L'emissione di gas vulcanici e l'effetto dell'irradiazione solare sull'atmosfera

La quantità di materiale immesse in atmosfera durante un’eruzione di grandi proporzioni è immensa, per non dire inimmaginabile. La nube vulcanica però, oltre che polveri e ceneri, contiene anche vapore acqueo e gas, fra i quali l’anidride solforosa è senz’altro il più importante. Giunta nella stratosfera, l’anidride solforosa viene difatti convertita in triossido di zolfo o in solfati: composti che, a contatto con il vapore acqueo, si trasformano facilmente in acido solforico. L’acido così generato si trova generalmente allo stato di vapore e condensa assieme al vapore acqueo dando vita a minuscole goccioline costituite per circa il 75% di acido solforico e per la restante parte d’acqua. Anche uno studio sui gas che producono l'effetto serra, condotto dalla prestigiosa Scuola internazionale di spettroscopia molecolare della Fondazione Ettore Majorana di Erice, ha dimostrato che le attuali conoscenze non sono sufficienti per arrivare a conclusioni credibili sulla relazione gas serra e l'aumento medio delle temperature.
Mentre e' stato ampiamente accertato che esiste un aumento misurabile della temperatura media del pianeta non e' ancora possibile allo stato attuale delle conoscenze attribuire tale aumento alle attività umane o a cambiamenti climatici naturali. Secondo studi è ancora impossibile sviluppare un modello generale dell'atmosfera terrestre che tenga conto di tutti i parametri coinvolti nel fenomeno. Scenziati riuniti ad Erice si sono confrontati inoltre sugli ultimi sviluppi tecnologici in ottica, in particolare quelli relativi alla rivelazione ed identificazione di sostanze chimiche e biologiche che possono costituire una minaccia per la salute dell'uomo e l'ambiente terrestre.
Vento e macchie solari, la cui attività non era mai stata tanto intensa negli ultimi 8.000 anni, potrebbero aver immesso nell'atmosfera terrestre una quantità maggiore di radiazione e di calore più difficilmente smaltibili dai meccanismi di termoregolazione planetaria.
Sono le conclusioni, controcorrente rispetto alle attuali teorie sul riscaldamento globale, che vengono dal convegno internazionale sulla variabilità solare e il clima della Terra, oltre alle teorie tradizionali sul riscaldamento globale, gli esperti riuniti nel convegno hanno sollevato forti critiche anche nei confronti di un eventuale rinnovo del protocollo di Kyoto.
Secondo gli scenziati''esistono forti correlazioni fra l'attività magnetica del Sole e l'aumento della temperatura della Terra, ed e' possibile dimostrare che viviamo in un'epoca di massima attivita' solare, la piu' intensa registrata negli ultimi 8.000 anni.
Sulla base delle registrazioni dell'attitivta' solare registrate fin dal XVII secolo, si può dire, che mai e' stata cosi' anomala come lo e' da circa 70 anni.
Sulla base degli studi sull'attività solare sappiamo che il fenomeno di questa intensa variabilita' solare e, con esso, quello del riscaldamento della Terra, finirà fra 40 anni perché un'attività così intensa non e' mai durata complessivamente oltre un centinaio di anni. Di conseguenza abbiamo davanti a noi un periodo di 30-50 anni per studiare il problema della produzione di energia senza combustibili fossili.

(Sotto) Prospetto fatto a mano da Alberto

I vulcani sono fessure della crosta terrestre da dove escono masse incandescenti allo stato liquido, allo stato solido o allo stato gassoso. Il materiale eruttato si ammassa ai lati della fessura formando a poco a poco una montagna chiamata cono vulcanico, ma vi sono dei casi in cui ciò non avviene o perché la violenza delle eruzioni è tanta che anche la zona circostante viene fatta saltare via oppure perché vi sono forze esterne come le correnti del mare in certi vulcani sottomarini che disperdono le sostanze espulse.

Origine del magma

Il magma si origina ad una profondità tra 50 e 200 km dalla fusione parziale del mantello superiore o della crosta continentale inferiore.
Si distinguono due tipi di magma:
magma primario o di tipo basico
magma secondario o di tipo acido.

Il magma primario (basico) si origina nel mantello superiore (astenosfera) ed è costituito quasi esclusivamente di peridotite (olivina + pirosseno). Si tratta di un magma fluido avente un contenuto in silice pari al 45-50%. I gas contenuti in un magma basico si liberano gradualmente, permettendo così alla lava di fuoriuscire tranquillamente e di consolidarsi in colate con superficie liscia.
Esso si forma in corrispondenza di zone di divergenza delle placche tettoniche dove il materiale del mantello risale per convezione; la diminuzione della pressione conseguente alla minore profondità del materiale di risalita ne causa la fusione, e origina così un magma che, meno denso delle rocce incassanti, risale in superficie lungo le dorsali oceaniche.

Il magma secondario (acido o riolitico),che si origina nelle zone di collisione tra due placche dalla conseguente fusione parziale della crosta, è invece viscoso. Il suo contenuto in silice si aggira sul 65-75%. I gas imprigionati in un magma riolitico esercitano forti pressioni e si liberano violentemente. L'intensa degassazione avviene con esplosioni e sulla superficie della colata si formano innumerevoli bolle.
Nel caso in cui la collisione sia tra una placca oceanica ed una placca continentale, la crosta oceanica, formata da basalto, sedimenti marini ed acqua, scende per subduzione nel mantello al di sotto della crosta continentale. Qui si riscalda ed inizia a fondere. Il fuso così risultante è più acido perché, al magma basico derivato dalla fusione della crosta oceanica, si è aggiunto sia materiale sedimentario ricco di silicati sia materiale derivato dalla fusione parziale e locale della crosta continentale.
Nel caso in cui la collisione sia tra due placche continentali, nelle zone più profonde delle fasce orogeniche, dalla fusione parziale della crosta continentale, si origina magma acido.

Un vulcano è la via attraverso la quale il materiale fuso, chiamato magma, dall'interno della Terra arriva in superficie, trabocca all'esterno e si raffredda formando la roccia effusiva chiamata generalmente lava. Nel corso di tale movimento porzioni di magma possono rimanere intrappolate entro la crosta e non raggiungere mai la superficie. In questo caso si raffreddano e formano roccia solida all'interno della crosta stessa, dando origine alle rocce plutoniche o intrusive. Se queste porzioni intrusive sono di grandi dimensioni prendono il nome di batoliti .Vediamo che magmi diversi (per composizione chimica, per temperatura o per contenuto in gas), che fuoriescono in situazioni geologiche diverse (sul fondo del mare, o dopo aver attraversato la crosta oceanica o quella continentale), danno origine a differenti tipi di eruzioni; queste a loro volta, a secondo del modo di come avvengono, danno origine a diversi prodotti vulcanici e a diversi vulcani. I fattori che determinano la natura di un'eruzione, quelli principali sono: la composizione chimica del magma, la sua temperatura e la quantità di gas disciolti in esso. I primi due controllano principalmente la mobilità del flusso di magma, chiamata più precisamente viscosità; quanto più questo è viscoso tanto maggiore è la sua difficoltà a muoversi e scorrere. Una delle differenze composizionali che più determinano differenti viscosità e quindi differenti tipi di eruzioni è la quantità di silice.

I vulcani non sono distribuiti in modo casuale sulla superficie terrestre, ma sono indicatori di zone di debolezza corrispondenti ad aree instabili della crosta terrestre. Essi si trovano in corrispondenza dei limiti di placca, sia dove si crea nuova crosta in risalita dall'astenosfera delle dorsali oceaniche sia dove la crosta viene distrutta sprofondando di nuovo nell'astenosfera zone disubduzione. E’ conferma di ciò la cosiddetta cintura di fuoco che è la linea di vulcani che circonda tutto l'oceano Pacifico. Essa è costituita da vulcani dalla bella forma conica e con pendii abbastanza acclivi. La loro attività è di tipo esplosiva e i magmi eruttati, piuttosto viscosi, sono per lo più di tipo andesitico da ciò viene chiamata anche linea dell'andesite. Dato il tipo di attività questi vulcani sono caratterizzati da una pericolosità piuttosto elevata. A questo tipo di vulcani appartengono il Vesuvio il vulcano a rischio più elevato dell'Europa, i Campi Flegrei, Stromboli e Vulcano nelle isole Eolie.
I vulcani delle dorsali, invece sono caratterizzati da magmi meno viscosi e sono quindi più fluidi. La loro forma è piuttosto appiattita e formano grandi espandimenti lavici. Sono caratterizzati da una pericolosità modesta. Una zona dove è possibile osservare questo tipo di vulcanismo è l'Islanda, in quanto si può considerare un tratto di dorsale affiorante dall'oceano Atlantico. A questo tipo di vulcani appartiene l'Etna, il vulcano più grande d'Europa.
Un vulcanismo simile a quello delle dorsali è dato dai vulcani delle cosiddette fessure profonde  che rappresentano una dorsale in via di formazione. Questo tipo di vulcani si può osservare in Africa orientale nella zona dei grandi laghi. Oltre a questi due grandi tipi di vulcani dei limiti di placche ve ne sono altri tra cui quello dei cosiddetti vulcani di hot spot, che sono situati all'interno di una placca. Appartenenti a questo tipo di vulcanismo abbiamo i vulcani delle isole Hawaii localizzati in mezzo alla grande placca dell'oceano Pacifico. La loro attività è simile al vulcanismo delle dorsali oceaniche.