Vulcani (superiori)

Vulcani (superiori)
	Tipo: lezione
	Materia: Scienze naturali per le superiori 5
	Avanzamento: lezione completa al 100%

I vulcani rappresentano una delle più affascinanti manifestazioni delle forze che agiscono nella litosfera.

Il vulcano è una struttura geologica che si forma in seguito a fuoriuscite di lava, ceneri e lapilli da una apertura della crosta terrestre detta cratere. Ha spesso una forma di montagna conica.

Video dentro il cratere

Gas, Lava, ceneri, lapilli, bombe vulcaniche (piroclasti).

Prevalentemente vapore acqueo (60% circa), CO2 (10-30%), anidride solforosa, e altri gas.

In base alla composizione chimica può essere

• basaltica (o basica) se povera di silice e molto fluida. Tende a formare la lava a corde. Le colate laviche percorrono lunghe distanze.
• granitica (o acida) se ricca di silice e poco fluida. Forma la lava a blocchi. le colate laviche rimangono in prossimità del vulcano.

In base all'aspetto che assume dopo la solidificazione può essere

• a corde, quando lo strato più superficiale forma tante piccole pieghe che sembrano corde ammucchiate. Tipica delle lave molto basiche hawaiane.
• a blocchi: quando in superficie si formano tanti blocchi ed è difficile camminarci sopra. Tipica delle lave meno basiche o acide (es. Etna)

• colonnare: si forma soprattutto quando una colata lavica basaltica è molto spessa e la lava più in profondità solidifica più lentamente formando delle tipiche strutture colonnari (vedi foto).
• a cuscini (pillow): quando la lava basaltica viene emessa in mare si formano delle strutture mammellonari dette lava a cuscini.

Detriti molto piccoli (<2mm), che possono essere trasportati anche in alta quota. Nelle eruzioni esplosive coprono il cielo nei pressi del vulcano fino all'oscurità totale.

Detriti più grossolani rispetto alla cenere

Durante l'eruzione il vulcano può lanciare in aria grossi frammenti di lava che si solidificano nella parte esterna ma all'interno possono essere ancora incandescenti. Sono perciò molto pericolosi.

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  Lapilli vulcanici
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  Lapilli di Fuerteventura
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  Bomba vulcanica
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  Bomba vulcanica (Etna)
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  Bomba vulcanica
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  Bomba vulcanica (Etna)
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  Ingrandimento di ceneri vulcaniche
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  Pennacchio di ceneri nell'eruzione del vulcano Cleveland (Alaska)
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  Grande cono di ceneri nell'eruzione del M. Redoubt (Alaska- 1990)
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  Fontana di lava basaltica
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  Lava a corde
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  Lava a corde
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  Lava a blocchi coriacei
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  Basalti colonnari
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  Lava a cuscino
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  Rocce con lava a cuscini (Praga)
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  Affioramento di basalti a pillow nell'Appennino settentrionale
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  Roccia con lava a cuscini in Nuova Zelanda

I vulcani si possono classificare in base alla forma dell'edificio vulcanico

È il classico vulcano con un edificio di forma conica. I suoi versanti sono abbastanza ripidi.

È la forma dei vulcani hawaiani. I versanti sono poco ripidi per cui hanno una forma a scudo. Possono comunque raggiungere altezze elevate (più di 4.000 metri).

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  Il Mauna Loa (vulcano a scudo)
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  Il Vesuvio, un vulcano a cono
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  Il Mauna Kea (Hawai)
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  cratere del Kilauea (Hawai)
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  Vulcano Arenal, Costa Rica

A seconda della composizione chimica della lava i vulcani hanno eruzioni da effusive (lava molto fluida, povera di silice) a esplosiva (lava poco fluida, ricca di silice).

In questo video (HD) si possono osservare vari tipi di eruzioni vulcaniche .

Sono vulcani che hanno eruzioni effusive, con lava basaltica così fluida da non formare edifici conici o a scudo, ma si formano delle ampie aree pianeggianti di lava, definite plateaux basaltici

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  Eruzione in Islanda
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  altopiano basaltico del Deccan, deriva da eruzioni di tipo islandese
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  Aree che sono state interessate da grandi effusioni islandesi, formando plateaux basaltici

È un tipo di eruzione vulcanica dove colate di lava fuoriescono dalla bocca in modo relativamente dolce, senza grandi esplosioni e ridotte emissioni di ceneri. È chiamata così perché è caratteristica dei vulcani hawaiiani. Tipicamente sono eruzioni effusive, con magma basaltico di bassa viscosità, basso contenuto di gas, ed alta temperatura quando esce dal cratere. Viene prodotta una quantità molto piccola di cenere vulcanica. Il magma, essendo molto fluido, è in grado di percorrere lunghe distanze (nelle Hawaii ad esempio spesso il magma arriva fino al mare).

Filmato di una eruzione del Kilauea (Hawai).

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  Fontana di lava in una eruzione hawuaiiana
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  Lago di lava all'interno del cratere del Kialuea
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  Lago e tunnel di lava (Kupaianaha)
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  La lava arriva al mare (Hawaii)
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  Turisti osservano una colata lavica (Hawaii)
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  La colata lavica ha raggiunto una casa (Hawaii)

Le eruzioni di tipo stromboliano sono eruzioni vulcaniche con caratteristiche intermedie rispetto ad eruzioni esplosive ed effusive. Il vulcano erutta sia piroclasti (ceneri, lapilli, bombe) sia lava, formando uno stratovulcano, ovverosia un vulcano formato da strati di lava e piroclasti. Il nome deriva dal vulcano Stromboli, in Sicilia, dove tali eruzioni consistono nell'espulsione di scorie incandescenti, lapilli e bombe di lava ad altitudini da decine fino a centinaia di metri. Le eruzioni dell'Etna sono spesso stromboliane.

Filmati di eruzioni dell'Etna: 17 novembre 2013-1; 17 novembre-2; 2015;

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  Schema di una eruzione stromboliana
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  Eruzione di piroclasti (ceneri, lapilli, bombe vulcaniche) dello Stromboli
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  Lava e piroclasti dello Stromboli
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  La sciara del fuoco, Stromboli.
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  Eruzione dello Stromboli
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  Schema di uno stratovulcano
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  Eruzione stromboliana dell'Etna
• Eruzione dell'Etna, settembre 2007

È caratterizzato dalla formazione di un grande pennacchio di ceneri vulcaniche. Prevale l'attività esplosiva, anche se comunque ci sono fuoriuscite di lava (non molto fluida).

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  Schema di una eruzione vulcaniana
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  Eruzione del Vesuvio del 1944
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  Eruzione del Vesuvio del 1631

È caratterizzato quasi esclusivamente da attività esplosiva, con grandi emissioni di piroclasti, che possono formare nubi ardenti (colate piroclastiche, flussi piroclastici).

Una nube ardente è una enorme nube di piroclasti e gas incandescenti che per la loro pesantezza scivolano giù lungo i versanti del vulcano distruggendo tutto quello che trova.

• Documentario sull'eruzione del vulcano St. Helens (falso HD).
• Video di nubi ardenti (colate piroclastiche). Vulcano Unzen. Vari flussi piroclastici. Vulcano Sinabung (HD).

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  Schema di una eruzione peleana
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  Eruzione del 1992 del Vulcano Pinatubo, Filippine
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  Il vulcano S.Helens il giorno prima dell'eruzione
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  Il Mt. S.Helens dopo l'eruzione
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  Il fungo di ceneri dell'eruzione del Mt. S.Helens
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  Formazione di una cupola di lava
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  Duomo lavico del Mt. S.Helens

Supervulcano non è un termine scientifico, ma è stato coniato dalla BBC nel 2000. Si ipotizza l'esistenza di supervulcani dall'analisi di 10-12 caldere presenti sulla crosta terrestre. Sono caldere di enormi dimensioni (decine di chilometri di diametro) e si presume che abbiano dato origine o possano dare origine a gigantesche eruzioni vulcaniche, con conseguenze catastrofiche anche per l'ambiente e il clima. Sono considerati supervulcani la caldera dello Yellostone, i campi Flegrei (Napoli), ed altri.

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  Caldera dello Yellowstone
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  Campi Flegrei (Napoli)
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  La caldera dell'Aniakchak, Alaska
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  La caldera del lago Taupo, Nuova Zelanda
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  Lago Toba, Sumatra
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  Lago Toba
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  La caldera di Aso, Giappone
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  Caldera di Aso

I vulcani hanno un ruolo molto importante nel modellamento della crosta terrestre e hanno avuto anche un ruolo importante nell'evoluzione dell'atmosfera terrestre. Talvolta però rappresentano un rischio per l'uomo.

La maggior parte dei vulcani si forma ai margini delle placche, formando importanti catene montuose, o isole vulcaniche. Ad esempio la catena andina è caratterizzata da molti vulcani

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  La Cordigliera delle Ande è in buona parte di origine vulcanica
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  Il settore intermedio della Cordigliera delle Ande
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  Il Giappone è di origine vulcanica
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  Tutte le isole attorno all'Oceano Pacifico sono di origine vulcanica
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  Le Hawai sono isole vulcaniche

I vulcani hanno avuto un ruolo molto importante nell'evoluzione dell'atmosfera terrestre, immettendo nell'atmosfera grandi quantità di CO₂, vapore acqueo, metano, zolfo. L'atmosfera primordiale quindi era completamente di origine vulcanica, solo successivamente le piante, con la fotosintesi, hanno diminuito la concentrazione di CO₂ e immesso grandi quantità di ossigeno.

La relativa vicinanza di vulcani a centri abitati può determinare un certo rischio vulcanico, legato alla pericolosità del vulcano (più il vulcano è pericoloso, ad esempio perché è esplosivo, maggiore sarà il rischio) e alla vulnerabilità del territorio, cioè da quanto vicino si è costruito al vulcano (l'area attorno al Vesuvio, ad esempio, è molto vulnerabile perché si è costruito, anche abusivamente, moltissimo).

Ad esempio se un vulcano molto pericoloso perché frequentemente esplosivo si trova su un'isola senza insediamenti umani, la pericolosità sarà praticamente nulla.

Spesso il problema è legato al fatto che i vulcani con comportamento esplosivo (vulcaniano e peleano) eruttano molto raramente, tra una eruzione e l'altra passano decine o centinaia di anni, dando l'impressione che il vulcano sia tranquillo e sicuro, per cui viene popolato nelle sue vicinanze.

Prevedere una eruzione vulcanica è difficile. Segnali premonitori possono essere: scosse sismiche, variazioni di forma dell'edificio vulcanico, emissione di radon, emissioni di gas anomali (fumarole).

Laddove ci può essere pericolo per l'uomo, vengono costruite della carte del rischio vulcanico per indicare in quali aree non ci devono essere manufatti umani, poiché possono essere interessate da fenomeni vulcanici.

Analizziamo a quali rischi va incontro un centro abitato nei pressi di un vulcano.

Le colate di lava, soprattutto quelle basaltiche, possono arrivare molto lontano e distruggere tutto quello che trovano.

Le ceneri di per se non sono tossiche, ma se respirate possono creare problemi respiratori. Il loro accumulo nei tetti può causare crolli di edifici. Alcune sostanze possono inquinare le falde acquifere. Nell'atmosfera possono creare problemi per i motori degli aerei e se immesse in quantità ingenti possono cambiare il clima sulla Terra.

Nel 1815 il vulcano Tambora (Indonesia) si risvegliò con una delle più grandi eruzioni esplosive che l'uomo abbia conosciuto. A causa della grande quantità di ceneri immesse nell'atmosfera il 1816 fu un anno senza estate che causò importanti carestie.

I vulcani più esplosivi (peleani) non emettono lava ma grandi quantità di piroclasti che in parte ricadono lungo i versanti del vulcano formano le colate piroclastiche (o nubi ardenti), una nube di gas, ceneri e lapilli molto calda (più di 500°C) e molto veloce (fino a 300 Km/h) e molto distruttiva.

Nel 1902 nell'isola di Martinica una nube ardente distrusse la città di St. Pierre e uccise 29.000 abitanti.

Talvolta nelle cime di un vulcano sono presenti grandi quantità di neve che, in occasione di una eruzione, si può sciogliere formando fiumi di fango particolarmente distruttivi, detti Lahar. Si possono formare anche quando piogge molto intense si mescolano con depositi di ceneri vulcaniche (quindi anche quando il vulcano non è in eruzione).

Famosa è l'eruzione del 1985 del vulcano Nevado de Ruiz, in Colombia, che ha causato una grande colata di fango che seppellì diversi insediamenti e causò 23.000 vittime.

In genere le eruzioni vulcaniche sono precedute e accompagnate da scosse sismiche dovute ai movimenti del magma all'interno del vulcano. In genere non sono scosse molto forti, però talvolta possono creare problemi, soprattutto se il vulcano è particolarmente esplosivo. Se avvengono in mare possono causare maremoti e onde anomale.

Si ricorda ad esempio l'esplosione dell'isola di Santorini del 1600 a.c. circa che, oltre a distruggere l'isola, causò un maremoto che probabilmente determinò la scomparsa della civiltà cretese.

Alcuni vulcani sono pericolosi perché possono emettere grandi quantità di gas tossico, come la CO₂ (pericolosa in grande quantità). Il vulcano Nyos (Camerun) è noto per questa caratteristica: nel 1986 il vulcano emise una grande nube di anidride carbonica che uccise 1.700 persone e 3.500 capi di bestiame.

La lava e le bombe vulcaniche possono causare incendi nei boschi e negli edifici colpiti.

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  La colata lavica ha raggiunto una casa (Hawai)
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  Una colata di lava a blocchi ha sepolto una casa nei pressi dell'Etna
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  Colata piroclastica (nube ardente) del Vulcano Mayon
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  Deposito di una colata piroclastica nel Mt. St. Helens
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  Lahar formatosi nell'eruzione del 1982 del Mt St Helens
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  Lahar a Galunggung (Indonesia)
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  Il lahar del Nevado de Ruiz che ha sepolto Armero
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  Lahar causato dal vulcano Pinatubo
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  Una mucca uccisa dalla nube di CO2 del vulcano Nyos (Camerun)

Qui facciamo una breve panoramica dei vulcani italiani. L'Italia è un territorio particolarmente vulcanico poiché si trova nella zona di convergenza tra la placca eurasiatica e quella africana, determinando sismi e vulcani.

Stromboli è un vulcano delle isole Eolie. È moderatamente esplosivo. È caratterizzato da frequenti ma deboli esplosioni, mediamente una ogni ora, durante le quali vengono emesse modeste quantità di ceneri, lapilli e bombe. Talvolta ci sono esplosioni più forti con maggiori quantità di piroclasti. Le emissioni laviche sono rare, nell'ultimo secolo ne sono avvenute 26.

Video di eruzioni dello stromboli: giugno 2013. Giugno 2014. Giugno 2013 in volo attorno al vulcano. Volo sopra il vulcano, estate 2014.

È il più grande e importante vulcano d'Europa e si trova in Sicilia. È quasi sempre sovrastato da un pennacchio di fumo. Erutta abbastanza frequentemente, con attività da stromboliana a vulcaniana. Le sue eruzioni talvolta hanno creato danni ai paesi circostanti, talvolta sono spettacolari attrazioni turistiche. La più lunga eruzione del XX secolo avvenne nel 1991 e durò 473 giorni. In questa pagina di wikipedia sono elencate tutte le sue eruzioni.

Filmati di eruzioni dell'Etna: 17 novembre 2013-1; 17 novembre-2; 2015;

È un vulcano attivo esplosivo, di tipi vulcaniano. Attualmente è quiescente. Le sue eruzioni sono caratterizzate da grandi pennacchi di ceneri e lapilli e colate laviche (non sempre presenti). Il territorio attorno al vulcano è molto antropizzato, un fatto che creerà molti problemi nel momento in cui si risveglierà.

Famosa è la sua eruzione del 79 d.c. che distrusse Pompei, Ercolano, Stabia ed altre città. Il vucano emise grandi quantità di piroclasti (ceneri e pomici) che seppellirono abitazioni ed abitanti. In base alla testimonianza riportata da Plinio il Giovane il pennacchio di ceneri assomigliava ad un fungo atomico e raggiunse una altezza di 26 chilometri. Ercolano fu investito e sepolto da una nube ardente.

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  Il cratere del Vesuvio
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  Eruzione del Vesuvio del 1944
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  Il foro di Pompei con il Vesuvio sullo sfondo
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  Il Vesuvio visto da Pompei in un'antica stampa di Karl Brullov
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  L'area interessata dall'eruzione del 79 dc