Nel 2014, durante una missione oceanografica a largo dell’Oregon, un team di ricercatori americani ha scoperto fuoriuscite di fluidi caldi dalla zona del Pacifico dove sono attesi nel futuro forti terremoti.

Parliamo della zona centrale di subduzione della Cascadia (CSZ), a largo delle coste occidentali statunitensi: le sorgenti, i cui risultati preliminari sono stati pubblicati recentemente su Science Advances, emetterebbero dunque il fluido che agisce da lubrificante tettonico per le grandi faglie crostali e potrebbero quindi offrire una finestra di osservazione straordinaria sulle dinamiche di strutture geologiche profonde.

“L’Oasi di Phytia”

Utilizzando un ROV, un veicolo sottomarino telecomandato, i ricercatori hanno potuto mappare e campionare i flussi di fluido che fuoriescono dal fondo marino. L’area di emissione è stata chiamata “Oasi di Phytia”, si trova a 1.040 metri al di sotto del livello marino, ed è caratterizzata da due distinte sorgenti, distanti circa 400 metri, con pennacchi di bolle che si innalzano per quasi 600 metri nella colonna d’acqua sovrastante. Sondaggi successivi hanno individuato almeno altri due punti di emissione.

Le misure dei parametri chimico-fisici hanno mostrato come il fluido fuoriesca ad una notevole velocità, tra 10 e 30 cm al secondo (tra le più alte mai osservate in zona), essendo inoltre caratterizzato da una temperatura maggiore di almeno 9°C rispetto all’acqua circostante ed un grado di salinità più basso (-0,6 PSU) rispetto all’acqua di mare. La composizione chimica del fluido suggerisce un arricchimento in sodio, potassio e magnesio durante la risalita. I ricercatori sottolineano come queste emissioni siano generate dalle estreme sovrappressioni misurate sul limite di placca indagato.

In questa immagine sonar si osservano le bolle che salgono dal fondo dell'oceano nel sito di "Oasi di Phytia" a circa 1 km di profondità e 90 km al largo di Newport, Oregon (fonte: Brendan et al., 2023).

Una finestra sul profondo

Secondo i dati ottenuti, i fluidi dovrebbero provenire dalla zona di “megathrust” (ovvero una struttura a faglia inversa) di Cascadia, in un ambiente in cui le temperature devono essere comprese tra i 150 ed i 250°C. In superficie, i punti di emissione si troverebbero in corrispondenza di grandi faglie verticali che si muovono in senso “trascorrente”, ovvero con un senso di movimento inverso su un piano verticale, ed in un contesto generale geodinamico caratterizzato dalla compressione della placca oceanica pacifica e di quella continentale americana.

I fluidi che circolano in queste strutture tettoniche agiscono da “lubrificante” ovvero consentono alle placche di scivolare letteralmente senza bloccarsi e accumulare energia. Secondo gli studiosi la pressione dei fluidi in uscita può dare informazioni fondamentali sulle probabilità di accadimento dei terremoti. Le continue emissioni, infatti, porterebbero ad una diminuzione della pressione dei fluidi alla superficie di faglia, aumentando l’attrito tra i blocchi e dunque l’accumulo di energia che potrebbe essere liberata improvvisamente attraverso un sisma. Gli studiosi vogliono ora capire se esistono altri siti di emissione nei dintorni, il loro monitoraggio infatti è essenziale per capire quali sezioni di faglia siano più “bloccate” di altre e dunque soggette ad una maggiore probabilità di terremoto.

Due immagini di uno dei punti di emissione al largo di Newport, Oregon (fonte: Brendan et al., 2023).