Non bisogna immaginare l'attività vulcanica sempre connessa a fenomeni violenti, imprevedibili e rapidi: essa può svolgersi in modo tranquillo e per periodi di tempo notevolmente lunghi.
L'attività persistente è appunto una emissione molto prolungata nel tempo di materiale da un condotto vulcanico aperto. Quando un vulcano è attivo si ha una notevole emissione di vapore, non sempre costante, ma intervallata da sbuffi più violenti. Aumentando l'attività i boli di vapore si susseguono a ritmo sempre più frenetico, violentemente spinti in un movimento vorticoso, accompagnati da esplosioni sorde e rombi all'interno del condotto, tanto più forti quanto più piccolo è il diametro della bocca. Questa attività ritmica di vapore può durare mesi ed anni, ma quando il livello della massa fusa all'interno del condotto si innalza, ecco che i gas prorompenti trascinano all'esterno brandelli di questa massa fusa, che vengono lanciati in aria e ricadono ancora incandescenti al suolo, ove si raffreddano (scorie), talvolta saldandosi gli uni agli altri (scorie saldate).
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| Emissione di vapore dal vulcano Irazù (Costa Rica) |
In fase di forte attività la quantità di massa fusa incandescente può essere anche di parecchie centinaia di tonnellate, che fuoriescono, se la bocca del condotto è stretta, sotto forma di zampillo fino a qualche centinaio di metri di altezza a formare una fontana di lava di una abbagliante incandescenza. Lo Stromboli è celebre fin dall'antichità per i suoi fantastici spettacoli notturni, dovuti appunto a questo tipo di attività, riscontrabile peraltro anche nell'Etna ed in molti altri vulcani.
Allo Stromboli è anche frequente il lancio di ceneri e blocchi. Nel 1931 la bocca principale dell'apparato eruttivo di questo vulcano aveva l'aspetto di una caldaia imbutiforme, larga da 60 a 80 m e profonda circa 30 m, con fondo pianeggiante e ricoperto da ceneri, sabbia, blocchi. All'inizio di ognuno dei lanci ritmici, accompagnata da un sibilo sempre più forte, dal centro del fondo pianeggiante, cominciò a «danzare» vorticosamente la cenere, cui si mescolarono ben presto sabbia e lapilli; la corrente di gas divenne sempre più potente e rumorosa, si ingrandì, trascinò con sé in alto ceneri e pietre che ricaddero all'interno della voragine stessa. Solo quando la corrente di gas si aprì un passaggio attraverso le masse detritiche, iniziò la proiezione verso l'alto di brandelli di massa fusa incandescente. I lanci di cenere e di materiale detritico raggiunsero i 250 e perfino i 300 m di altezza. Può accadere, durante tali fenomeni, che materiale franato dalle pareti del cratere ostruisca parzialmente il condotto formando una specie di tappo semipermeabile (setaccio), attraverso il quale fuoriescono i gas con difficoltà, ma non vengono alla luce i brandelli di lava. Soltanto quando la corrente dei vapori ha logorato il tappo e si è aperta un passaggio agevole si hanno lanci sporadici di materiale incoerente. La violenza con cui si manifestano questi lanci dipende dalla resistenza che le masse detritiche oppongono alla liberazione dei gas.
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| Una spettacolare immagine di lancio di scorie incandescenti (Etna) |
Il 21 gennaio 1958 si riaprì, con una forte esplosione, il condotto del cratere dell'Etna, ostruitosi pochi giorni prima con materiale franato dalle pareti ed una imponente nuvola di vapori carica di ceneri, scorie e blocchi raggiunse 1500 m di altezza sull'orlo del cratere. Dopo questa fase, il vulcano riprese la sua attività persistente.
Le attività di lancio di scorie, ceneri e lapilli sono strettamente connesse ad un altro tipo di attività persistente: quella effusiva. In genere questa costituisce una fase successiva e si svolge con modalità differenti a secondo della massa fusa. Se questa presenta una viscosità molto bassa, e quindi una notevole fluidità, darà luogo ad una attività effusiva lenta, con rarissimi fenomeni esplosivi.
La massa fusa risalita nel condotto può sgorgare terminalmente, cioè dalla vetta, o da bocche sub-terminali, defluendo poi tranquillamente lungo i fianchi del vulcano. Al Vesuvio, fino al giugno 1932, dominava una vivace attività di lancio di lava, tanto che la massa fusa traboccava spesso dal cratere, posto su un conetto di scorie saldate. I lanci divennero tanto violenti da causare una frattura nel conetto stesso, dalla quale sgorgò la lava fluidissima e povera in gas. Ben presto essa ricoprì il fondo del grande cratere e traboccò al di sopra dell'orlo e, defluendo lungo i fianchi del vulcano, ricoprì molte vecchie colate dirigendosi nella Valle dell'Inferno. Questo tipo di effusione lenta è caratterizzata dall'alta temperatura, dalla povertà in gas e dalla straordinaria fluidità. Un piccolo ramo della colata, scorrente liberamente all'inizio, si va via via raffreddando e la sua superficie si coprirà di una sottile pellicola che viene corrugata e trascinata dalla lava defluente al di sotto. Allontanandosi sempre più dalla sorgente il raffreddamento aumenta e quindi la pellicola semisolidificata si trasforma in una vera e propria crosta. Si forma così un tunnel costituito da pareti e tetto di lava solidificata, all'interno del quale scorre la massa ancora incandescente e fluida. Se l'apporto della colata diminuisce fino a cessare, il tunnel permane e sarà possibile, quando ogni attività è terminata, riscontrare lungo le pareti interne le tracce dei vari livelli del fiume di lava.
Le effusioni lente possono manifestarsi anche lateralmente, sui fianchi del vulcano, quando il livello della massa fusa all'interno del condotto è abbastanza elevato. Si liberano dapprima i gas, trascinando brandelli di lava e lanciandoli in alto. La massa fusa così degassata penetra fra gli strati di scorie del cono eruttivo e defluisce lentamente su uno strato poco resistente, in una galleria sotterranea verso il basso. La pressione idrostatica della massa fusa aumenta man mano che questa si allontana dal cratere finché raggiunge valori tanto elevati da vincere la resistenza ed il peso degli strati sovrastanti, permettendo così al liquido incandescente di sgorgare da una bocca effusiva laterale, ad una quota molto più bassa del cratere.
Queste effusioni lente rappresentano un tipo particolare dell'attività persistente, che dura finché la colonna di liquido incandescente nel condotto si abbassa al di sotto del livello in cui è posta la galleria attraverso la quale è defluita la massa fusa. Questo tipo di efflusso può durare mesi ed anni, come è avvenuto più volte all'Etna, dove una di queste colate, che sgorgava lentamente da una bocca a quota circa 2800 metri sul livello del mare, ricoprì una vasta area del pendio occidentale del vulcano e raggiunse, dopo circa dieci anni, la zona pedemontana presso Bronte.
In alcune effusioni lente subterminali dell'Etna la colata si diresse verso nord (Concazze) ove si formò una cupola alta circa 80 metri. La massa fusa all'interno di questa cupola effusiva era continuamente alimentata attraverso una galleria sotterranea dal cratere di Nord Est. Superficialmente si formò una crosta consolidata che veniva qua e là perforata dando luogo così alla formazione di bocche effusive effimere, dalle quali sgorgavano colatine, che accrescevano la cupola stessa. Queste effusioni lente dimostrano efficacemente il meccanismo eruttivo dei vulcani: separazione dei gas dalla massa fusa, i primi liberatisi dal cratere, la seconda defluente tranquillamente dalla bocca laterale del vulcano.
Se la massa fusa è invece viscosa, la degassazione avviene difficilmente e la lava s'ingorga all'interno del condotto, generalmente ostruito. Per effetto del calore il materiale detritico ostruente si riscalda fino alla fusione, prendendo quindi parte con la. massa fusa al moto generale di risalita. Questa fusione determina una diminuzione della resistenza, che ad un certo punto viene superata dalla forza espansiva dei gas inclusi ad alta pressione. L'eruzione inizia quindi con piccole esplosioni di gas che sgomberano definitivamente il condotto. La lava viscosa, non sufficientemente fluida, non ha la capacità di defluire tranquillamente all'esterno, ma ristagna alla bocca, formando una cupola che cresce in altezza ed in ampiezza. La sua superficie coperta da blocchi appare solcata da crepe, in parte causate dalla contrazione dovuta al raffreddamento, in parte dalla pressione della lava che spinge dall'interno verso l'alto. Talvolta si può determinare una spaccatura nella cupola, dalla quale fuoriesce una tozza colata, come è avvenuto ad esempio nella cupola di ristagno del vulcano Merapi (Giava). Queste estrusioni lente sono accompagnate talvolta da fenomeni esplosivi spesso violenti. Infatti solo quando la pressione dei gas nell'interno raggiunge un valore altissimo, essa riesce a superare la resistenza delle masse di lava viscosa e quasi solida. I gas si fanno allora strada con veemenza, strappando blocchi, frammenti e schegge finissime e roventi. Si forma così una sospensione in gas incandescenti straordinariamente mobile, ma tanto pesante da scendere velocemente lungo i fianchi del vulcano (nube ardente).
L'8 maggio 1902 la città di Saint-Pierre nella Martinica (Piccole Antille) con i suoi 29 000 abitanti fu rasa al suolo da una nube ardente carica di ceneri e blocchi, proveniente da una spaccatura di una cupola di ristagno della Montagne Pelée. La sua velocità era di circa 150 m/sec. e la sua temperatura raggiungeva gli 800°C. I suoi effetti meccanici furono disastrosi: gli alberi vennero sradicati, tutti i muri delle case trasversali alla direzione della nube furono abbattuti e pezzi di roccia si scagliarono come proiettili contro gli ostacoli.
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| La “spina” della Montagne Pelée |
Questa violentissima eruzione esplosiva distrusse parzialmente la cupola di ristagno. Ma già prima di questa catastrofe si erano osservate nubi ardenti, più piccole, prorompere dalla cupola di lava, e ad essa ne seguirono numerose altre.
Se la massa fusa ha una viscosità più elevata, possono innalzarsi dal condotto colonne di lava già solide. Queste protrusioni o spine crescono lentamente ed all'interno appaiono ancora incandescenti. Celebre è l'Aiguille della Montagne Pelée (foto sopra).
Fra i vari tipi di attività persistente, la più intensa, dal punto di vista termico, è quella di lago di lava. Fino al 1924 nel cratere del Kilauea (Hawaii), il cui fondo è ricoperto da lava solidificata, nella parte sud-ovest esisteva un lago di lava, lo Halemaumau, in una fossa di 350 m di diametro dalle pareti quasi verticali. Da esso emergevano isolotti di lava solidificata, che si muovevano lentamente, trascinati dalla lava fluida sottostante, ricoperta da una sottile pellicola nerastra più fredda, che si andava qua e là corrugando e spaccando, lasciando fuoriuscire zampilli di lava incandescente. Lo scoppio delle bolle di gas determinava il lancio di goccioline di massa fusa molto fluida, che durante il volo venivano stirate in fili sottilissimi, a causa dell'attrito, e solidificavano sotto forma di vetro. Questi fili trasportati dal vento furono chiamati dagli indigeni capelli di Pele, la dea del fuoco.
Il calore irradiato da un lago di lava è enorme; nel lago di Halemaumau esso raggiunse i 300 milioni di calorie al secondo. Questa enorme perdita di calore viene attribuita principalmente a due cause, una dovuta ai moti convettivi che la massa fusa crea risalendo, al centro del lago, dalla profondità alla superficie ove, liberati i gas ad alta temperatura, divenuta più pesante, scende lungo le pareti del condotto verso il basso; la seconda causa, non meno importante della prima, è costituita dalle reazioni chimiche esotermiche fra aria e gas che avvengono alla superficie del lago, elevando la temperatura. Laghi di lava sono stati osservati anche sul Mauna Loa (Hawaii), sul Nyiragongo (Zaire), sul Matavanu (Savaii, Samoa Occidentali), sull'Erta Alé (Abissinia). Durante l'eruzione del 1929 al Vesuvio si formò per breve tempo un lago di lava molto agitato, la cui temperatura alla superficie arrivò ai 1400 °C.
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| Il lago di lava del vulcano Erta Alé (Abissinia) |
[Bibliografia: “I vulcani” di Alfred e Loredana Rittmann, Istituto Geografico De Agostini Novara. 1976]
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