I coltivatori di riso che vivevano nella reggenza di Sidoarjo, in Indonesia, si sono svegliati davanti a uno strano spettacolo il 29 maggio 2006. Il terreno si era rotto durante la notte e vomitava vapore.
Nelle settimane successive si aggiunsero alla miscela acqua, fango bollente e gas naturale. Quando l’eruzione si è intensificata, il fango ha iniziato a diffondersi sui campi. I residenti allarmati sono stati evacuati, sperando di aspettare la fine dell’eruzione in sicurezza.
Solo che non si è fermato. Passarono le settimane e il fango che si stava diffondendo inghiottì interi villaggi. In una frenetica corsa contro il tempo, il governo indonesiano iniziò a costruire argini per contenere il fango e fermare la diffusione. Quando il fango ha superato questi argini, ne hanno costruiti di nuovi dietro il primo set. Il governo alla fine è riuscito a fermare l’avanzata del fango, ma non prima che i flussi avessero spazzato via una dozzina di villaggi e costretto 60.000 persone a trasferirsi.
Perché la Terra dovrebbe improvvisamente iniziare a vomitare enormi quantità di fango in questo modo?
Presentazione dei vulcani di fango
La struttura Lusi – una contrazione di Lumpur Sidoarjo, che significa “fango Sidoarjo” – è un esempio di una caratteristica geologica nota come vulcano di fango. Si formano quando una combinazione di fango, fluidi e gas erutta sulla superficie terrestre. Il termine “vulcano” è mutuato dal ben più noto mondo dei vulcani ignei, dove la roccia fusa affiora in superficie.
Per i vulcani di fango, in molti casi il fango ribolle in superficie piuttosto silenziosamente. Ma a volte le eruzioni sono piuttosto violente. Inoltre, la maggior parte del gas che esce da un vulcano di fango è metano, che è altamente infiammabile. Questo gas può incendiarsi, creando spettacolari eruzioni infuocate.
I vulcani di fango sono poco conosciuti in Nord America, ma molto più comuni in altre parti del mondo, tra cui non solo l’Indonesia ma anche Azerbaigian, Trinidad, Italia e Giappone.
Si formano quando fluidi e gas che si sono accumulati sotto pressione all’interno della Terra trovano una via di fuga verso la superficie attraverso una rete di fratture. I fluidi risalgono queste fessure, portando con sé il fango, creando il vulcano di fango.
L’idea è simile a un pneumatico per auto contenente aria compressa. Finché il pneumatico è intatto, l’aria rimane al sicuro all’interno. Una volta che l’aria ha una via d’uscita, tuttavia, inizia a fuoriuscire. A volte l’aria fuoriesce lentamente, in altri casi c’è uno scoppio.
La sovrapressione all’interno della Terra si accumula quando i fluidi sotterranei non sono in grado di fuoriuscire da sotto il peso dei sedimenti sovrastanti. Parte di questo fluido è rimasto intrappolato all’interno del sedimento quando è stato depositato. Altri fluidi possono migrare da sedimenti più profondi, mentre altri ancora possono essere generati sul posto da reazioni chimiche nei sedimenti. Un importante tipo di reazione chimica genera petrolio e gas naturale. Infine, i fluidi possono diventare sovrapressioni se vengono schiacciati dalle forze tettoniche durante la costruzione della montagna.
Le sovrapressioni si incontrano comunemente durante la perforazione di petrolio e gas e sono tipicamente pianificate. Un modo principale per affrontare le sovrapressioni è riempire il pozzo con fango di perforazione denso, che ha un peso sufficiente per contenere le sovrapressioni.
Se il pozzo viene perforato con un peso di fango insufficiente, eventuali fluidi in sovrappressione possono risalire lungo il pozzo ed esplodere in superficie, provocando uno spettacolare scoppio. Esempi famosi di scoppi includono il gusher Spindletop del 1901 in Texas e il più recente disastro Deepwater Horizon del 2010 nel Golfo del Messico. In quei casi era il petrolio, non il fango, a fuoriuscire dai pozzi.
Oltre ad essere affascinanti di per sé, i vulcani di fango sono anche utili agli scienziati come finestre sulle condizioni delle profondità della Terra. I vulcani di fango possono coinvolgere materiali profondi fino a 10 chilometri sotto la superficie terrestre, quindi la loro chimica e la loro temperatura possono fornire utili informazioni sui processi della Terra profonda che non possono essere ottenute in nessun altro modo.
Ad esempio, l’analisi del fango eruttato da Lusi ha rivelato che l’acqua era riscaldata da una camera magmatica sotterranea associata al vicino complesso vulcanico Arjuno-Welirang. Ogni vulcano di fango rivela dettagli su ciò che sta accadendo sottoterra, consentendo agli scienziati di costruire una visione 3D più completa di ciò che sta accadendo all’interno del pianeta.
Il fango di Lusi sta ancora eruttando
Oggi, più di 16 anni dopo l’inizio dell’eruzione, la struttura Lusi in Indonesia continua a eruttare, ma a un ritmo molto più lento. Il suo fango copre un’area totale di circa 7 km quadrati, più di 1.300 campi da calcio, ed è contenuto dietro una serie di argini che sono stati costruiti fino a un’altezza di 30 metri.
Autore
Michael R. Hudec, Università del Texas ad Austin
