Individuato un parametro in grado di monitorare in modo semplice e veloce l’evoluzione nel tempo dello stato della caldera flegrea. A evidenziarlo un team di ricercatori INGV. Lo studio è stato pubblicato su Scientific Reports (Nature)
Prevedere l’evoluzione dell’attività di un vulcano richiede l’interpretazione congiunta della sismicità, delle deformazioni del suolo e delle variazioni che interessano i fluidi emessi (composizione delle fumarole, flussi totali, ecc.). Un gruppo di ricercatori dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV - sezione di Bologna e Osservatorio Vesuviano, Napoli), Università de Granada (Spain), University of Aberdeen (UK) e CNRS (France), ha individuato un parametro, definito dagli autori sismicità di background, in grado di monitorare, in modo semplice e veloce, l’evoluzione nel tempo dello stato della caldera dei Campi Flegrei. Lo studio Clues on the origin of post-2000 earthquakes at Campi Flegrei caldera (Italy), è stato pubblicato su Scientific Reports (Nature) -
“L’interpretazione di tutti i segnali associati a tali fenomeni è particolarmente complessa nel caso delle caldere”, afferma Giovanni Chiodini, ricercatore INGV e primo autore dell’articolo. “Talvolta, il susseguirsi di terremoti associati a forti innalzamenti del suolo e all’aumento dei vapori emessi dal vulcano non sempre anticipa un’eruzione. Può accadere anche il contrario, ovvero che le eruzioni siano precedute solo da deboli variazioni dei segnali geofisici e geochimici”.
La relazione tra centinaia micro-terremoti, avvenuti ai Campi Flegrei dopo il 2000, con innalzamento del suolo e variazioni nella composizione dei vapori fumarolici della Solfatara, è stata investigata dai ricercatori con un approccio statistico.
“L’osservabile sismologico preso in esame, è stato ottenuto eliminando dal catalogo della sismicità registrata tutti gli eventi che costituivano uno sciame sismico (in pratica ogni sciame è stato considerato come un singolo evento), ritenendo che il processo fisico legato all’accadimento di questi ultimi avesse una genesi diversa”, prosegue Chiodini.
La somma della serie temporale dei terremoti così selezionati, definita sismicità di background, mostra un comportamento molto simile al pattern dell’innalzamento del suolo e a quello dell’aumento della concentrazione nelle fumarole della specie gassosa più sensibile alla temperatura.
In particolare, “a partire dal 2008, le curve che rappresentano la sismicità di background e il sollevamento del suolo sono praticamente coincidenti”, aggiunge il ricercatore INGV. “La sismicità di background, il sollevamento del suolo e l’aumento di concentrazione nelle specie fumaroliche sensibili alla temperatura, mostrano inoltre un andamento nel tempo molto simile all’aumento di temperatura simulato in un sistema virtuale soggetto a ripetute iniezioni di fluidi molto caldi (di origine magmatica nella nostra interpretazione)”
Sebbene la sismicità, le deformazioni del suolo e le variazioni geochimiche siano misurate con metodi chiaramente indipendenti, essi mostrano ai Campi Flegrei, durante il fenomeno bradisismico, un pattern temporale assolutamente coincidente.
“I tre fenomeni farebbero capo, quindi, a un unico processo che controlla l’attuale fase di unrest (attenzione) nell’area. La diretta conseguenza di tali osservazioni è che la sismicità di background, parametro più semplice da monitorare rispetto alle deformazioni del suolo ed alle variazioni geochimiche (che hanno bisogno di elaborazioni complesse e maggiore impegno di tempo), potrebbe essere un ottimo stimatore dell’evoluzione nel tempo dello stato della caldera flegrea. Ovviamente la sismicità di background sarebbe un parametro aggiuntivo e non sostitutivo degli altri parametri. L'eventuale deviazione che potrebbe rilevarsi rispetto alle attuali correlazioni potrebbe essere indicativa che qualcosa è cambiato nel processo che causa l’unrest del vulcano”, conclude Chiodini.
La ricerca realizzata ha una valenza essenzialmente scientifica, priva al momento di immediate implicazioni in merito agli aspetti di protezione civile. Si ricorda che dal dicembre 2012 i Campi Flegrei, che vengono continuamente monitorati e studiati da INGV, sono a livello di allerta “giallo” (attenzione).
Abstract
The inter-arrival times of the post 2000 seismicity at Campi Flegrei caldera are statistically distributed into different populations. The low inter-arrival times population represents swarm events, while the high inter-arrival times population marks background seismicity. Here, we show that the background seismicity is increasing at the same rate of (1) the ground uplift and (2) the concentration of the fumarolic gas specie more sensitive to temperature. The seismic temporal increase is strongly correlated with the results of recent simulations, modelling injection of magmatic fluids in the Campi Flegrei hydrothermal system. These concurrent variations point to a unique process of temperature-pressure increase of the hydrothermal system controlling geophysical and geochemical signals at the caldera. Our results thus show that the occurrence of background seismicity is an excellent parameter to monitor the current unrest of the caldera.
Foto 1 - Panoramica della Sala di Monitoraggio dell’Osservatorio Vesuviano, Sezione di Napoli dell’INGV
Foto 2 - Intensa attività di degassamento alla fumarola di Pisciarelli, area ad est della Solfatara