Le più grandi eruzioni vulcaniche della storia e la scala VEI
L'Indice di esplosività vulcanica è una scala di volume: sopra il VEI 2, ogni grado in più vuol dire circa dieci volte più roccia e cenere scagliate fuori. Ecco cosa comporta ciascun grado, per la valle accanto e per il clima dell'intero pianeta.
I terremoti hanno la magnitudo, le eruzioni hanno l'Indice di esplosività vulcanica (VEI), proposto nel 1982 da Chris Newhall dell'USGS e da Stephen Self. Valuta quanto materiale è uscito e fino a che altezza è salito, e le risposte coprono un fattore di cento milioni. Per questo «la più grande eruzione della storia» ha diverse risposte corrette, separate l'una dall'altra da un fattore dieci.
Che cosa misura l'Indice di esplosività vulcanica
Il VEI va da 0 a 8 e si basa soprattutto sul volume complessivo di tefra (cenere, pomice e frammenti di roccia), più l'altezza della colonna eruttiva. Il VEI 0 sta sotto i 10.000 m³, il VEI 1 parte da 10.000 m³ e il VEI 2 da un milione. Da lì ogni grado vale dieci volte il precedente: il VEI 5 inizia a 1 km³, il VEI 6 a 10, il VEI 7 a 100 e il VEI 8 a 1.000 km³. Un VEI 7 non è «un po' peggio» di un VEI 5: è cento volte più materiale.
Cosa comporta ogni grado
I VEI 0–2 sono le fontane di lava delle Hawaii e le esplosioni dello Stromboli: pericolose entro pochi chilometri, irrilevanti più in là. Un VEI 3–4 solleva la cenere da 3 a 25 km, blocca gli aerei a terra e può ancora uccidere: il Nevado del Ruiz nel 1985 fu solo un VEI 3, ma la calotta di ghiaccio fusa generò colate di fango che uccisero più di 23.000 persone. Un VEI 5 si porta via una vetta e devasta centinaia di chilometri quadrati. Un VEI 6 carica la stratosfera abbastanza da raffreddare il pianeta per un anno o due. Un VEI 7 cambia il clima di interi continenti. Un VEI 8 seppellisce regioni grandi come nazioni.
Le più grandi eruzioni vulcaniche documentate
Metti le eruzioni famose su un unico asse e le distanze saltano all'occhio. Il Sant'Elena sta in fondo; il Toba è migliaia di volte più grande.
Nella storia scritta niente si avvicina a un VEI 8: il Tambora è circa un ventesimo del Toba. E l'eruzione più grande del Novecento non fu il Pinatubo ma il Novarupta nel 1912: circa 13,5 km³ di magma in 60 ore su un tratto quasi disabitato della penisola di Alaska, ed è per questo che pochi ne hanno sentito parlare.
Supervulcani: Toba e Yellowstone
«Supervulcano» non è un termine ufficiale. L'USGS lo usa per un vulcano che ha prodotto almeno un'eruzione VEI 8, cioè più di 1.000 km³ in un solo evento. Eruzioni del genere non costruiscono una montagna: svuotano una camera magmatica così in fretta che il terreno sprofonda in una caldera larga decine di chilometri.
Toba, Sumatra
Circa 74.000 anni fa il Toba emise tra 2.800 km³ di materiale (la stima classica) e circa 3.800 km³ di magma (una rivalutazione del 2023): con ogni probabilità la più grande eruzione esplosiva degli ultimi due milioni di anni. Nella sua caldera c'è il lago Toba, lungo circa 100 km, e la sua cenere forma uno strato che copre l'India. L'idea molto diffusa che il suo «inverno vulcanico» abbia ridotto l'umanità a poche migliaia di persone è fortemente contestata: i sedimenti del lago Malawi non mostrano un raffreddamento brusco nell'Africa orientale, e i siti in Sudafrica e in India indicano che le persone continuarono a vivere lì anche durante la caduta di cenere.
Yellowstone: date delle eruzioni e mappa della cenere
Yellowstone ha avuto tre eruzioni che hanno formato caldere: Huckleberry Ridge, 2,08 milioni di anni fa, più di 2.450 km³ e una caldera di circa 75 km di diametro; Mesa Falls, 1,3 milioni di anni fa, con 280 km³ relativamente modesti; e Lava Creek, 631.000 anni fa, più di 1.000 km³, che ha formato l'attuale caldera di Yellowstone. Ne sono seguite circa 80 molto più piccole, soprattutto colate di lava.
La famosa probabilità annua di un'altra eruzione da caldera, circa 1 su 730.000, è solo la media dei due intervalli tra quei tre eventi. L'USGS sottolinea che sono dati del tutto insufficienti per prevedere qualcosa, che non ci sono indizi di un'eruzione catastrofica imminente e che è improbabile nei prossimi secoli. I vulcani non sono «in ritardo».
Uno studio di modellazione dell'USGS del 2014, su un'eruzione delle dimensioni di Lava Creek con i venti attuali, ha trovato che la cenere si distribuirebbe in un cerchio approssimativo: da decine di centimetri a più di un metro nelle città entro 500 km come Billings e Casper, qualche centimetro a Minneapolis e Des Moines, millimetri sulle coste orientale, occidentale e del Golfo. Devastante a livello regionale, un duro colpo per tutto il paese, con effetti sul clima per anni o decenni: non la fine del mondo.
Lancia un VEI 8 a Yellowstone →Il Tambora, 1815: la più grande eruzione della storia scritta
Il Tambora, sull'isola indonesiana di Sumbawa, raggiunse il culmine il 10–11 aprile 1815. Le esplosioni si sentirono a Batavia (Giacarta), a più di 1.200 km di distanza, e furono scambiate per colpi di cannone. Il vulcano produsse circa 150 km³ di depositi, perse ben più di un chilometro di altezza e lasciò una caldera larga 6 km.
Flussi piroclastici e tsunami uccisero sul colpo nell'ordine di 10.000 persone; carestia e malattie a Sumbawa e Lombok ne uccisero molte di più. Le stime complessive vanno da circa 71.000 a 92.000 morti: l'eruzione più letale mai documentata. Poi lo zolfo fece il giro del mondo. Il 1816 diventò l'«anno senza estate»: le temperature globali scesero di circa 0,4–0,7 °C, a giugno nevicò nel New England, i raccolti andarono perduti in tutta Europa e Mary Shelley scrisse Frankenstein durante quell'estate fredda e piovosa sul lago di Ginevra. Tutto questo da un VEI 7, un decimo di una supereruzione.
Fai esplodere un VEI 7 sul Tambora →Il Krakatoa, 1883: quanto fu forte il boato e perché uccise 36.000 persone
Il Krakatoa (Krakatau), nello stretto tra Giava e Sumatra, raggiunse il culmine la mattina del 27 agosto 1883: un VEI 6 di circa 20 km³ che distrusse gran parte dell'isola. Le esplosioni furono udite a Rodrigues, a circa 4.800 km, vicino a Mauritius, come il rombo lontano di un cannoneggiamento: è spesso citato come il suono udito alla maggiore distanza mai registrata. I barografi di tutto il mondo registrarono l'onda di pressione mentre girava più volte attorno al pianeta.
Non fu il boato a uccidere. Morirono almeno 36.417 persone, nella stragrande maggioranza annegate dagli tsunami alti decine di metri che distrussero 165 villaggi costieri (vedi gli tsunami più letali).
Anak Krakatau, 2018
Nel 1927 nella vecchia caldera emerse un nuovo vulcano, l'Anak Krakatau, il «figlio del Krakatoa». Il 22 dicembre 2018, durante un'eruzione, una parte del suo fianco è scivolata in mare. Lo tsunami ha colpito Giava e Sumatra di notte, senza preavviso, e ha ucciso 437 persone. A un vulcano insulare ripido non serve un'eruzione gigantesca per causare uno tsunami mortale.
Pinatubo e Hunga Tonga: i giganti moderni
Il Pinatubo, nelle Filippine, eruttò il 15 giugno 1991 dopo 500 anni di quiete: la seconda eruzione più grande del Novecento. Emise circa 5 km³ di magma (circa 10 km³ di cenere e pomice una volta depositate), la sua colonna arrivò a 35 km e un tifone di passaggio inzuppò la cenere finché migliaia di tetti crollarono. Morirono circa 350 persone; gli scienziati filippini e dell'USGS avevano previsto l'eruzione e fatto evacuare la zona, salvando almeno 5.000 vite.
Il Pinatubo ha fornito anche la misura più netta di cosa fa un VEI 6 al clima. Circa 15–20 milioni di tonnellate di anidride solforosa stesero un velo attorno al globo e nel 1992 abbassarono la temperatura media in superficie di circa 0,5 °C; l'effetto svanì dopo il 1993.
Simula il Pinatubo con VEI 6 →L'Hunga Tonga–Hunga Ha'apai, un vulcano in gran parte sommerso, esplose il 15 gennaio 2022. La sua colonna arrivò a circa 57 km, nella mesosfera: la colonna vulcanica più alta mai misurata. Le fonti lo classificano VEI 5 o 6. I suoi tsunami attraversarono il Pacifico: a Tonga morirono poche persone, e due annegarono in Perù. Poiché eruttò attraverso il mare, liberò poco zolfo ma circa 146 milioni di tonnellate di vapore acqueo, all'incirca il 10% di tutta l'acqua presente nella stratosfera, e quindi non lasciò un chiaro segnale di raffreddamento.
Il Vesuvio e Pompei, 79 d.C.
L'eruzione che seppellì Pompei fu un VEI 5, circa 4 km³ di magma. Una colonna alta più di 30 km fece piovere pomice sulla città, a 10 km dalla bocca, per quasi un giorno intero, finché i tetti cedettero. Poi la colonna collassò in surge piroclastici, valanghe di gas caldi e cenere che scorrono raso terra: raggiunsero Ercolano nella notte e Pompei la mattina dopo, uccidendo in pochi minuti chiunque fosse ancora lì.
La data dell'eruzione di Pompei: agosto o ottobre?
La data tradizionale, il 24 agosto del 79 d.C., viene dalle copie manoscritte delle lettere di Plinio il Giovane. Gli scavi però continuavano a restituire indizi autunnali, e nel 2018 è stata trovata un'iscrizione a carboncino con una data corrispondente al 17 ottobre; il carboncino sbiadisce in fretta, quindi probabilmente fu scritta pochi giorni prima del disastro. Oggi molti studiosi propendono per il 24 ottobre del 79 d.C., anche se il dibattito non è formalmente chiuso.
A Pompei sono state recuperate più di mille vittime e a Ercolano circa 300; il totale non si conosce. Oggi nella zona rossa del Vesuvio vivono circa 700.000 persone, che il piano nazionale punta a evacuare entro 72 ore.
Guarda un VEI 5 sul Vesuvio →Il monte Sant'Elena, 1980
Alle 8:32 del 18 maggio 1980 un terremoto di magnitudo 5,1 staccò il fianco nord del monte Sant'Elena (Mount St. Helens), che si era gonfiato: fu la più grande valanga di detriti mai documentata, circa 2,5 km³. Senza più il tappo, il magma esplose lateralmente a oltre 480 km/h, abbattendo la foresta su circa 600 km². In 15 minuti la colonna di cenere superò i 24 km.
Morirono cinquantasette persone. Fu un VEI 5 con circa 1 km³ di tefra, un millesimo di una supereruzione. L'ultima eruzione del vulcano è durata dal 2004 al gennaio 2008: un'estrusione tranquilla che ha costruito nel cratere una nuova cupola di lava di circa 93 milioni di m³. Da allora è calmo.
Kamčatka: la prima esplosione laterale
La penisola russa della Kamčatka ha circa 30 vulcani attivi. La Ključevskaja Sopka, circa 4.750 m, è il vulcano attivo più alto dell'Eurasia e uno dei più attivi. Il suo vicino, il Bezymjannyj, il 30 marzo 1956 fece quello che il Sant'Elena avrebbe fatto nel 1980: un'esplosione diretta gli strappò la cima e un fianco e devastò circa 500 km², e da allora è il caso di riferimento per questo tipo di eruzione. Nell'aprile 2023 il vicino Šiveluč ha visto crollare parte della sua cupola di lava, con cenere fino a circa 20 km di quota e flussi piroclastici lunghi fino a 19 km.
Le eruzioni più letali: la grandezza non dice tutto
Se ordini le eruzioni per numero di vittime, la lista si rimescola. A uccidere di solito sono lo tsunami, la colata di fango, il flusso piroclastico che entra in un centro abitato, oppure la carestia che viene dopo.
Il monte Pelée, in Martinica, fu un VEI 4, eppure l'8 maggio 1902 un flusso piroclastico raggiunse Saint-Pierre in pochi minuti e uccise quasi tutti i suoi circa 28.000 abitanti. Il Nevado del Ruiz, un VEI 3, generò colate di fango che ore dopo seppellirono la città di Armero. All'Unzen, nel 1792, una cupola collassò in mare e a uccidere fu lo tsunami. Una piccola eruzione accanto a una città fa più vittime di una gigantesca in mezzo al nulla.
Il vulcano più grande e l'eruzione più grande
I vulcani più grandi non sono quelli con le eruzioni più grandi. Il Mauna Loa, alle Hawaii, il vulcano attivo più grande della Terra, ha un volume di almeno 75.000 km³, circa venti volte tutto ciò che ha emesso il Toba, eppure è stato costruito da tranquille colate di lava di VEI 0–1. Nel 2020 alcuni ricercatori hanno dimostrato che il Pūhāhonu, un vulcano spento da tempo nelle isole Hawaii nordoccidentali, è grande circa il doppio, con circa 148.000 km³: il più grande vulcano a scudo conosciuto. Il Massiccio Tamu, nel Pacifico, fu proclamato nel 2013 il più grande vulcano singolo, ma rilievi magnetici successivi fanno pensare che si sia formato su una dorsale oceanica e non da un'unica bocca.
Prova un VEI 5 e un VEI 8 nello stesso punto e confronta le aree colpite, oppure guarda cosa hanno fatto eruttare i visitatori negli ultimi 30 giorni nella pagina delle simulazioni recenti. Altre scale: i terremoti più forti, le dimensioni dei meteoriti.
Domande frequenti
Qual è stata la più grande eruzione vulcanica della storia?
Nella storia scritta, quella del Tambora in Indonesia nel 1815: un VEI 7 di circa 150 km³ che causò l'«anno senza estate». Nella documentazione geologica, il Toba a Sumatra, circa 74.000 anni fa, fu un VEI 8 di circa 2.800–3.800 km³.
Che cos'è un supervulcano?
Un vulcano che ha prodotto almeno un'eruzione VEI 8, cioè più di 1.000 km³ di materiale in un solo evento, lasciando un'enorme caldera invece di un cono. Yellowstone, Toba e Taupō sono esempi; la supereruzione più recente è quella del Taupō, circa 25.500 anni fa.
Yellowstone sta per eruttare?
Secondo l'USGS non ci sono indizi di un'eruzione catastrofica imminente, ed è improbabile che ne avvenga una nei prossimi secoli; la probabilità annua è di circa 1 su 730.000. Le sue eruzioni da caldera risalgono a 2,08 milioni, 1,3 milioni e 631.000 anni fa.
Quanto fu forte il boato del Krakatoa?
Le esplosioni del 1883 furono udite sull'isola di Rodrigues, a circa 4.800 km, come colpi di cannone lontani. I barografi di tutto il mondo registrarono l'onda di pressione che girava più volte attorno alla Terra.
Qual è il vulcano più grande del mondo?
Il Mauna Loa, alle Hawaii, è il vulcano attivo più grande, con almeno 75.000 km³. Il più grande vulcano a scudo conosciuto è il Pūhāhonu, un vulcano hawaiano spento grande circa il doppio.
Quando ha eruttato l'ultima volta il monte Sant'Elena?
Dal 2004 al gennaio 2008, quando ha costruito lentamente una nuova cupola di lava nel cratere. La sua eruzione esplosiva del 18 maggio 1980 fu un VEI 5 che uccise 57 persone.
Fonti
- Newhall & Self (1982): The Volcanic Explosivity Index, JGR
- USGS: Questions about supervolcanoes
- USGS: Summary of Yellowstone eruption history
- USGS: Modeling the ash distribution of a Yellowstone supereruption (2014)
- Lane et al. (2013): la cenere del Toba nel lago Malawi non mostra un inverno vulcanico, PNAS
- Kandlbauer & Sparks (2014): New estimates of the 1815 Tambora eruption volume
- USGS: Which volcanic eruptions were the deadliest?
- Science Advances (2020): The 22 December 2018 tsunami from flank collapse of Anak Krakatau
- USGS Fact Sheet 113-97: The cataclysmic 1991 eruption of Mount Pinatubo
- Proud et al. (2022): The Hunga Tonga-Hunga Ha'apai eruption reached the mesosphere, Science
- NASA JPL: Tonga eruption blasted unprecedented amount of water into stratosphere
- USGS: Mount St. Helens 1980 cataclysmic eruption
- USGS Professional Paper 1791: The Novarupta-Katmai eruption of 1912
- Science: Ancient graffiti shifts date of Pompeii's destruction by 2 months
- Dipartimento della Protezione Civile: piano nazionale per il Vesuvio
- Smithsonian Global Volcanism Program: Sheveluch (Russia), rapporto di maggio 2023
- USGS: Where is the largest active volcano in the world?
- Garcia et al. (2020): Pūhāhonu: Earth's biggest and hottest shield volcano, EPSL
- Bogojavlenskaja e Girina, IVS FEB RAS: il vulcano Bezymjannyj, 50 anni di attività (in russo)