Come si sentì il Krakatoa a 4.800 km di distanza?
Il 27 agosto 1883 il Krakatoa esplose. I suoi boati furono uditi a Rodrigues, un'isola a circa 4.800 km di distanza, e i barometri di tutto il mondo registrarono la stessa onda d'aria passare sopra di loro sette volte in cinque giorni. Questo video segue i tre tipi di onda d'aria descritti nel rapporto della Royal Society del 1888 sull'eruzione, usando i grafici e le mappe del rapporto stesso, e mostra come l'eruzione dell'Hunga vicino a Tonga abbia ripetuto lo schema nel 2022.
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Lo strumento rimasto senza carta
Poco dopo le dieci e quindici del mattino del ventisette agosto milleottocentoottantatré, il manometro del gasificio di Batavia uscì dal grafico, superandone il limite superiore. Batavia, oggi Giacarta, dista circa centocinquanta chilometri da un vulcano chiamato Krakatoa. A quattromilaottocento chilometri, su un'isoletta dell'Oceano Indiano, un capo della polizia annotò un rumore simile al rombo lontano di cannoni pesanti. Poi oscillarono i barometri nel mondo: a Bombay, Mauritius, Toronto e Washington.
Molti oscillarono sette volte nei cinque giorni successivi, al passaggio della stessa onda d'aria. Come poté un'esplosione risuonare oltre un oceano e poi avvolgere l'intero pianeta?
Krakatoa, 1883
Il Krakatoa era nello stretto della Sonda, lo stretto canale tra Giava e Sumatra. Eruttava da maggio e a fine agosto l'eruzione raggiunse il culmine. La mattina del ventisette, enormi esplosioni lo squarciarono. Scomparvero circa due terzi dell'isola.
Le onde marine successive travolsero le coste di Giava e Sumatra: il rapporto della Royal Society conta trentaseimilatrecentottanta morti. Nel milleottocentoottantaquattro, la Royal Society di Londra creò un comitato per raccogliere ogni testimonianza dell'eruzione. Il rapporto uscì nel milleottocentoottantotto, e quasi tutto ciò che segue viene da lì.
Tre tipi di onda d'aria
John Judd, geologo del comitato, descrisse tre tipi d'onde atmosferiche dell'eruzione. Le più rapide erano normali suoni: boati udibili. Spinte d'aria maggiori, più lente, infransero vetri e incrinarono muri a centosessanta chilometri. Le più lente, lunghissime, erano inudibili, ma i barometri le seguirono attorno al globo.
Un'esplosione, tre viaggi molto diversi. Partiamo dal suono.
Dove si sentirono i boati
Il comitato raccolse testimonianze di chi udì le esplosioni, creando questa mappa. L'elenco conta quasi cento testimonianze da almeno trenta chilometri, sedici da oltre tremila. I boati raggiunsero l'area ombreggiata: poco meno di un tredicesimo della superficie terrestre. Si ripeteva la stessa descrizione: sembravano cannonate.
A Diego Garcia, oltre tremilaseicento chilometri lontano, scambiarono i boati per cannonate d'una nave in difficoltà. Attorno al mare delle Andamane, le autorità mandarono a cercarla una lancia della polizia e un piroscafo. Non trovarono nulla. La testimonianza più lontana venne da Rodrigues, isoletta a est di Mauritius, circa quattromilaottocento chilometri dal vulcano.
James Wallis, capo della polizia locale, annotò boati da est, come lontani rombi di cannoni pesanti. È più della distanza New York-San Francisco. Per il comitato, nessun altro suono documentato aveva raggiunto distanze paragonabili.
Una mappa sbilanciata
Anche la mappa è asimmetrica. I boati viaggiarono molto più a ovest che a est. Il comitato indicò gli alisei, che lì soffiano verso ovest. C'è un'altra stranezza.
Vicino al vulcano, in molti luoghi smisero d'udire boati poco dopo le dieci, benché le esplosioni continuassero. Intanto, alle estremità di Giava e Sumatra li udivano chiaramente. Il comitato ipotizzò che fitte ceneri sulla costa vicina schermassero il suono. Il docente d'acustica Thomas Gabrielson, esaminando il rapporto, nota che anche strati d'aria potrebbero deviare il suono, creando zone silenziose.
Perché il suono può arrivare così lontano
Perché il suono arrivò così lontano? Conta anche l'altezza del suono. I suoni bassi perdono energia più lentamente degli acuti. Perciò senti i bassi d'un concerto lontano molto prima di distinguere il cantante.
Un'enorme esplosione produce moltissimi suoni gravi, in gran parte troppo bassi per l'uomo: gli scienziati li chiamano infrasuoni. Conta anche il cielo stesso. L'atmosfera non è uniforme: è stratificata, con temperature e venti diversi. Gli strati possono deviare il suono verso terra, facendolo rimbalzare sulla superficie anziché disperdersi in alto.
Possono anche fargli scavalcare un luogo e raggiungerne uno più lontano: così possono crearsi zone silenziose.
Fuori scala
La seconda onda è una spinta. Il gasificio di Batavia registrava costantemente la pressione del grande gasometro. Il comitato copiò questo tracciato della mattina del ventisette. La linea oscilla tutta mattina, a ogni esplosione in arrivo.
Fra le dieci e quindici e le dieci e venti, schizza oltre il bordo superiore. La nota sotto indica dove finiva la scala originale. La spinta maggiore fu registrata incompletamente. Judd scrisse: le onde sfondarono finestre, rovesciarono lampade, spensero lumi a gas e sollevarono un gasometro dal pozzo.
Online troverete spesso valori precisi in decibel per il Krakatoa. Considerateli stime: l'unico strumento abbastanza vicino all'esplosione andò fuori scala.
Il giro del mondo
La terza onda rese famoso il Krakatoa tra gli scienziati. Nel milleottocentoottantatré, le stazioni meteo usavano barografi: strumenti che tracciano su carta la pressione atmosferica. Nei grafici raccolti, oltre cinquanta stazioni mostravano lo stesso strano picco. Questa tavola ne affianca otto.
Lontano dal vulcano, il picco variava la pressione di pochi decimi percentuali al massimo. Ogni picco saliva e scendeva in due o tre ore: troppo lentamente per sentirlo. Gli orari furono rivelatori. Il picco raggiunse Calcutta circa quattro ore dopo l'esplosione, Tokyo dopo sei, Vienna dopo dieci, New York dopo quindici.
Dai grafici, Richard Strachey riconobbe un'unica onda che dal Krakatoa si allargava in cerchio. Il cerchio crebbe fino a cingere il pianeta a metà. Poi si restrinse verso il punto esattamente opposto del globo, in Colombia. Da lì tornò al Krakatoa, lo attraversò e ripartì.
Molte stazioni la videro sette volte: quattro all'andata, tre al ritorno. A Glasgow l'onda passò circa undici, venticinque, quarantotto, cinquantanove, ottantaquattro, novantaquattro e centoventuno ore dopo l'eruzione. Ogni giro terrestre durava circa trentacinque-trentasette ore. Sono circa millecento chilometri orari, quasi la velocità del suono.
La velocità cambiava secondo la direzione: Strachey stimò circa seicentosettantaquattro miglia orarie verso ovest e settecentosei verso est. Risalendo dagli orari delle stazioni, calcolò perfino l'ora dell'esplosione. Ottenne le nove e cinquantotto del mattino, ora locale: il gasometro di Batavia confermava l'orario. Strachey stimò inizialmente tre giri terrestri e un quarto prima che gli strumenti perdessero l'onda.
È successo di nuovo
Nel gennaio duemilaventidue esplose Hunga, un vulcano sottomarino vicino a Tonga. Gli scienziati giudicarono l'onda di pressione paragonabile per ampiezza a quella del Krakatoa. Stavolta gli strumenti ascoltavano ovunque, a terra e nello spazio. Una rete di stazioni a infrasuoni cercava test nucleari segreti, e
un suo geofisico definì l'esplosione la maggiore mai osservata dalla rete. In sei giorni seguirono l'onda per quattro giri terrestri, più tre passaggi dal lato opposto. È lo stesso schema dei barografi vittoriani. A Lancaster, in Inghilterra, una stazione meteo universitaria la rilevò verso le diciannove e trenta, poi alle due di notte.
Stavolta, in Alaska udirono i boati, a oltre novemila chilometri. Da Anchorage a Fairbanks segnalarono boati poco dopo le tre del mattino, circa sette ore dopo l'eruzione. Alle Hawaii, molto più vicine a Tonga, nessuno riferì d'averli uditi. La stessa irregolarità disorientò il comitato nel milleottocentoottantatré.
Un solo cielo
Nel milleottocentoottantatré, ricostruire l'accaduto richiese lettere, diari navali e cinque anni. Nel duemilaventidue, satelliti e stazioni meteo domestiche registrarono la stessa onda. Raccontano la stessa storia. L'aria terrestre è un tutt'uno.
Colpitela abbastanza forte in un punto: i barometri all'altro capo del mondo lo sentiranno, ancora e ancora.
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Fonti
- G. J. Symons (ed.), The Eruption of Krakatoa, and Subsequent Phenomena, Report of the Krakatoa Committee of the Royal Society, 1888 (plates I, VII, IX, X, XVI): https://archive.org/details/eruptionkrakato00whipgoog
- "The Story of a Vast Explosion", Chambers's Journal, 8 Nov 1884: https://gutenberg.org/ebooks/66575
- T. B. Gabrielson, "Krakatoa and the Royal Society", Acoustics Today, April 2010: https://www.montana.edu/rmaher/eele217_sp12/krakatoa_sound_2010.pdf
- R. S. Matoza et al., Science 377 (2022), Hunga eruption atmospheric waves: https://doi.org/10.1126/science.abo7063
- Anchorage Daily News, 16 Jan 2022: https://www.adn.com/alaska-news/science/2022/01/15/volcano-eruption-near-tonga-causes-booms-heard-by-alaskans-nearly-6000-miles-away/
- USGS Hawaiian Volcano Observatory, 10 Feb 2022: https://www.usgs.gov/observatories/hvo/news/volcano-watch-tonga-eruption-recorded-hawaii-infrasound-network-and-globally
- NPR, 21 Jan 2022 (KPBS copy): https://www.kpbs.org/news/international/2022/01/21/nuclear-test-monitor-calls-tonga-volcano-blast-biggest-thing-that-weve-ever-seen
- Lancaster University, 21 Jan 2022: https://www.lancaster.ac.uk/news/tonga-volcanic-eruption-registered-in-lancaster
- The narration is a synthetic voice. Historical images are plates from the 1888 report; maps and diagrams marked "Illustration" are drawn explanations.