Gli scienziati stanno appena iniziando a capire come funzionano gli Old Faithful / geyser

Ogni 90 minuti o giù di lì, una folla si raduna su una passerella di legno mentre il vapore esce da una crepa nel terreno. Ben presto, un getto d'acqua, alto fino a 184 piedi, erutta da terra per circa 90 secondi. E 90 minuti dopo, succede di nuovo. Old Faithful è uno dei luoghi più famosi del Parco Nazionale di Yellowstone, ma per tutta la sua popolarità, non sappiamo esattamente come funziona il geyser prevedibile. Qualcosa sta riscaldando quell'acqua e forzandola a intervalli regolari, ma la meccanica esatta è rimasta un mistero. Grazie a un nuovo studio, ora abbiamo un quadro più chiaro di ciò che le cose sembrano sottoterra.

Gli scienziati hanno appeso una macchina fotografica all'antiofago di Old Faithful negli anni '90, catturando video di acqua bollente e le formazioni di sinterizzazione di silice più vicine alla superficie. Altrimenti, la tecnologia ha finora limitato ciò che possiamo scoprire sulla funzione idrotermale senza essere seriamente ustionati dall'acqua che è di 204 gradi Fahrenheit. Recentemente un gruppo di scienziati dell'Università dello Utah ha deciso di provare un nuovo strumento, una serie di piccoli sensori a onda sismica, per vedere se poteva aiutarli a capire meglio l'Antico Fedele. I risultati erano promettenti: non solo potevano vedere la differenza tra un flusso di lava e una ghiaia glaciale, ma potevano anche vedere un enorme serbatoio a ovest del geyser. Quel serbatoio, che si trova all'incirca sotto l'Old Faithful Inn, è una probabile fonte del fluido del geyser. È la prima visione chiara del sistema e sta cambiando il modo in cui gli scienziati pensano che l'Old Faithful funzioni.

"Alcuni studi suggeriscono che potrebbe esserci una cavità che è sotto o leggermente sul lato del condotto Old Faithful, ma questo non è realmente dimostrato", dice Fan-Chi Lin, un geologo del team dell'Università dello Utah. Si è pensato che se quella cavità esiste, allora potrebbe intrappolare il vapore e le bolle d'acqua, lasciando che la pressione si accumuli fino a un'eruzione. Ma se la cavità è in realtà un gigantesco serbatoio di liquidi più lontano - circa 100 metri a sud-ovest, secondo Lin e i suoi colleghi - allora le eruzioni devono avvenire in un modo diverso.

Per mappare il sottosuolo attorno a Old Faithful, il team dell'Università dello Utah ha sfidato il freddo una volta che i turisti si sono ritirati per la stagione e impostato una serie di 133 sensori. Il loro obiettivo era misurare le vibrazioni nel terreno generate dalle eruzioni del geyser e vedere quanto velocemente viaggiavano attraverso la roccia circostante. I sensori sedevano attorno all'Old Faithful per due settimane, raccogliendo quattro terabyte di dati che descrivevano le vibrazioni del terreno, anche se alcuni venivano masticati da animali, probabilmente coyote curiosi.

Sin-Mei Wu, un co-autore dello studio, ha quindi utilizzato un programma per computer per identificare le vibrazioni a ciascun sensore che erano sicuramente causate dalle eruzioni. Sulla base del tempo dell'eruzione, rilevato dai sensori più vicini allo sfiato, Wu ha osservato il momento in cui la vibrazione è arrivata ai sensori più in là. I geologi possono dedurre le proprietà dei materiali sottoterra in base al tempo impiegato da una vibrazione per attraversarli.

"Possiamo vedere che c'è un'area di onde che è rallentata in modo significativo", afferma Lin. "Questo è probabile perché l'acqua resiste alla propagazione delle onde, che rallenta le onde." La velocità con cui le onde della vibrazione viaggiano può anche aiutare a stimare il volume di acqua sotterranea. Lin e Wu dicono che sono circa 300.000 metri cubi d'acqua. In confronto, Old Faithful sputa solo circa 30 metri cubici durante ogni eruzione.

"Forse perché questo è un enorme serbatoio, produce un fluido idrotermico costante che alimenta il sistema e produce questa eruzione ogni 90 minuti circa", afferma Lin. E la squadra ha solo scalfito la superficie. Non sanno ancora abbastanza sulle strutture più profonde che fanno parte del vicino supervulcano di Yellowstone e sperano di poter immaginare la camera magmatica sottostante. "Questo alla fine darà un'idea migliore di quale sia il pericolo vulcanico nell'area."

Lin nota che questo studio ci parla solo di Old Faithful. Non abbiamo idea se funzioni come altri geyser perché non siamo stati in grado di immaginarli. "Stiamo progettando di mettere questo tipo di array in altri sistemi idrotermali", dice. Norris Geyser Basin, anche a Yellowstone, è diventato sempre più caldo e caldo, quindi questa tecnologia potrebbe aiutare il National Park Service a determinare se la struttura sotterranea sta cambiando e se bloccare o meno l'area in caso di un'esplosione idrotermale imminente.

L'informazione potrebbe anche aiutare il Park Service a proteggere le strutture, inclusa l'Old Faithful Inn, terminata nel 1904. "Hanno cercato di scavare per rinforzare la base della struttura e ad una profondità molto bassa, hanno raggiunto un fluido idrotermico molto caldo", dice Lin. "C'è qualche preoccupazione se ci sia effettivamente un'attività idrotermale proprio sotto alcuni degli edifici lì."

La squadra ha in programma di sfidare la neve e i coyote di nuovo questo novembre per mettere fuori un'altra schiera nei pressi di un posto chiamato Geyser Hill. I piccoli sensori sono un potente strumento per sbloccare i misteri geologici di alcuni dei più grandi spettacoli della natura.