di miliardi di quei nuovi organismi marini che stanno colonizzando le pomici durante il loro tragitto. Gli scienziati sperano che a lungo andare l’arrivo di nuove forme biologiche potrà favorire un ripristino anche parziale degli ecosistemi danneggiati o distrutti.
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