Nella maggior parte dei casi, il vulcanismo alimentato da punti caldi è relativamente tranquillo, con la lava che scende lungo i pendii abbastanza lentamente da permettere alle persone di spostarsi. Ma in diverse località - l'Etna, le Hawaii, l'Islanda - la lava viene espulsa in spettacolari fontane che possono raggiungere diverse centinaia di metri di altezza. Il che è meraviglioso per il turismo e terribile per chiunque si trovi a valle.

Al momento, non sappiamo cosa le alimenti. Tuttavia, grazie a una recente serie di eruzioni del vulcano Kilauea, abbiamo una delle migliori documentazioni finora disponibili sulle fontane di lava in eruzione. In un articolo pubblicato su Science, i ricercatori dello US Geological Survey descrivono ciò che abbiamo osservato e lo confrontano con ciò che potremmo aspettarci in base alle nostre migliori ipotesi su cosa alimenti queste fontane di roccia fusa.

Con tre regioni vulcaniche attive che producono fontane, c'è stato un flusso costante di video spettacolari di roccia incandescente che sgorga dalla Terra. Ma il Kilauea ha avuto solo tre episodi di fontane dal 1823, nonostante sia il vulcano più giovane e attivo delle Hawaii. Questa attività ha portato a studi intensivi e abbiamo un'idea chiara della struttura del vulcano. Lavori precedenti hanno identificato un paio di residui di lava entro pochi chilometri dalla superficie, e il vulcano aveva 35 stazioni separate di raccolta dati sul Kilauea, tra cui "sismiche, infrasuoni, geodetiche, gas e telecamere visive e termiche". Trentacinque strumenti, e il vulcano insiste comunque a essere misterioso.

Dopo una grande eruzione nel 2018 che ha parzialmente svuotato uno dei serbatoi di lava sotterranei, c'erano indicazioni che si stesse riempiendo costantemente. A partire dal 2019, tuttavia, il riempimento è accelerato, e la cima locale si è gonfiata a un ritmo di oltre 22 cm all'anno. Poi, nel 2023, questo è raddoppiato a 57 cm all'anno, e si è esteso a una caldera vicina.

Nel 2024, una grande serie di terremoti ha accompagnato l'apertura di uno sfiato, e si è aperta una fessura lunga 900 metri, che ha inviato fontane alte fino a 160 metri nel cielo nel corso di 13 ore. Meno di un giorno dopo che si è placata, è seguita una seconda eruzione. Al mese scorso, si erano verificati 52 ulteriori eruzioni a fontana, la più violenta delle quali ha spruzzato lava a oltre 400 metri in aria. Per riferimento, è più o meno l'altezza dell'Empire State Building, se l'Empire State Building fosse in fiamme e anche geologia.

Forse la scoperta più significativa è stata che potevamo prevedere quando era probabile che si verificasse un'eruzione a fontana. Ogni eruzione causava una rapida deflazione della cima del Kilauea ed era seguita dal riempimento relativamente lento del serbatoio magmatico di Halemaʻumaʻu.

Lo USGS ha riconosciuto che eruzioni consecutive si verificavano quando l'inclinazione della cima raggiungeva livelli simili. Sebbene l'inclinazione precisa associata alle eruzioni tendesse a diminuire nel tempo, la differenza tra eruzioni consecutive era relativamente piccola. Questo schema ha infine aiutato l'organizzazione a emettere avvisi quando era probabile che si verificassero eruzioni, il che è stato particolarmente utile perché non c'erano chiari segnali sismici immediatamente prima che le fontane riprendessero. Quindi il vulcano, in effetti, telegrafa i suoi colpi - solo non in un modo che qualcuno si aspettava.

Cosa ci hanno detto le eruzioni sul meccanismo che guida la formazione delle fontane?

Un'idea principale è che la pressione all'interno di un serbatoio magmatico mantenga l'acqua mescolata con altri materiali fino a quando non raggiunge una profondità sufficientemente superficiale da fuoriuscire come vapore. Questo frammenta il magma, che gli permette di risalire più rapidamente, il che permette a più vapore di fuoriuscire, e così via fino a quando non c'è un getto di materiale vicino alla superficie. L'alternativa sostiene che le cose siano guidate dal rilascio di anidride carbonica dal magma, che forma una "schiuma" magma/gas sul tetto della camera magmatica. Una volta che questa raggiunge un punto critico, il gas fuoriesce, trascinando con sé il magma fino a quando l'apporto nella camera magmatica non si esaurisce.

I nuovi dati non forniscono un quadro chiaro. Chiaramente non favoriscono la formazione di una schiuma di anidride carbonica, perché i livelli del gas sono rimasti bassi