Bilim insanları, Toskana'nın derinliklerinde devasa bir magma kütlesi keşfetti, ancak bölge bu tür sistemlerle tipik olarak ilişkilendirilen yüzey ipuçlarının çok azını gösteriyor. Ortam gürültüsü tomografisi adı verilen sismik görüntüleme yöntemini kullanan araştırmacılar, yüzeyin 8 ila 15 km altında yaklaşık 6.000 km3 volkanik sıvı tespit etti. (6.000 km3, 2,4 milyar standart Olimpik yüzme havuzunun hacmine eşittir.)

Uluslararası ekip, Cenevre Üniversitesi (UNIGE), Yer Bilimleri ve Yer Kaynakları Enstitüsü (CNR-IGG) ve Ulusal Jeofizik ve Volkanoloji Enstitüsü'nden (INGV) bilim insanlarını içeriyordu. Communications Earth & Environment dergisinde yayınlanan bulguları, araştırmacıların derin magmatik aktiviteyle bağlantılı jeotermal rezervuarları, lityum yataklarını ve nadir toprak elementlerini bulmasına da yardımcı olabilir.

Dünyanın en iyi bilinen volkanik bölgelerinden bazıları (ABD'deki Yellowstone Ulusal Parkı, Endonezya'daki Toba Gölü ve Yeni Zelanda'daki Taupo Gölü dahil) binlerce kilometreküp erimiş malzeme içeren magma rezervuarlarının üzerinde yer alır. Bilim insanları bu sistemleri genellikle eski patlama çökelleri, volkanik kraterler, yükselen veya alçalan zemin ve kaçan gazlar gibi yüzeyde görünür veya ölçülebilir kanıtlarla tanımlar. Ancak bu işaretler yokken, Dünya'nın kabuğunda devasa magma miktarları bile fark edilmeden kalabilir.

Görünüşe göre Toskana'da da olan bu. UNIGE'den araştırmacılar, Yer Bilimleri ve Yer Kaynakları Enstitüsü (IGG-CNR) ve Ulusal Jeofizik ve Volkanoloji Enstitüsü'nden uzmanlarla birlikte, kıtasal kabuk içinde yaklaşık 6.000 km3 volkanik sıvının haritasını çıkardı. Yeni tanımlanan malzeme, Toskana genelinde 8 ila 15 km derinliklere uzanıyor.

Jeolojik zaman ölçeklerinde, bu boyuttaki bir magma kütlesi teorik olarak bir süpervolkanın gelişiminde rol oynayabilir. Ancak araştırmacılar, sistemin şu anda bir tehdit oluşturmadığını vurguluyor. Çalışmayı yöneten UNIGE Fen Fakültesi Yer Bilimleri Bölümü'nde doçent olan Matteo Lupi, "Bu bölgenin kuzeyden güneye Toskana boyunca uzandığını ve jeotermal olarak aktif olduğunu biliyorduk, ancak Yellowstone gibi süpervolkanik sistemlerle karşılaştırılabilir bu kadar büyük bir magma hacmi içerdiğini fark etmemiştik" diye açıklıyor.

Ekip, magmayı sismologların yüzeyin altında gizli yapıları incelemek için yaygın olarak kullandığı bir teknik olan ortam gürültüsü tomografisi ile buldu. Yöntem, okyanus dalgaları, rüzgar ve insan faaliyetleri tarafından sürekli üretilen ince titreşimleri analiz ederek Dünya'nın kabuğunun 'röntgeni' gibi çalışır. Bu titreşimler yerden geçerken, yüzeydeki sismik aletler dalgaların ne kadar hızlı yayıldığını kaydeder. Araştırmacılar çalışma için yaklaşık 60 yüksek çözünürlüklü sensör yerleştirdi. Sismik dalgalar, alışılmadık derecede sıcak veya kısmen erimiş malzemeden geçerken genellikle yavaşlar. Dalgaların daha düşük hızlarda hareket ettiği alanları belirleyerek, araştırmacılar magmanın olası yerini tespit edebildiler. Daha sonra ölçümleri birleştirerek çalışma alanındaki yeraltı yapılarının üç boyutlu bir rekonstrüksiyonunu oluşturdular.

Keşif, Toskana'nın jeolojisini anlamanın ötesinde çıkarımlara sahip. Ortam gürültüsü tomografisi, geniş yeraltı bölgelerini nispeten hızlı ve ucuz bir şekilde tarayabildiğinden, jeotermal enerji ve mineral kaynakları aramak için yararlı bir yol sağlayabilir. Derin magmatik sistemler genellikle lityum ve nadir toprak elementleri yataklarıyla ilişkilendirilir. Bu malzemeler, elektrikli araç aküleri ve enerji dönüşümü için gereken diğer bileşenler gibi teknolojiler için giderek daha önemli hale geliyor.

"Bu sonuçlar hem temel araştırmalar hem de jeotermal rezervuarların veya lityum ve nadir toprak elementleri açısından zengin yatakların bulunması gibi pratik uygulamalar için önemlidir; örneğin elektrikli araç akülerinde kullanılanlar. Büyük bilimsel ilgilerinin yanı sıra, bu keşif aynı zamanda bu tür sistemlerin nasıl oluştuğunu ve zaman içinde nasıl geliştiğini daha iyi anlamamıza da yardımcı olabilir."