Gli scienziati hanno scoperto un'enorme massa di magma nelle profondità della Toscana, anche se la regione mostra pochi indizi superficiali tipicamente associati a tali sistemi. Utilizzando un metodo di imaging sismico chiamato tomografia a rumore ambientale, i ricercatori hanno rilevato circa 6.000 km3 di fluidi vulcanici sepolti tra 8 e 15 km sotto la superficie. (6.000 km3 equivalgono al volume di 2,4 miliardi di piscine olimpioniche standard.)

Il team internazionale includeva scienziati dell'Università di Ginevra (UNIGE), dell'Istituto di Geoscienze e Risorse della Terra (CNR-IGG) e dell'Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV). I loro risultati, pubblicati su Communications Earth & Environment, potrebbero anche aiutare i ricercatori a localizzare serbatoi geotermici, giacimenti di litio ed elementi delle terre rare collegati all'attività magmatica profonda.

Alcune delle regioni vulcaniche più note al mondo, tra cui il Parco Nazionale di Yellowstone negli Stati Uniti, il Lago Toba in Indonesia e il Lago Taupo in Nuova Zelanda, si trovano sopra serbatoi magmatici contenenti migliaia di chilometri cubi di materiale fuso. Gli scienziati di solito identificano questi sistemi attraverso prove visibili o misurabili in superficie, come depositi di antiche eruzioni, crateri vulcanici, sollevamento o subsidenza del terreno e gas fuoriuscenti. Quando questi segni sono assenti, tuttavia, anche enormi quantità di magma possono rimanere non rilevate all'interno della crosta terrestre.

Sembra che questo sia successo in Toscana. I ricercatori dell'UNIGE, in collaborazione con specialisti dell'Istituto di Geoscienze e Risorse della Terra (IGG-CNR) e dell'Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV), hanno mappato circa 6.000 km3 di fluidi vulcanici all'interno della crosta continentale. Il materiale appena identificato si estende attraverso la Toscana a profondità comprese tra 8 e 15 km.

Su scale temporali geologiche, un corpo magmatico di queste dimensioni potrebbe teoricamente svolgere un ruolo nello sviluppo di un supervulcano. I ricercatori sottolineano, tuttavia, che il sistema non rappresenta attualmente una minaccia. "Sapevamo che questa regione, che si estende da nord a sud attraverso la Toscana, è geotermicamente attiva, ma non ci rendevamo conto che contenesse un volume di magma così grande, paragonabile a quello di sistemi supervulcanici come Yellowstone", spiega Matteo Lupi, professore associato presso il Dipartimento di Scienze della Terra della Facoltà di Scienze dell'UNIGE, che ha guidato lo studio.

Il team ha individuato il magma attraverso la tomografia a rumore ambientale, una tecnica comunemente usata dai sismologi per esaminare strutture nascoste sotto la superficie. Il metodo funziona come una "radiografia" della crosta terrestre analizzando sottili vibrazioni prodotte continuamente dalle onde oceaniche, dal vento e dall'attività umana. Mentre queste vibrazioni si muovono attraverso il terreno, gli strumenti sismici in superficie registrano la velocità con cui le onde viaggiano. I ricercatori hanno dispiegato circa 60 sensori ad alta risoluzione per lo studio. Le onde sismiche generalmente rallentano quando attraversano materiale insolitamente caldo o parzialmente fuso. Identificando le aree in cui le onde si muovevano a velocità inferiori, i ricercatori sono stati in grado di individuare la probabile posizione del magma. Hanno quindi combinato le misurazioni per creare una ricostruzione tridimensionale delle strutture sotterranee nell'area di studio.

La scoperta ha implicazioni che vanno oltre la comprensione della geologia toscana. Poiché la tomografia a rumore ambientale può esaminare vaste regioni sotterranee in modo relativamente rapido ed economico, potrebbe fornire un modo utile per cercare energia geotermica e risorse minerarie. I sistemi magmatici profondi sono spesso associati a depositi di litio ed elementi delle terre rare. Questi materiali sono sempre più importanti per tecnologie come le batterie dei veicoli elettrici e altri componenti necessari per la transizione energetica.

"Questi risultati sono importanti sia per la ricerca fondamentale che per applicazioni pratiche, come la localizzazione di serbatoi geotermici o depositi ricchi di litio ed elementi delle terre rare, che sono utilizzati, ad esempio, nelle batterie dei veicoli elettrici. Oltre al loro grande interesse scientifico"