Scoperta rivoluzionaria: i nanocristalli svelano il comportamento dei magmi prima dell’eruzione
CATANIA – CAMERINO. Fragile ed esplosivo o fluido e scorrevole? Il destino di un’eruzione vulcanica potrebbe dipendere da strutture invisibili a occhio nudo: i nanocristalli. Uno studio appena pubblicato su Nature Communications, firmato da Emily Bamber (CNR) e Fabio Arzilli (Università di Camerino), mostra per la prima volta in 3D la morfologia dei nanocristalli nei magmi basaltici e il loro ruolo nel determinare la reologia del magma, ossia il modo in cui esso scorre e si deforma durante la risalita.
Grazie a una tecnica innovativa – la pticografia a raggi X – è stato possibile osservare in scala nanometrica (fino a 14 nm di risoluzione) l’aggregazione dei nanocristalli all’interno del magma. L’analisi ha rivelato che la loro presenza modifica la parte liquida circostante, influenzando direttamente lo stile eruttivo: un magma più cristallizzato tende a comportarsi in modo fragile ed esplosivo, mentre uno più caldo e meno cristallizzato resta fluido ed effusivo.
«Abbiamo dimostrato per la prima volta che la forma dei nanocristalli e la loro interazione giocano un ruolo fondamentale nel determinare il comportamento fisico del magma – spiega Arzilli –. Questo ci consente di costruire modelli più accurati per descrivere la dinamica delle eruzioni». Lo studio è stato condotto su scorie vulcaniche del Masaya in Nicaragua e ha evidenziato un’elevata eterogeneità nanometrica capace di condizionare la viscosità del magma.
Curioso anche un aspetto emerso: più il magma si raffredda, più sviluppa nanocristalli, aumentando la probabilità di eruzioni violente. Al contrario, i magmi più caldi restano meno cristallizzati e dunque più scorrevoli. Un dato che ha importanti implicazioni per la valutazione del rischio vulcanico, specialmente in aree densamente popolate come l’Italia.
La ricerca, frutto di una vasta collaborazione internazionale (tra cui Università di Manchester, CNR, Diamond Light Source, Università di Bristol, UCL di Londra, INGV Catania, Università di Torino, Liverpool e Bayreuth), rientra nei progetti europei Nanovolc ed ERC PRIN 2022 CRYSTALKIN. Ha inoltre forti legami con il territorio italiano, dove le indagini si estendono ai vulcani Etna, Stromboli, Vesuvio e Campi Flegrei.
«Siamo orgogliosi di essere tra i protagonisti di questo risultato internazionale – dichiara il rettore Unicam, Graziano Leoni –. È un esempio di come la ricerca italiana possa contribuire in modo innovativo alla sicurezza e alla comprensione dei fenomeni naturali». La pticografia a raggi X, già utilizzata in biologia e scienza dei materiali, apre così una nuova frontiera nello studio dei magmi terrestri e nella previsione delle eruzioni.
Foto di Martin Sanchez su Unsplash
