Tunnel di lava

De michel detay (auteur), bjorn hroarsson (auteur)
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I tunnel di lava di Ferlir,  qui sopra, si trovano nei campi lavici  di Leitahraun, in Islanda. Questo  stretto passaggio mostra dei «denti   di squalo», cioè strutture scolpite dai  gas che circolano nel tunnel alla fine  del ciclo eruttivo. A destra,   il tunnel di lava di Búri, che nel punto  della foto è largo e alto come una  galleria della metropolitana. Le pareti  sono segnate dalle tracce lasciate da  antiche colate di lava. Sul pavimento,  la lava a corda (del tipo pahoehoe)  conserva, fissate per sempre, le linee  di scorrimento. 70  Le Scienze  511  marzo  2011 Michel Detay e Björn Hróarsson  sono vulcanospeleologi. Hróarsson   ha pubblicato diversi lavori sui tunnel   di lava dell'Islanda. Geo Lo GIA Tunnel di lava L'Islanda è ricca di tunnel scavati da lave fluide sui fianchi dei vulcani.  Queste gallerie, che si trovano anche su satelliti naturali e altri pianeti  del sistema solare, ospitano curiose strutture di lava solidificata di Michel Detay e Björn Hróarsson I n   B r e v e Un tunnel di lava si crea per il raffreddamento del guscio esterno di una  colata di lava fluida.  Un tunnel di questo tipo può arrivare a essere lungo anche diverse  decine di chilometri. Le lave povere in silice, che possono essere abbastanza fluide da  formare dei tunnel, si trovano soprattutto nei vulcani dei punti caldi.  Dei 200 vulcani attivi in Islanda dall’olocene (cioè negli ultimi 10.000  anni), il 50 per cento ha tunnel di lava.
Publié le : vendredi 4 janvier 2013
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I tunnel di lava di Ferlir, 
qui sopra, si trovano nei campi lavici 
di Leitahraun, in Islanda. Questo 
stretto passaggio mostra dei «denti  
di squalo», cioè strutture scolpite dai 
gas che circolano nel tunnel alla fine 
del ciclo eruttivo. A destra,  
il tunnel di lava di Búri, che nel punto 
della foto è largo e alto come una 
galleria della metropolitana. Le pareti 
sono segnate dalle tracce lasciate da 
antiche colate di lava. Sul pavimento, 
la lava a corda (del tipo pahoehoe) 
conserva, fissate per sempre, le linee 
di scorrimento.
70  Le Scienze  511  marzo  2011Michel Detay e Björn Hróarsson 
sono vulcanospeleologi. Hróarsson  
ha pubblicato diversi lavori sui tunnel  
di lava dell'Islanda.
Geo Lo GIA
Tunnel
di lava
L'Islanda è ricca di tunnel scavati da lave fluide sui fianchi dei vulcani. 
Queste gallerie, che si trovano anche su satelliti naturali e altri pianeti 
del sistema solare, ospitano curiose strutture di lava solidificata
di Michel Detay
e Björn Hróarsson
I n   B r e v e
Un tunnel di lava si crea per il raffreddamento del guscio esterno di una 
colata di lava fluida. 
Un tunnel di questo tipo può arrivare a essere lungo anche diverse 
decine di chilometri.
Le lave povere in silice, che possono essere abbastanza fluide da 
formare dei tunnel, si trovano soprattutto nei vulcani dei punti caldi. 
Dei 200 vulcani attivi in Islanda dall’olocene (cioè negli ultimi 10.000 
anni), il 50 per cento ha tunnel di lava.
I tunnel di lava si trovano anche su altri pianeti del sistema solare e su 
alcuni satelliti naturali. 
www.lescienze.it  Le Scienze  71
Tutte le fotografie sono di Michel Detay (salvo dove diversamente indicato)La camera principale 
del tunnel di lava di Búri 
nell’inverno 2009 (a destra). 
Sotto, l'entrata del tunnel 
di lava di r aufarholshellir 
nell’inverno 2009. Il tetto 
è crollato in diversi punti, 
creando lucernari che 
permettono la formazione  
di cumuli di ghiaccio e di 
neve eccezionali.
72  Le Scienze  511  marzo  2011onoscete i «tunnel di lava»? Queste struttu- dicati con termini hawaiani: le lave aa, povere in silice e molto 
re si trovano sui fianchi di alcuni vulcani e  calde, che raffreddandosi producono superfici rugose, e le lave pa-
sono prodotte da colate laviche che si raf- hoehoe, molto povere in silice e molto calde, che producono su-
freddano e solidificano in superficie, men- perfici a corda, orientate nel senso di scorrimento della colata. Af-
tre al loro interno la lava continua a scorre- finché si formino tunnel di lava, è necessario che la lava sia poco 
re. Quando queste arterie vulcaniche cessano  viscosa e scorra senza interruzioni. In generale, i tunnel si formano C di essere alimentate si svuotano, lasciando  preferibilmente dove la portata della colata è più grande.
gallerie chiamate tunnel di lava. Ma come si formano? Lo spie- Se tutte queste condizioni sono verificate, la colata si solidifi-
gheremo in questo articolo, illustrando le caratteristiche di que- ca in superficie, mentre un vero torrente di lava continua a scorre-
ste strutture, grazie agli spettacolari tunnel di lava che si trova- re all’interno, in una specie di tubatura vulcanica che si organizza 
no in Islanda. in una rete simile a quella delle arterie, con le pareti rese ignifughe 
La formazione dei tunnel ha bisogno di colate di lava fluida, e  dalla solidificazione della lava. Quando l’eruzione sta per termi-
dunque molto calda (da 1100 a 1200 gradi Celsius). Le lave di que- nare, la lava già emessa continua a muoversi all'interno di questi 
sto tipo sono basaltiche, povere in silice (meno del 50 per cento), e  percorsi naturali, lasciando numerose cavità tubolari sepolte anche 
si trovano nei cosiddetti punti caldi (hot spot), cioè in zone che, co- 50 metri sotto la superficie.
me le Hawaii o l’Islanda, sperimentano un vulcanismo intenso per- Può accadere che gli stessi tunnel canalizzino il flusso di lava 
ché la temperatura del mantello terrestre al di sotto di queste zone  di più eruzioni successive. Quando la lava si raffredda e si crea un 
è più elevata che altrove. accesso per un crollo del tetto o a causa di uno scavo, il tunnel di-
I vulcanologi distinguono queste lave basaltiche in due tipi, in- venta visitabile. Le più celebri fra queste cavità vulcaniche si tro-
www.lescienze.it  Le Scienze  73Lo speleologo Éric Gilli (qui sopra) osserva splendidi lavacicle nel tunnel di Arnahellir, nel sud dell'Islanda. nella pagina a fronte, gli 
speleotemi e le altre stalattiti di lava del tunnel di Jörundur, che ricordano dei candelieri. Il loro aspetto metallico declina le tonalità grigio-
argento dello stagno, quelle rosate del rame, quelle grigio-bluastre dello zinco e, a volte, i toni gialli e cangianti dell’oro. Queste strutture, che 
possono arrivare a 130 centimetri di altezza, si sono formate poco dopo l’eruzione: le pareti, raffreddandosi, hanno estruso numerose gocce di 
lava, che, come la cera di una candela, si sono solidificate, edificando, molto lentamente, questi «candelieri».
74  Le Scienze  511  marzo  2011vano alle Hawaii, dove c'è il più lungo tunnel lavico a tubo singolo 
conosciuto: copre un dislivello di 1102 metri, ed è stato esplorato 
per 65,5 chilometri! In Australia, il sistema di tunnel di lava di Un-
dara è stato esplorato per una lunghezza complessiva di 160 chi-
lometri. In Islanda, i tunnel di lava di Surtshellir-Stefanshellir («la 
grotta del fuoco gigante», 3500 metri di lunghezza), di Ishellir (500 
metri di lunghezza) e di viögelmir sono i più conosciuti. Fino al 
XIX secolo, Surtshellir era uno dei pochi tunnel di lava conosciuti.
viögelmir è uno dei 30 tunnel di lava più grandi del mondo: il suo 
volume raggiunge i 148.000 metri cubi, per una lunghezza di 1585 
metri e un diametro che arriva fino a 27 metri.
Contrariamente alle grotte calcaree, che sono in continua evo-
luzione, i tunnel di lava si formano nel corso di un’eruzione e re-
stano poi fissati al momento in cui la lava si è raffreddata. Tutta-
via, come le grotte, anche i tunnel mostrano strutture paragonabili 
alle concrezioni calcaree, ma di origine diversa. e proprio come i 
loro omologhi in calcite, questi speleotemi vulcanici possono esse-
re di rara bellezza.
Per esempio nei tunnel di lava si trovano i lavacicle (dall'unione 
della parola lava con icicle, ghiacciolo). Queste strutture prodotte 
alla fine dell’eruzione, quando il tunnel si svuota della lava e ini-
ziano a circolare gas ad alta temperatura, prendono la forma di tu-
bi, di «denti di squalo» (si veda la foto in alto a p. 70) o di elittiti, 
cioè strutture filiformi ritorte, che ricordano dei vermicelli.
Le stalattiti tubolari sono le più comuni. Si formano dopo che 
la lava cessa di colare, come risultato di un'estrusione da fori nelle 
pareti del tunnel di un magma particolare, che si cristallizza con il 
passaggio della temperatura da 1700 a 1000 gradi Celsius. A causa 
di queste condizioni di formazione, la densità e i componenti mi-
neralogici e chimici dei lavacicle sono leggermente diversi rispetto 
a quelli della lava da cui provengono. Durante la degasazione del-
la lava, lo stesso processo di estrusione forma sulle pareti del tun-
nel strutture che ricordano la colla uscita da un tubetto. Quanto ai 
Due ingressi ai tunnel 
di viögelmir, gigantesca 
galleria lunga 1585 metri, con 
un volume di 148.000 metri 
cubi, una delle più grandi della 
Terra. Studi geofisici hanno 
mostrato l’estensione della sua 
rete sotterranea, però fino a oggi 
non sono stati scoperti passaggi 
verso il tunnel attiguo. Lungo 1,2 
chilometri, l’impenetrabile tunnel 
di lava vicino a viögelmir è stato 
chiamato Hulduhellir: «grotta 
nascosta». Il viögelmir sembra 
la sola parte accessibile di una 
rete che potrebbe essere molto 
più grande. I vulcanologi parlano 
a questo proposito di tunnel 
anastomizzati, cioè connessi fra 
loro come le reti delle arterie e 
delle vene. Conosciamo altre reti 
interconnesse di tunnel di lava. La 
più vasta è quella del vulcano di 
Undara, in Australia. 
www.lescienze.it  Le Scienze  75Questa eccezionale colata multicolore è unica al mondo, e sovrappone colate di colore arancio, rosso, giallo e verde. La formazione 
proviene dal drenaggio, avvenuto in tre fasi, di una sacca di lava verso il tubo principale. Una serie di mini-colate consecutive con lava in stati 
diversi di maturazione, velocità di raffreddamento e stati di ossidazione del ferro sarebbe all’origine di questa sorprendente sovrapposizione di 
colori. Il ferro passa dal rosso-arancione-giallo dello stato ferrico (ossidato) al verde dello stato ferroso (ridotto). Fino a oggi questa formazione, 
che si trova nel tunnel di Ferlir, è stata osservata solo da una ventina di persone, tanto è complicato accedervi. Il tunnel ha una struttura 
labirintica su più livelli, corrispondente a diverse fasi di colata della lava durante l’edificazione del sistema. È necessaria una mappa per 
districarsi in questo dedalo oscuro, che costituisce una delle reti più complesse di tunnel di lava in Islanda. 
76  Le Scienze  511  marzo  2011Tunnel di lava collassati su 
Pavonis Mons, uno dei tre grandi 
vulcani a scudo che si trovano 
sull’equatore di Marte (sopra). I fianchi 
del Pavonis Mons arrivano fino a 
14.058 metri sul livello di riferimento 
marziano, con un’inclinazione media 
di quattro gradi. È su questo pendio 
che a ottobre 2004 la sonda Mars 
express ha fotograto alcuni tunnel di 
lava collassati. Qui a sinistra un tunnel 
di lava lunare, nella zona settentrionale 
dell’o ceanus Procellarum, grande circa 
40 chilometri. Come si può notare, 
la traccia del tunnel è caratterizzata 
da numerosi cedimenti strutturali. 
È da notare che le condizioni di 
gravità della Luna hanno favorito la 
formazione di tunnel di lava larghi e 
profondi centinaia di metri.
«denti di squalo», si tratta di formazioni comuni e numerose, for- ro speleotemi. Tra l'altro gli archeologi islandesi hanno scoperto in 
mate dalla lava fluida rimasta aderente al tetto del tunnel, che nel  una regione conosciuta come «deserto dei crimini» tracce di occu-
frattempo si stava raffreddando.  pazione di tunnel durante il X secolo, il periodo della colonizzazio-
I vulcanospeleologi islandesi sono ben coscienti sia della bel- ne scandinava. Allo stesso modo, i polinesiani delle Hawaii hanno 
lezza sia della fragilità degli speleotemi che ornano i tunnel di lava  usato alcuni tunnel come abitazione, luogo di culto o necropoli.
del loro paese, e hanno spinto le autorità a proteggerli. Una legge  Gli idrogeologi studiano anche i tunnel di lava che drenano gli 
islandese del 1974 regola questa protezione con estrema severi- acquiferi vulcanici e i biologi si interessano ai batteri estremofi-
tà, al punto che i tunnel di lava con le formazioni più belle non si  li che abitano questi acquiferi. Infine, i tunnel di lava extraterrestri 
possono visitare, se non con un'autorizzazione speciale concessa  sono ottimi punti di riferimento per la conquista del sistema sola-
raramente e solo a fini scientifici. Queste drastiche misure di prote- re: potrebbero essere habitat provvidenziali per gli uomini nello 
zione sono comprensibili, visto che difendono rarità geologiche.  spazio, che così tornerebbero uomini delle caverne…  n
Il 50 per cento dei 200 vulcani attivi in Islanda durante l'o lo-
cene (gli ultimi 10.000 anni) ha dei tunnel di lava. Come abbiamo  L e T T U r e
detto, se ne trovano anche negli Stati Uniti (alle Hawaii), in Au-
Islande. Splendeur et colères d’une île. Detay M. e altri, Belin, 2010.stralia, in Islanda, ma anche alle isole Canarie, all’isola di r éunion, 
14th International Symposium on vulcanospeleology. Undara & victoria, Australia, in Corea e in Italia. In Islanda sono conosciuti oltre 500 tunnel. e, 
agosto 2010, atti pubblicati dalla national Speleology Society.
cosa notevole, alcuni tunnel di lava sono stati scoperti anche sulla 
Islenskir hellar. vaka-Helgafell. Hroarsson B., edda-ùtgàfa, 2006.
Luna, su Marte, venere, Mercurio e Io, il satellite di Giove (si veda-
Formation of Lava Stalactites in the Master Tube of the 1792-1793 Flow Field, 
no le foto in questa pagina). Mt. etna (Italy). Corsaro r .A. e altri, in «American Mineralogist», vol. 90, pp. 1413-
o ggi i vulcanologi continuano a studiare i tunnel di lava e i lo- 1421, 2005.
www.lescienze.it  Le Scienze  77
nASA/Lunar and Planetary Institute (o ceanus Procellarium); eSA/DLr /FU Berlin, G. neukum (Pavonis Mons)

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