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Venerdì, 14 Giugno 2024
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Campi Flegrei, il confronto tra la crisi bradisismica attuale e quella degli anni '80: le differenze nei dati

Le differenze nel sollevamento del suolo e nel numero di scosse: la spiegazione dell'Osservatorio Vesuviano/Ingv

Quali sono le differenze tra l'attuale crisi bradisismica in corso ai Campi Flegrei e quella degli anni '80? L'Osservatorio Vesuviano/Ingv di Napoli, nella notte, ha provato a fare chiarezza, mettendo a confronto dati e parametri.

"Non si registra allo stato attuale un aumento della velocità di sollevamento, che attualmente è di 2 cm/mese. Sempre allo stato attuale, non si registrano variazioni di andamento nelle deformazioni orizzontali o deformazioni locali del suolo diverse rispetto all’andamento precedente. Si ricorda che durante la crisi bradisismica del 1982-84 il sollevamento del suolo raggiunse i 9 cm al mese e si superarono anche 1300 eventi sismici al mese. Attualmente, invece, nell’ultimo mese sono stati registrati circa 450 eventi con md≥0.0", ha spiegato in una nota l'OV. 

"I parametri geochimici misurati con le stazioni in continuo (temperatura e flussi di anidride carbonica) non mostrano variazioni significative rispetto agli andamenti degli ultimi mesi, se non il ben noto incremento di temperatura e pressione che caratterizza il sistema idrotermale".

Perchè i Campi Flegrei sono il vulcano più monitorato al mondo: come funzionano le reti di sorveglianza

Come funziona il sistema di sorveglianza dei Campi Flegrei? Questa è una domanda che negli ultimi mesi in molti si sono posti. E' fondamentale sapere che l’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV), con la sua sezione di Napoli, l'Osservatorio Vesuviano, misura ininterrottamente ogni variazione dei parametri chimico-fisici rilevabile dalle strumentazioni attualmente disponibili. La sala operativa è attiva h24, così come tutte le stazioni sismiche, geodetiche, geochimiche, ecc. distribuite nell’area flegrea, rendendo questo vulcano il più monitorato al mondo.

Le attività di monitoraggio ai Campi Flegrei dell'INGV-Osservatorio Vesuviano (così come nelle altre aree vulcaniche campane) sono effettuate sia attraverso reti strumentali - opportunamente progettate - che producono dati in continuo, sia attraverso campagne di misura periodiche. Le informazioni raccolte sono analizzate da sistemi automatici e, successivamente controllate e interpretate dal personale dell'INGV-OV così da essere costantemente aggiornati sullo stato di attività del vulcano.

Le reti strumentali

Ai Campi Flegrei sono operative reti strumentali per:

- monitoraggio sismologico

- monitoraggio geodetico

- monitoraggio vulcanologico

- monitoraggio geochimico

le cui specificità sono facilmente consultabili sul sito dell’INGV-OV nella sezione “Sorveglianza” -> “Attività di monitoraggio”. Tutti i dati scientifici raccolti nelle aree vulcaniche napoletane sono costantemente pubblicati su bollettini settimanali e mensili (e nel caso di eventi significativi, anche con frequenza maggiore), resi immediatamente pubblici sul sito dell’INGV-Osservatorio Vesuviano e sui social di INGVvulcani. 

I bollettini settimanali

I bollettini settimanali sono attualmente emessi solo per i Campi Flegrei (dall’Osservatorio Vesuviano dell’INGV) e per Stromboli (dall’Osservatorio Etneo dell’INGV) perché i due vulcani sono a livello giallo (di attenzione, quindi sotto quelli arancione e rosso) nella scala di allertamento della Protezione Civile Nazionale e riportano i dati della sismicità avvenuta dalle ore 0:00 del lunedì fino alle ore 24:00 della domenica successiva (intervallo di 7 giorni), oltre a tutti i dati geodetici e geochimici disponibili. In particolare, vengono pubblicati i dati sismologici principali di tutti gli eventi di magnitudo-durata (Md) maggiore di 0.0, anche di quelli verificatisi durante gli sciami. 

Le deformazioni del suolo

Con riguardo alle deformazioni del suolo nei Campi Flegrei, i bollettini settimanali e mensili indicano i risultati dell’analisi dei dati della rete GNSS (dati GPS) con immagini e diagrammi che descrivono l’andamento nel tempo del processo deformativo, con particolare dettaglio del sollevamento del suolo registrato da alcune stazioni più rappresentative, sia nella parte emersa che in quella sommersa della caldera. I dati vengono valutati su diversi intervalli temporali, in maniera tale da fornire una visione delle variazioni sul lungo, medio e breve periodo. Inoltre, utilizzando i dati di tutte le stazioni, vengono ciclicamente realizzate mappe riassuntive che descrivono la forma e l’entità delle deformazioni del suolo (orizzontali e verticali) della caldera flegrea. 

Oltre ai risultati dell’analisi dei dati della rete GNSS, nei bollettini mensili vengono riportati anche quelli della rete tiltmetrica, dilatometrica, gravimetrica e mareografica che, in una visione d’insieme, contribuiscono al completo monitoraggio geodetico dei Campi Flegrei. Per le misure geochimiche, i bollettini contengono i dati delle misure mensili dei flussi di anidride carbonica (CO2) diffusi dal suolo e della composizione chimica delle fumarole maggiori nelle aree di Pisciarelli e Solfatara. Sono, inoltre, riportati i parametri acquisiti dalla Rete permanente di monitoraggio Geochimico (temperatura delle fumarole, flussi di anidride carbonica misurati al suolo e la sua concentrazione di in aria), misurati in continuo dalle stazioni di Pisciarelli (Bollettini settimanali ) e Solfatara, siti prossimi ad aree abitate del territorio. I bollettini, inoltre, riportano sempre una sintesi di tutti i parametri raccolti (di tutte le reti di monitoraggio), unitamente alla valutazione del quadro complessivo dell’attività.

Eventuali variazioni significative delle osservazioni tali da indurre a ipotizzare evoluzioni e cambiamenti negli scenari a breve termine vengono immediatamente comunicate alla Protezione Civile e riportate nei bollettini. Pertanto, per una corretta valutazione dei dati riportati (sempre in tempo reale e secondo i tempi di comunicazione innanzi indicati), occorrono competenze specifiche ed esperienza, oltre alla disponibilità degli strumenti di alta elaborazione e calcolo sviluppati dall’INGV e in uso presso l’Osservatorio Vesuviano e le altre Sezioni dell’INGV in Italia (o strumenti similari in uso presso altre Istituzioni scientifiche). Le interpretazioni elaborate dall’INGV sono riportate senza alcuna reticenza sui citati bollettini e costituiscono l’unico documento ufficiale e validato sui fenomeni in atto ai vulcani dell’area napoletana. 

Studiata la struttura profonda dei Campi Flegrei e la sua variazione nel tempo mediante tomografia sismica

Con un metodo assolutamente innovativo gli scienziati sono riusciti a “vedere” la struttura interna della caldera dei Campi Flegrei. Ottenere immagini dettagliate della struttura e del livello di fratturazione delle rocce della caldera tramite l’analisi della variazione nel tempo della velocità delle onde sismiche. Al contempo, investigare le caratteristiche principali del sistema di alimentazione vulcanico e i principali cambiamenti tra l’instabilità (unrest) o bradisismo in corso e il fenomeno accaduto tra il 1982 e il 1984. Questi gli obiettivi dello studio “Tracking transient changes in the plumbing system at Campi Flegrei Caldera”, condotto da un team multidisciplinare di ricercatori dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) e dell’Università degli Studi di Milano-Bicocca, pubblicato nei giorni scorsi su Earth and Planetary Science Letters di Elsevier.

Si tratta del primo studio di tomografia sismica che integra la microsismicità avvenuta ai Campi Flegrei nell’arco di quarant’anni, dal 1982 al 2022. I ricercatori hanno utilizzato una tecnica basata su un approccio probabilistico non lineare alla risoluzione del problema tomografico, analizzando il rapporto tra la velocità delle cosiddette onde P (prime o di pressione) e il loro rapporto con le cosiddette onde S (seconde o di taglio).

Questo metodo innovativo ha permesso di far luce sulle caratteristiche della velocità crostale fino alla profondità di 6 km, dove le tradizionali tecniche linearizzate hanno sempre mostrato limiti di risoluzione. L’uso di questo metodo, inoltre, ha permesso di individuare per la prima volta tre principali zone di accumulo di materiale magmatico sotto l’area risorgente, corrispondenti alle sorgenti delle deformazioni bradisismiche. Mentre i serbatoi centrali, localizzati a 2.5 e 3.5 km di profondità, rivelano un accumulo prevalente di fluidi in sovrapressione, il serbatoio più profondo, localizzato a 5 km, mostra valori di velocità coerenti con un accumulo di magma.

Importante elemento innovativo del metodo studiato è la possibilità di individuare le principali variazioni nel tempo delle anomalie di velocità e, quindi, dell'evoluzione delle zone di accumulo di materiale magmatico. Ciò è stato possibile grazie all’intuizione del team di ricercatori che ha sviluppato in maniera pionieristica il metodo di tomografia sismica in 4 dimensioni (spazio e tempo).

I risultati mostrano che i due episodi analizzati di unrest del 1982-1984 e dal 2005 al 2022, seppur coinvolgendo volumi differenti, sono stati entrambi caratterizzati da episodi di risalita e di accumulo nella zona centrale prevalentemente di gas magmatici in sovrappressione e in profondità di magma, suggerendo che entrambi questi processi svolgono un ruolo importante nell’indurre l’unrest calderico.

Questo approccio può rivelarsi un utile strumento per monitorare nel tempo l’evoluzione del sistema di alimentazione magmatica della caldera e la volontà dei ricercatori è di estendere quanto prima il modello probabilistico anche agli anni successivi al 2022.

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