Slab sloj kore koji se nalazi duboko ispod tla poznate talijanske vulkanske kaldere Campi Flegrei (Flegrejska polja) odgovoran je za razdoblja učestalih podrhtavanja tla koja regiju pogađaju već desetljećima, pokazuje novo istraživanje objavljeno 5. travnja u znanstvenom časopisu AGU Advances.

Prema nalazima, taj sloj se nalazi na dubini između 3 i 4 kilometra ispod površine te je sastavljen od stijene poznate kao tuf — lagane, porozne stijene nastale sabijanjem vulkanskog pepela. Tijekom desetaka tisuća godina, ovaj je tuf oslabio zbog višestrukih prodora magme, što mu je znatno umanjilo čvrstoću.

Tuf kao "spužva" za vulkanske plinove

Prema voditeljici istraživanja, Luciji Pappalardo, višoj znanstvenici s Nacionalnog instituta za geofiziku i vulkanologiju u Italiji (INGV), ovaj sloj tufa djeluje poput spužve koja upija vulkanske plinove koji se dižu iz magmatske komore, smještene najmanje 12 kilometara ispod površine. Kako se plinovi nakupljaju unutar pora u tufastoj stijeni, dolazi do njezine deformacije i pucanja — što uzrokuje potrese.

“Ostale kaldere u svijetu također pokazuju ovakve fenomene,” izjavila je Pappalardo za Live Science, “pa vjerujemo da se naš model može primijeniti i na druge kaldere širom svijeta.”

Erupcija zasad nije izgledna

Campi Flegrei posljednji je put eruptirao 1538. godine, no regija redovito doživljava razdoblja tzv. vulkanske nemirnosti, najnovije od kojih traje od 2005. godine. Tijekom tih razdoblja bilježe se učestali, uglavnom manji potresi, ali i uzdizanje tla.

Prema talijanskom Odjelu civilne zaštite, u zoni koja bi u slučaju velike erupcije bila pogođena smrtonosnim piroklastičnim tokovima živi čak 500.000 ljudi. Unatoč toj prijetnji, trenutno nema naznaka skorog vulkanskog izbijanja.

“Naš sustav nadzora trenutačno ne bilježi nijedan parametar koji bi ukazivao na kretanje magme,” ističe Pappalardo. “Dakle, erupcija se ne očekuje u bliskoj budućnosti.”

Nova metoda otkrila neočekivani slab sloj

Cilj istraživačkog tima bio je razumjeti kako struktura i mehanička svojstva stijena ispod kaldere utječu na vulkansku aktivnost. Za analizu su koristili uzorke stijena izbušenih još prije nekoliko desetljeća ispod središta kaldere.

Ti su uzorci prošli detaljne analize, uključujući karakterizaciju minerala i elemenata, ali i naprednu metodu nazvanu 4D računalna rendgenska mikrotomografija. Ova tehnika omogućila je znanstvenicima da promatraju unutarnju strukturu stijena tijekom njihova sabijanja i pucanja, čime su dobili dragocjene podatke o njihovoj čvrstoći i mehaničkom ponašanju.

Tijekom ispitivanja uzoraka iz različitih slojeva, istraživači su otkrili neočekivano slab sloj tufa. Taj je sloj, kako pokazuje računalno modeliranje, tijekom vremena bio izložen višestrukim intruzijama magme (tzv. dikovima), što je dodatno zagrijalo, deformiralo i oslabilo stijenu.

“Ovo otkriće bilo je iznenađenje,” rekla je Pappalardo.

Najnoviji potresi i urušavanje zida u Pompejima

Podrhtavanja tla u Campi Flegreiju i dalje su prisutna. Prema najnovijim izvješćima, jedan od manjih potresa koji je nedavno zabilježen čak je srušio zid u povijesnom lokalitetu Pompeji, što dodatno naglašava važnost razumijevanja ponašanja vulkanskog sustava.

Istraživački tim sada se usredotočuje na sljedeće pitanje: kako materijal iz duboke magmatske komore dolazi do površine i pod kojim uvjetima to može izazvati erupciju. Iako kaldera učestalo podrhtava, Pappalardo ponavlja da trenutno ništa ne ukazuje na opasnu akumulaciju magme ili njezino kretanje prema površini.