Rischio vulcanico ai Campi Flegrei: bradisismo, magma e ricerca scientifica... di MalKo

Bordo occidentale Vulcano Solfatara - Pozzuoli - Campi Flegrei

A leggere i resoconti delle situazione di rischio che caratterizzano nell’odierno i distretti vulcanici napoletani, per una serie di considerazioni i Campi Flegrei sono quelli che destano qualche preoccupazione in più. Lo dice lo stato di attenzione vulcanica a cui è sottoposta l’area calderica e principalmente la zona puteolana dove i valori geochimici e geofisici segnano mutamenti significativi e al rialzo.

Il Dott. Giovanni Chiodini, dirigente di ricerca dell’INGV – Osservatorio Vesuviano, in una interessantissima relazione chiarisce subito che i primi segnali di variazione dello stato di geo quiescenza dei Campi Flegrei si ebbero nel 2000 con una condizione di subsidenza dei suoli. Nel 2005 il fenomeno subisce un’inversione di tendenza e compare un bradisismo negativo che inizia a sollevare i terreni puteolani verso l’alto. L’area ad est della Solfatara comprendente i settori Pisciarelli e Scarfoglio, è sicuramente quella delle evidenze di questi cambiamenti con aumenti di temperatura e soprattutto di importanti emissioni di anidride carbonica dal sottosuolo.

Nel mese di Gennaio 2015 questa zona di degassamento emetteva circa 3000 tonnellate di anidride carbonica al giorno, collocandosi come sorgente naturale tra i primi dieci siti mondiali. Un valore che si registra di solito dai crateri attivi aggiunge Chiodini…

Il ricercatore conclude sottolineando che una eventuale trivellazione in questa zona sarebbe certamente una pratica che cozzerebbe frontalmente con il principio di precauzione, perché una tale portata di anidride carbonica a ridosso dei fabbricati non ha certamente bisogno di essere incrementata da interventi meccanici di fratturazione in un sottosuolo già ribollente e pregno di gas e vapori…

Con questa premessa introduciamo il recente studio a firma dei ricercatori dott. Luca D’Auria (INGV) e dott. Susi Pepe (CNR), che individuano in una sorta di iniezione magmatica il motivo del bradisismo flegreo, cioè l’innalzamento dei suoli, almeno nel periodo compreso da Gennaio 2012 a Giugno 2013. Secondo gli esperti, un filone di magma da una profondità di circa 8 chilometri, quota che localizza l’attuale ed estesa camera magmatica, si è diretto verso la superficie senza raggiungerla. Infatti, il magma in ascesa si è introdotto tra i vari strati crostali raggiungendo la quota di 3 chilometri per poi espandersi in senso orizzontale costituendo una sorta di lago magmatico sotterraneo (vedi disegno).

Schema (bozza) orientativo situazione del sottosuolo flegreo

La caldera vulcanica dei Campi Flegrei viene spesso citata quale sede di un super vulcano, tra l’altro dove dimorano migliaia e migliaia di persone. Una possibile eruzione potrebbe investire anche la città di Napoli, è questo spiega perché il sito è continuamente monitorato e genera apprensioni ad ogni piccolo mutamento.

Il Dott. Luca D’Auria, ricercatore dell’INGV, ha proprio la responsabilità della sala di monitoraggio dell’Osservatorio Vesuviano, ed ha condotto insieme a colleghi del CNR questa interessantissima ricerca che sembra fugare i dubbi circa l’origine del fenomeno bradisismico recente. Approfittiamo quindi di questa gentile disponibilità per approfondire l’argomento.

Dott. D’Auria, cosa hanno indicato i satelliti circa le deformazione del suolo ai Campi Flegrei?

Che tra il 2012 ed il 2013 all’interno dei Campi Flegrei c’è stato un aumento di volume di circa 4 milioni di metri cubi. Le nostre analisi hanno rivelato che questo incremento volumetrico è stato causato dall’espansione di una piccola camera magmatica superficiale, con una forma molto appiattita. Tecnicamente questo tipo di strutture geologiche è nota come sill.

E’ stata accertata l’intrusione magmatica all’origine del bradisismo recente? Esiste un punto d’iniezione preciso o la risalita del magma è diffusa seppur localizzata in una determinata zona flegrea?

Possiamo affermare che si tratta di magma anche attraverso il confronto con altre misure: ad esempio la composizione chimica delle fumarole. Dopo la crisi bradisismica del 1982-1984, anch’essa di origine prevalentemente magmatica, il movimento del suolo ai Campi Flegrei è stato causato essenzialmente dai fluidi idrotermali (acqua, gas e vapore) che permeano il sottosuolo calderico. Ogni volta che fluidi idrotermali vengono iniettati nelle rocce del sottosuolo flegreo, causano un piccolo sollevamento del suolo e, con mesi di ritardo, un cambiamento nella composizione chimica delle fumarole. In genere questi piccoli sollevamenti sono temporanei, perché il gas viene gradualmente disperso nell’atmosfera ed il suolo torna ad abbassarsi. Uno di questo episodi è accaduto ad esempio tra il 2006 ed il 2007.  Tra il 2012 ed il 2013, invece, il sollevamento del suolo non è stato seguito da importanti variazioni nella composizione delle fumarole e soprattutto il sollevamento è stato permanente. Tutte queste evidenze indicano abbastanza chiaramente che si è trattato principalmente di un’iniezione di magma.

Il punto da cui risale il magma è grossomodo localizzato al centro della caldera, ovvero al di sotto del Rione Terra a Pozzuoli. Quindi, arrivato a circa 3 chilometri di profondità, il magma ha smesso di salire e si è distribuito orizzontalmente in un raggio di pochi chilometri.

Rione Terra - Pozzuoli - Campi Flegrei

 Potremmo definire questa ascesa di magma una mancata eruzione?

E’ difficile rispondere a questa domanda. Ai Campi Flegrei, cosi come in altri vulcani simili, queste intrusioni superficiali di magma potrebbero essere molto più comuni delle eruzioni. Quindi, probabilmente è più corretto definire le eruzioni come “mancate intrusioni”.

I volumi di magma iniettati verso la superficie senza raggiungerla, sono inferiori a quelli che caratterizzarono l’eruzione del Monte Nuovo?

La quantità di magma iniettato (4 milioni di metri cubi) è piccola ma è dello stesso ordine di grandezza del magma emesso durante le eruzioni minori dei Campi Flegrei, come ad esempio quella di Monte Nuovo. C’è però da considerare che durante un’eruzione solo una piccola percentuale del magma presente nella camera magmatica viene effettivamente eruttata. Prima dell’eruzione di Monte Nuovo, infatti, il sollevamento del suolo ai Campi Flegrei fu molto rilevante, forse anche più di 10 metri.  Questo significa che l’iniezione di queste piccole quantità di magma, che tra l’altro si raffreddano e solidificano molto rapidamente, non dovrebbe essere particolarmente allarmante. Ogni episodio di sollevamento, comunque, viene attentamente seguito dai sistemi di monitoraggio.

Si ha l’impressione, anche valutando una serie di dati, che il processo ascendente del magma in questione, non abbia prodotto particolari dirompenze magari in termini di terremoti: è così?

Il processo fisico dell’intrusione del magma all’interno del sill è abbastanza “silenzioso”. Ciò non toglie che durante crisi violente, come quella bradisismica del 1982-84, la deformazione del suolo sia in grado da causare numerosi terremoti. Durante quella crisi, infatti, furono registrati ai Campi Flegrei circa 16000 terremoti, con magnitudo fino a 4. Nell’ultimo decennio, invece, ai Campi Flegrei ci sono in media solo un centinaio di piccoli terremoti ogni anno, con magnitudo sempre inferiori a 2.

Tuttavia, prima di una eventuale eruzione, il magma dovrà farsi strada attraverso circa 3 chilometri di rocce fragili. Sicuramente sarà un processo che non passerà inosservato e che consentirà di stimare l’avvicinarsi di una eventuale eruzione.

Il dato sismico fino a che punto può essere definito un precursore eruttivo in una zona calderica dove i sollevamenti si contano a metri e gli eventi sismici a migliaia in particolari periodi di crisi ad oggi sempre rientrate?

La previsione delle eruzioni, in particolar modo nelle caldere, si deve basare necessariamente sull’analisi contemporanea di diversi tipi di misure (terremoti, deformazioni, composizione chimica dei gas, etc…). Solo in questo modo è possibile avere una visione ragionevole di quello che accade all’interno del vulcano.

Inoltre, l’uso di tecniche di analisi avanzate, come quella che abbiamo recentemente proposto per i Campi Flegrei, aiuta a comprendere con maggiore chiarezza i processi che avvengono nel vulcano, e quindi a fornire uno strumento che non è solo di interesse scientifico, ma che può avere anche risvolti pratici in situazioni di emergenza.

Il vulcano Solfatara - Pozzuoli - Campi Flegrei

Secondo le sue conoscenze e studi effettuati sull’argomento, cosa sta succedendo al di sotto dei Campi Flegrei? Le trivellazioni in area calderica sono pericolose soprattutto alla luce della Sua recente scoperta?

I Campi Flegrei attraversano una fase di irrequietezza che si protrae probabilmente sin dagli anni ’50 del secolo scorso. In questo periodo i Campi Flegrei hanno alternato periodi di tranquillità a fasi di rapido sollevamento del suolo, verosimilmente causati dall’iniezione di magma a profondità più superficiali.

La quantità di magma iniettato ogni volta è stata di piccola entità e si è quindi già solidificato. La mia opinione è che in questo momento non vi siano rilevanti quantità di magma fuso a profondità superficiali (circa 3 chilometri).

Purtroppo non possiamo prevedere quello che succederà nei prossimi anni o decenni. Quello che facciamo è monitorare costantemente il vulcano alla ricerca anche di piccoli segnali che indichino un cambiamento nella sua attività.

Per quanto riguarda le trivellazioni a scopo scientifico, personalmente non ritengo comportino rischi significativi. Diverse trivellazioni profonde effettuate nei decenni scorsi ai Campi Flegrei non hanno prodotto alcun effetto particolare. Una perforazione avente lo scopo di studiare la struttura del vulcano, in particolare nell’area del Golfo di Pozzuoli che è ancora poco conosciuta, sarebbe sicuramente di utilità anche per interpretare meglio eventuali segnali precursori di una possibile futura eruzione.

La previsione degli eventi simici a che punto è?

Sfortunatamente la previsione dei terremoti, nonostante decenni di studi, non ha prodotto ancora risultati che possano essere di utilità. Al contrario sono stati fatti grossi passi avanti nella mitigazione del rischio sismico. Oggi esistono, almeno per l’area italiana, delle mappe del rischio molto accurate anche se, purtroppo, raramente vengono prese in giusta considerazione da chi dovrebbe amministrare il territorio. Inoltre, nell’ultimo decennio, sono stati sviluppati sistemi di Early Warning sismico, che forniscono tempestivamente un allarme appena inizia un forte terremoto.

Diverso è il discorso per la previsione delle eruzioni che, negli ultimi tempi ha fatto enormi passi in avanti. La maggior parte delle eruzioni avvenute negli ultimi decenni sono state previste ed è stato possibile evacuare la popolazione a rischio. Rimane ancora molto da imparare, ma il rapido sviluppo delle tecnologie di monitoraggio (satellitari e terrestri) e l’avanzamento delle conoscenze scientifiche per la sorveglianza dei vulcani, procedono speditamente.

Esprimiamo un particolare ringraziamento al Dott. Luca D’Auria per la importante intervista che ci ha rilasciato, tra l’altro con una chiarezza ideale per la diffusione scientifica di argomenti che riguardano aspetti particolarmente complessi del nostro territorio vulcanico.