Rischio Vesuvio: Intervista al Prof. G. Mastrolorenzo...di MalKo

Napoli e il Vesuvio

 “Rischio Vesuvio: quale eruzione?

Intervista al Prof. Giuseppe Mastrolorenzo.”

di MalKo

Uno degli assilli che arrovella o che dovrebbe arrovellare l’intellighenzia tecnica preposta alla redazione dei piani d’evacuazione dell’area vesuviana, è la impossibilità di stabilire i tempi che ci separano da una prossima eruzione del Vesuvio. Anche al comparire dei sintomi precursori infatti, è parimenti azzardato profondersi in una previsione corta del fenomeno eruttivo.

La sicurezza delle istituzioni scientifiche circa la possibilità che si colgano i sintomi del risveglio del Vesuvio in netto anticipo sugli eventi, in realtà è una speranza che non rappresenta però la svolta nella previsione dell’eruzione. La “vitalità” vulcanica infatti, è un insieme di valori fisici e chimici che possono portare una notevole dose di indeterminatezza nell’interpretare senza errori un fenomeno che, ricordiamo, si evolve nel sottosuolo e che può quindi irrompere all’aria o ricomporsi di nuovo nel profondo.

La verità mediata allora, è che le sentinelle vulcaniche coglieranno probabilmente e con un certo anticipo tutti gli sbadigli geologici del Vesuvio, ma non potranno affermare con certezza se questi rappresentano il preludio al risveglio o semplicemente una riossigenazione da stato soporifero che nulla toglie al sonno letargico. Pertanto, il problema vero sarà quello di riuscire a decifrare i segnali in modo da << non indurre un’evacuazione senza eruzione o essere colti da un’eruzione senza evacuazione…>>.

Nell’ultimo articolo abbiamo accennato alla coraggiosa previsione prospettata dal gruppo di lavoro incaricato di redigere gli scenari eruttivi del Vesuvio e dei Campi Flegrei, con l’avallo della Commissione Grandi Rischi (CGR-RV) che ha comunque condiviso le scelte insieme al Dipartimento della Protezione Civile.  Secondo le stime prospettate, per i prossimi 130 anni l’eruzione massima di riferimento attesa al Vesuvio è quella sub pliniana, mentre la più probabile è una stomboliana violenta. La differenza tra i due eventi consiste che nel secondo caso non sono preventivabili flussi piroclastici.

Il sistema di protezione civile nell’area vesuviana si sta quindi basando ed evolvendo proprio su queste due tipologie eruttive, con la prima che congloba la seconda.

La Commissione Grandi Rischi oltre a condividere gli scenari eruttivi ha introdotto la linea nera Gurioli come reale limite della zona rossa Vesuvio. Il Comune di Boscoreale ha preso molto sul serio la zonazione così operata dalla scienza, ricorrendo e con successo, addirittura al potere giuridico (TAR), per vedersi riconosciuto il diritto ad estrapolare quelle parti di territorio che si trovano oltre la linea nera, in modo da sfuggire al severo regime di inedificabilità assoluta (Legge regionale 21/2003) per gli usi residenziali.  Alle amministrazioni comunali infatti, interessa soprattutto il cemento, e intanto non risulta alcuna impugnazione della sentenza del TAR da parte della Regione Campania o del Dipartimento della Protezione Civile.

Al Professor Giuseppe Mastrolorenzo, esperto vulcanologo dell’Osservatorio Vesuviano - INGV, giriamo subito una domanda: Professore, è possibile prevedere in anticipo un’eruzione attraverso i precursori vulcanici che il mondo scientifico asserisce di poter cogliere mesi prima?

<< Non c’è una specifica teoria sui precursori, ovvero non abbiamo ancora adeguate conoscenze sui meccanismi che generano i precursori spesso osservati nelle aree vulcaniche prima di un’eruzione. Questo è il motivo per cui ancora oggi non è possibile definire e individuare una rigorosa correlazione deterministica tra precursori ed evento eruttivo. In particolare, anche durante le crisi pre eruttive, in cui si manifestano precursori geofisici e geochimici quali terremoti, deformazioni del suolo e modificazione della portata e della composizione dei gas fumarolici, non è possibile in alcun modo prevedere se l’evento si manifesterà, e ancora quando e con quale tipologia e intensità si presenterà l’eruzione. L’assenza di qualsiasi correlazione di tipo deterministico tra precursori ed eruzione, mista alla debolezza della previsione statistica in sistemi molto complessi come quelli vulcanici, rendono necessarie ai fini della tutela l’adozione di rapidissime procedure per garantire l’evacuazione di tutta la popolazione esposta all’evento>>. 

La comunità scientifica ha di fatto concordato una previsione di evento massimo atteso al Vesuvio, tarato su una tipologia eruttiva di tipo sub pliniana. E’ d’accordo?

<< Qualsiasi previsione sull’evoluzione dei precursori e sulla tipologia e intensità del possibile evento eruttivo, dato la forte dipendenza del risultato statistico dai modelli adottati costituisce un azzardo, e pertanto ogni previsione deve essere valutata come opinione e come tale può variare da ricercatore a ricercatore.

E’ chiaro che la sicurezza di una collettività a rischio non si può basare, come ho detto in più circostanze, sull’adozione di uno scenario sub pliniano che è del tutto arbitrario, dati i risultati contrastanti che emergono dalle diverse ricerche scientifiche degli ultimi anni, relativamente alla dinamica interna del sistema vulcanico, alla storia eruttiva e al confronto con altri vulcani analoghi.

Paradossalmente, gli stessi ricercatori che su base prettamente probabilistica hanno fornito un valore basso ma comunque assolutamente non trascurabile di probabilità di un evento pliniano, in studi comparativi con altri vulcani analoghi sono giunti alla conclusione di una assoluta imprevedibilità dell’evoluzione di vulcani a condotto chiuso come il Vesuvio, per i quali non c’è memoria del passato. In altre parole, per un vulcano a condotto chiuso non avrebbe alcuna rilevanza la durata del periodo di quiescenza ai fini della previsione dell’intensità massima della possibile eruzione futura.

E’ paradossale che nell’esercitazione Mesimex 2006, benché sulla base dei risultati scientifici del gruppo consulenti della Protezione Civile sia stato dichiarato l’11% come valore medio di probabilità di un evento pliniano al Vesuvio, si sia poi scelto uno scenario esercitativo sub pliniano. E’ evidente come l’11% di probabilità che si verifichi un evento catastrofico pliniano in un’area abitata da tre milioni di persone, renda l’eruzione pliniana un evento assolutamente non trascurabile e da assumere certamente come scenario di riferimento nei piani d’emergenza. D’altra parte, date le ampie differenze e incongruenze tra le evidenze vulcanologiche, le valutazioni statistiche e le opinioni scientifiche dei diversi ricercatori impegnati da decenni nello studio dell’area vulcanica napoletana, con ricerche di pari dignità pubblicate su autorevoli riviste scientifiche, la scelta da parte degli organi preposti di una specifica tesi come base operativa per la realizzazione del piano d’emergenza, dovrebbe essere dichiarata e presentata alla collettività evidenziando come tale tesi non sia condivisa da tutti i ricercatori. In altre parole, dovrebbero essere dichiarati i limiti e le potenziali conseguenze dovute alla scelta di scenari che potrebbero poi rivelarsi inadeguati.

Prof. Giuseppe Mastrolorenzo - Osservatorio Vesuviano - INGV

A tale proposito è interessante notare come in alcuni articoli scientifici da parte di ricercatori impegnati nelle valutazioni di pericolosità vulcanica per l’area napoletana, pur riconoscendo una probabilità non trascurabile di un evento di natura pliniana, in base a valutazioni di costi - benefici si suggerisca di optare per uno scenario di riferimento sub pliniano. È evidente come un criterio costi - benefici possa essere adottato ma per correttezza verso le collettività dovrebbe essere esplicitamente dichiarato. Una tale dichiarazione equivarrebbe ad affermare che benché si sia consapevoli che oltre 3 milioni di persone siano costantemente esposte a rischio catastrofe, per ragioni economiche si valuti di porne in salvo solo settecentomila.

In conclusione, specificando che comunque le mie opinioni derivano analogamente a quelle di altri colleghi, anche referenti delle autorità preposte, dai risultati delle mie ricerche scientifiche e dell’esperienza in ambito vulcanologico e pertanto non costituiscono posizioni di istituzioni ma esclusivamente scientifiche. Ricordo come i risultati delle mie ricerche condotte negli ultimi decenni sulle catastrofi del Vesuvio, hanno dimostrato che nel caso di un evento massimo pliniano, è a rischio tutta la popolazione della provincia di Napoli e parzialmente quella della provincia di Avellino e Salerno. Ho spesso ricordato che molti disastri avvenuti sul nostro pianeta negli ultimi decenni, sono derivati dalla combinazione di eventi naturali estremi e da una generale sottovalutazione del rischio. In eruzioni quali quella del Mt. St. Helens avvenuta nel 1980, del Pinatubo nel 1991 e del Merapi nel 2010, fu necessario estendere rapidamente la zona da evacuare in piena eruzione a causa di una drammatica sottovalutazione dell’evento atteso. Di fatto non esistono criteri standard di riferimento per la redazione di piani d’emergenza per le aree vulcaniche, contrariamente a quanto avviene in altri ambiti, pertanto, tutto il processo decisionale e le conseguenti responsabilità che possono derivarne, ricadono sugli organi e le istituzioni e sui soggetti incaricati della mitigazione del rischio vulcanico. E per tale motivo, le informazioni dettagliate dei criteri adottati per la messa in sicurezza delle popolazione e dei relativi limiti, devono essere elementi portati a conoscenza della collettività>>.

Ringraziamo il Prof. Giuseppe Mastrolorenzo per la preziosissima e cortese collaborazione che ci ha assicurato su un tema particolarmente attuale e complesso come il rischio Vesuvio, al centro delle nostre attenzioni e quelle dei nostri lettori.

Per concludere e come redazione, al di là delle disquisizioni che da più parti vengono sollevate in tema di rischio Vesuvio, vorremmo annoverare alcune cose che riguardano l’argomento appena trattato. Innanzitutto la scelta dello scenario eruttivo come sapete è propedeutico e come avete intuito nel caso Vesuvio è stato scelto quello un gradino in più del probabile e non quello massimo conosciuto. La commissione incaricata di effettuare quest’analisi del probabile si è basata su dati statistici che indicano differenti elementi appunto di probabilità. Ogni qualvolta un vulcano esplosivo si zittisce e a condotto chiuso ricomincia la quiescenza, pensiamo che con il passare dei decenni diventi insondabile, enigmatico, e ogni previsione sul divenire potrebbe essere un azzardo, soprattutto quando la calca che lo avvolge rifugge dal concetto stesso di rischio. Il vulcano Vesuvio non è quello del 79 d.C. e non è neanche quello del 1631 o del 1944... cosa sia lo scopriremo il giorno dopo che si sarà risvegliato. 

Il piano di emergenza, perché solo di quello possiamo parlare visto che non esiste ancora quello di evacuazione, non è frutto del garantismo ma figlio di un adeguamento cerchiobottista alle enormità che ci rimanda il territorio fortemente compromesso e dove ogni decisione e non solo di sicurezza si scontra con numeri inapprocciabili. Incapaci di inseguire la prevenzione allora, inseguiamo come sempre l’emergenza con piani basati appunto sul probabile. Non vorremmo però, che scienziati e organi d’informazione, così come hanno fatto all’Aquila col terremoto anch'esso improbabile, abbiano poi a dire che la colpa è delle case ubicate in zona rossa…

L’assessore regionale Edoardo Cosenza ha giubilato all’affermazione del capo dipartimento della protezione civile Franco Gabrielli circa gli interventi antisismici e anti lapillo in zona rossa che vanno fatti. Solo quelli aggiunge Cosenza promettendo: <<in zona rossa non si aggiungerà un solo metro cubo di cemento a uso residenziale…>>.

Se mettiamo insieme i ruderi però, i fabbricati diroccati e gli spiccati di palazzi a più piani consentendone il ripristino statico e l’ultimazione, che sarebbe gioco forza a uso abitativo, senza aggiungere un solo metro cubo di nuovo cemento, si aggiungerebbero migliaia di nuovi abitanti nella zona rossa: molti di questi poi, sarebbero stranieri, che non sempre risultano nei registri dell'anagrafe.

Il problema rimane il futuro. Anche i teorici del probabile come la commissione grandi rischi e quella incaricata degli scenari al Vesuvio e ai Campi Flegrei, dovrebbero riconoscere come dicono, che con il passare del tempo andremo sempre di più in una condizione di eruzione a maggiore intensità. Qual’è allora la politica che stiamo mettendo in campo per garantire la sicurezza ai nostri posteri? Quella dei condoni e del cemento ristoratore? Fateci sapere le architetture del territorio previste per la metropoli vulcanica…

La commissione grandi rischi ha tra le sue funzioni (art.2) anche quella di fornire indicazioni per migliorare la capacità di valutazione, previsione e prevenzione dei diversi rischi. Allora, l'emanazione di una nota sul cemento sarebbe auspicabile, anche correndo il rischio,quello sì, di essere invisi a qualche politico. Il futuro ringrazierebbe…

Rischio Vesuvio edizione straordinaria

"Rischio Vesuvio:edizione straordinaria" di MalKo

Il tema dei costi della politica pare abbia assorbito interamente la seduta del consiglio regionale della Campania del 26 settembre 2012, ed è stata quindi rimandata la discussione sul famoso decreto Taglialatela contenente “Norme in materia di tutela e valorizzazione del paesaggio in Campania”, che, di fatto, avrebbe consentito di rimettere mano al cemento nella zona rossa Vesuvio e in altre aree regionali paesaggisticamente parlando di notevole interesse naturale e culturale.

Al ministro Corrado Passera a leggere certe cose gli è venuta la pelle d’oca:<< è una follia edificare nella zona rossa>>. Pari perplessitàperil ministro dei Beni Culturali Lorenzo Ornaghi, che ha preso le distanze dallo sconcertante piano paesaggistico campano attraverso una nota diffusa dal direttore regionale dei Beni Culturali Gregorio Angelini:<< è improprio affermare che il testo presentato in consiglio regionale sia stato condiviso con il ministero>>.

Per tutti quelli che speravano nell’approvazione di questo piano per rimettere mano alle betoniere con tutti i falsi distinguo che la propaganda sulla sicurezza recita, è stato un colpo durissimo. Il decreto regionale rappresentava il passepartout per ripristinare casali diroccati e ultimare quel cumulo di case congelate allo stato rustico su cui si erano accesi gli interessi degli assopiti palazzinari destati dalle trombe anastasine.

Molti sindaci del vesuviano non sono stati dei semplici spettatori in questa querelle legata al piano paesaggistico, ma dei veri promoter del primo cittadino di Sant’Anastasia Carmine Esposito, che è notoriamente contrario alla zona rossa, alla legge 21 del 2003 contenente disposti d’inedificabilità totale, e al rischio Vesuvio in genere che a suo dire non fa parte dei problemi di tutti i giorni. Almeno il major di Sant’Anastasia non pecca d’ipocrisia…

In una lettera indirizzata all’Espresso, l’assessore regionale all’urbanistica Marcello Taglialatela afferma: <<Per quanto concerne la “zona rossa” (ex l.r. n.21/2003), le modifiche proposte non hanno alcuna incidenza sul relativo regime di tutela e non consentiranno alcun aumento di volumetrie. Si tratta, infatti, di norme che limitano gli interventi edilizi agli adeguamenti funzionali sismici e a quelli finalizzati a eliminare il degrado degli immobili mediante interventi di riqualificazione e ristrutturazione edilizia. A ciò si aggiunga che il nuovo testo vieta ogni possibilità di frazionamento, proprio per evitare l’aumento dei carichi abitativi>>.

Per meglio capire i concetti intrinseci a questa lettera che non punta il nocciolo della questione, bisognerebbe chiedere all’assessore Taglialatela in modo netto e diretto: ma le case diroccate, i cosiddetti ruderi, inevitabilmente disabitati perché pericolanti, possono essere ristrutturati e riqualificati e adeguati alle norme antisimiche? Se sì, per quale motivo tanti cittadini dovrebbero spendere non pochi soldi per riqualificare un casolare cadente se non per abitarci, affittarlo o venderlo e rivenderlo? In tal caso la logica non lascia ritenere che il carico abitativo aumenterebbe nella zona rossa ?

Il passo successivo degli speculatori che già rumoreggiano, sarebbe quello di mettere mano (in nome della sicurezza) anche ai manufatti nuovi ma allo stato di pilastri e solai ancorché abusivi e pregni di sigilli. Grazie a qualche opinion leader, infatti, alla fine si arriverà all’ultimatum: o si abbatte o bisogna consentire di tompagnare e impermeabilizzare questi scheletri a tre e a quattro piani…

Dietro a questo piano paesaggistico c’è il tentativo non dimostrato di giungere furbescamente a un condono edilizio che sani tutti gli abusi almeno fino al ’94, senza escludere la possibilità che si condoni fino al 2003 come spera qualche sindaco appartenente alla cordata cementizia.

Non sappiamo come andrà a finire perché i voti fanno gola a destra e a sinistra. Forse le indagini della magistratura sul come sono spesi i soldi della politica nel grattacielo che ospita la regione Campania guidata da Caldoro potrebbero ritardare notevolmente l’approvazione della legge betoniera o viceversa accelerarla .

Ovviamente ci riproveranno con altre iniziative ed escamotage vari chiamando a raccolta il popolo degli imprenditori dell’abuso. Siamo sicuri che non demorderanno: la posta in gioco, credeteci, è molto alta.

La prossima eruzione del Vesuvio, commenta il Prof. Giuseppe Mastrolorenzo, vedrà gli abitanti scappare a piedi come fecero quattromila anni fa i nostri antenati lasciando le proprie orme sulla cenere ancora calda.

Concetto sostanzialmente inattaccabile, ma siamo convinti che oggi, in caso di emergenza, i fuggitivi le orme le lasceranno sulla schiena di quelli che soccomberanno alla massa, e che inevitabilmente saranno calpestati .

In caso di allarme, che sarà sostanzialmente diretto e percepito, le auto si riempiranno all’inverosimile di masserizie e partirà una corsa verso la salvezza che durerà qualche metro e non vedrà vincitori.

I soprusi si conteranno a migliaia, mentre gli elicotteri di tutte le armi gireranno a vuoto sulle cittadine impossibilitati ad atterrare per non essere presi d’assalto dalla folla inferocita. Intanto i media mondiali dal cielo invieranno cronaca e immagini della tragedia, in barba al divieto di sorvolo lanciato dalle autorità che diventeranno schizofreniche e incapaci di prendere decisioni, maledicendo il mondo scientifico che non è in grado di produrre alcuna previsione… Intanto si preparerà il comunicato stampa: <<un’eruzione assolutamente imprevedibile sta interessando il Vesuvio e i cittadini vesuviani in preda al panico hanno fatto saltare tutti gli schemi rendendo vane le procedure previste dal perfetto piano d’emergenza Vesuvio stilato da anni dalle autorità competenti per mettere in sicurezza i vesuviani attraverso rapide vie di fuga verso le regioni gemellate>>.

Nel frattempo i salotti televisivi si affolleranno e i conduttori incominceranno a produrre domande inutili in quello che sarà un vero festival dell’ipocrisia.

Ovviamente gli ultimi diciannove righi sono frutto dell’immaginazione dell’autore senza attinenza con fatti,persone e luoghi reali. XDXDXD

The Phlegraean Fields Deep Drilling Project: interview with Prof. G. Mastrolorenzo

Bagnoli - Campi Flegrei

 

"The Phlegraean Fields Deep Drilling Project: interview with

Professor Giuseppe Mastrolorenzo" by MalKo

 

There has recently been apprehensive discussion of the scientific proposal for the Deep Drilling Project.  This is a probe which would be pushed to four kilometres depth  in the area of the ex-Italsider of Bagnoli.  It would begin with a “pilot” well of five hundred metres that would then advance lower down at a certain slant.

Several important scientific journals and numerous scientists have warned against drilling in a caldera that forms part of an active volcanic area since it could cause eruptions and earthquakes.  On the other hand, an equal number of prestigious scientists from the national and international scientific world believe that the drilling would not set off any reactions and on the contrary could result in the discovery of new elements useful for understanding eruptive dynamics and the phenomenon of bradisism typical of the area.  Considering that the densely populated area is located in and around the city of Naples, there are fears that another eruption would add immeasurably to the already innumerable problems that beset the city.

The uninitiated obviously ask themselves what dynamics the drilling could trigger off.  None of the scientific articles we have gone through talk about the scientific and technical details at the basis of the fears but leap immediately to the conclusions: alarm yes or no?!

We think that the problem is considerably more complex than just the pricking of a balloon… and could perhaps be similar to a B.L.E.V.E. (Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion), a phenomenon known above all to firemen, because of the high accident rate in industry and transport.  This type of explosion takes place in confined spaces containing superheated liquids.  The substance passes so rapidly to a vapor state by means of the reduction in pressure caused by the physical breakdown of the casing, that it sets off a shock wave.  We also know, however, that the reaching of critical pressure and temperature in many substances such as water brings the entire mass to a state of total vapor at enormous temperatures.  For other thermodynamic concepts, however, it should be remembered that perforating the cylinder (of an engine) with a hole of a tiny section would not automatically cause a hiss in the jet equal to the maximum pressure created in the cylinder itself as an effect of the explosion of the combustible.  There, however, the pressures at play are cyclical.

Professor Mastrolorenzo, this story of the drilling of the Phlegaean Fields is extremely complex, above all regarding the alarm over the risk of explosion…

The physics of  gas or vapor explosions in volcanic areas (gas and steam-blast eruptions) is amply covered in the scientific literature.  Simple calculations of the energy balance lead to worrying conclusions about the high energy in play and the unpredictability of systems such as the geothermic system in the Phlegraean Fields which is highly unhomogeneous in petrographic and chemical-physical terms, both horizontally and vertically and explored only indirectly by means of indirect investigation.
Thus the behavior of the system, in the case of the application of an external disturbance such as drilling, is intrinsically unpredictable.  There is a simplistic tendency to retain that there is always a proportion between the energy applied to a system and the modifications observed: but it is not always so.  In certain systems, and the drilling may belong to this category, small stresses can produce enormous effects.
In volcanology and geophysics, one of the problems of greatest interest is the propagation of the fracturation processes in relation to mechanical and thermal applied stress.  In the case of volcanoes, there is still no universally valid theory that explains how an eruption begins, but undoubtedly the triggering off of the fracturing of the crust surface represents the first stage in the rising of the magma towards the surface.
In the past I discussed the problem of thermal fluid dynamics in the Phlegraean Fields and I pointed out the danger of fluids in critical or super critical conditions in porous rock that could potentially trigger freatic explosions or explosive eruptions. Such risks should obviously not be undervalued.

Given that the project is international, why the Phlegraean Fields?

The Phlegraean Fields were proposed several years ago by Dr Giuseppe De Natale of the INGV as it is an active volcanic area of particular scientific interest due to its significant danger as well as well as being potentially suitable for the installation of geothermal power stations.  The project discussed within the ICDP of 2009 was approved with partial financing from the INGV.  The beginning of the drilling,  postponed serveral times, was planned for last October but was suspended after the alarm launched at an international level about the risks connected to deep drilling in a highly densely populated area at high seismic and volcanic risk.  The Mayor of Naples, Rosa Russo Iervolino ordered the suspension of the project and sent a request to the Department of Civil Protection for an evaluation of the danger related to the experiment.  Last October, at a meeting in Rome the Department approved further investigation into its safety by a commission of experts before authorisation for the drilling could  be released.  Since then, all activity has ceased.

Was the area of Bagnoli chosen because of its available space?

The choice of the area of Bagnoli as the operative seat for the deep drilling project was proposed early on.  The area falls within the industrial perimeter of the ex ILVA plant which is at present being reclaimed by theBagnoli futura consortium. Geologically, it lies on the south-eastern border of the Phlegraean caldera delimited by the hill of Posillipo.

Although the project is international there are also international alarms about a possible resumption of eruptions and earthquakes set off by the deep drilling…

The alarm launched by researchers in various international scientific journals, the Italian and foreign press and in parliamentary questions concerns the seismic and volcanic risks that the drilling operation could create when the drills go through the hydrothermal system at very high temperatures and pressures.  The risk of triggering eruptions in the event of crossing through superficial magmatic reservoirs has also been pointed out and recent research has theorised the possible injection of magma at shallow depths during recent bradisism crises.
Another risk of drilling could derive from polluting agents, leftover or reworked, that have been lying in the subsoil since the steel and eternit plants of Bagnoli were closed twenty years ago.
There has also been substantial criticism over the construction of industrial plants for the exploitation of geothermal energy in an area whose urban development plan is based on research, culture and recreation.

The director of the project, Dr Giuseppe De Naple, guarantees that there will be no danger because the project will proceed in phases. Is this procedure a real guarantee?

The situation has proven to be very complex because of the coexistence of scientific, management and administrative problems.
Although, according to those responsible for the project, the risks are minor, an evaluation carried out by independent scientific authorities has been held to be indispensable.  But it has also been emphasised that the Department of Civil Protection consulted by the Mayor of Naples, could not carry out its role of privileged interlocutor given that by statute it makes use of the consultancy of the INGV which is the board that has proposed the project.
Infact, the administrative excursus on the deep drilling plan highlighted the complexities involved in relation to the assumption of responsability in the case of scientific projects or other types of intervention in areas where the population is at risk.  In reality, any deep drilling presents a certain level of risk, since it passes through systems of extremely high energy at pressures that can reach thousands of atmospheres along with temperature of hundreds of degrees as well as the presence of fluids that can also be magmatic and whose behavior is highly unpredictable.  On this subject, it is enough to recall the recent ecological disaster in the Gulf of Mexico where the undervaluation of risk had serious consequences arising from the unstoppable flow of oil from the sea bed causing massive damage to the marine and coastal environments which were scourged by the oil slicks.  The accident was caused by the inadequate technology used which probably resulted in a superficial evaluation of the risks, despite the drilling being carried out by one of the largest international industrial giants in the field.  Nevertheless, provided that there is an adequate evaluation of the risks and benefits that must be understood and accepted by the community, deep drilling can be justified as a source of further scientific information if this is not available by other means.
In reality, deep drilling in the Phlegaean Fields has been carried out since the fascist period to a depth of 3200  metres by the AGIP company.
As has been pointed by some of the researchers most critical of the drilling project in Bagnoli, this precedent renders the present project uninnovative and superfluous to any further investigation, whether related to scientific aims or the exploitation of geothermal energy.  Indeed, during the AGIP campaign imminent risks caused the rapid closure of the wells and interest in the potential for the exploitation of geothermal energy faded due to the analyses showing the subterranean fluids to be too saline.  In compensation, however, detailed information about the geological characteristics of the subsoil was obtained by means of the probing.
It is evident that times have changed together with the sensitivity relating to natural and man-made risks.  Scientists, the authorities and the population at large have by now an awareness of their right to security and it is therefore not possible to operate in a territory without giving sufficient information about the risks deriving from a particular activity even if this affects research.
The fundamental problem now in the risk management of the Phlegraean Fields is the lack of an emergency plan.  It is clear that the Civil Protection or any other authority, in the absence of any preventive evaluation of possible events and therefore of emergency plans for seismic, volcanic or environmental risk, would not be able to approve an operation presenting such risks.
At the present, there is only a risk plan concerning volcanic eruption; but despite being announced twenty years ago it is still being studied by the national commission appointed by the Department of Civil Protection. I have urged on numerous occasions, without response, that the emergency plan be made public together with the studies on the drilling project in Bagnoli in the wake of recent alarms.  There is high risk in the area of the Phlegraean Fields, as shown in our maps of volcanological danger that delineate the various possible eruptive scenarios.  These maps should be the basis for the drawing up of an emergency plan.

(As always, our thanks to Professor Giuseppe Mastrolorenzo for his kind collaboration on matters of scientific interest that are not only complex but very relevant today)

In concluding this article, we would like to add a couple of points: first of all we are well aware that a degree of risk is always inherent in man’s activities.  However, if we take for example the conquest of space, it began with the launch of teleguided missiles, followed by rockets carrying monkeys and dogs and finally man (human life) which is the highest form of life to be protected.  What do we mean by this: that where unknowns fill important spaces that we need to protect, caution should be the rule of our modus operandi.Whoever is moderately familiar with problems of security knows that an operation of this kind could lead to situations if not of alarm, of pre-alarm.  In other words, it could be necessary to activate dispositions in the emergency plan without an emergency appearing in its maximum form in energy terms as we know that unknowns do exist.  This might simply be a precautionary measure, given that the perforation of a vapor sack could produce a loud boom or a bright fumarole which though probably innocuous could panic an already deeply worried population.  Obviously, this is just an example to help us understand the situation, even if drilling technology is by now highly sophisticated.
Deep drilling in the area of the Phlegraean caldera, which will certainly be furiously debated in the near future, should be approached in the spirit of prevention given that prediction is not possible.  Prevention entails techniques to mitigate risk, moderating the danger or the value of exposure (the inhabitants) or both.  In this case the minimisation of the danger would consist in employing recognitive and drilling techniques capable of choosing a path and containing the maximum theoretical pressures, and if necessary of remedying the situation.  It is more difficult, however, to predict the fracturation of the crust deep down.  In other words the experiment would have to be able to back out in useful terms if the results should become increasingly discouraging.
Just to clarify certain concepts, it is enough to think that industries at risk are obliged to produce an emergency plan inside and outside the plant including the procedures to spread the alarm.  If we remember well, the drilling activities are regulated by the directives relating to the safety and health of workers in the industries that extract by drilling according to the dictates of D.M. 25 novembre n°624, actuated in the directive 92/91/CEE, published in the Gazzetta Ufficiale 14 dicembre 1996.  These dispositions offer an excellent departure point for understanding the problems.
In the last analysis, scientific research should not be stopped, but the risks must always be measured with the available alternatives.  To explore a caldera is of great importance but the Phlegraean caldera should be taken into consideration only if there are no other calderas in the world located in deserts or other areas of low density population.  Infact, by lowering the exposure value, the risk immediately re-enters within acceptable parameters.

Translation by Lisa Norall

(In the figures below the two danger maps drawn up for the Phlegraean Fields by Professor G. Mastrolorenzo and collaborators)

The danger map relative to the dynamical overpressure represents the pressure exerted by a burning cloud on the unity of the surface.  Damage relevant to the structure begins at values above 5 kPa while the value of demolition goes from 10 kPa to 25 kPa depending on the building typology.

Other than the risk connected to pressure is the great danger associated with the high temperature of the clouds (up to 600°C) which they can maintain even at distances greater than 15 kilometres from the eruptive centre.

The map on the left shows the danger relative to the fallout, that is to say the deposits that fall back down.  It is evident that for such a type of phenomenon the entire city of Naples would be exposed to a very high risk value.

Both the maps are the result of the combinations of all the events possible obtained by the numerical simulation of thousands of eruptive episodes with diverse properties and probability values. 

 

Il Vulcano Marsili: intervista al Prof. G. Mastrolorenzo.

"Vulcano Marsili: intervista al Prof. Giuseppe Mastrolorenzo" di MalKo

Il Vulcano Marsili è un vulcano sottomarino ubicato in modo quasi equidistante tanto dalle coste calabre quanto da quelle sicule per circa 150 chilometri. Fa parte dell’arco insulare eoliano e misura quasi 3000 metri d’altezza. Un eventuale subacqueo intenzionato a porre una bandierina in cima al vulcano dovrebbe immergersi per 450 metri. La vetta quindi, è ancora inviolata. La colonna d’acqua che sovrasta l’apparato vulcanico  dovrebbe comunque essere sufficiente per “affogare” qualsiasi colonna eruttiva e con essa i fenomeni che maggiormente temiamo in terra ferma (colate piroclastiche, lahar, ecc…). Questa nostra confortevole supposizione supportata anche dall’assenza  di centri abitati (mare aperto) potrebbe avere qualche fondamento.

Il Marsili recentemente è balzato alle cronache invece, come possibile fonte di maremoti presumibilmente dovuti al distacco di pareti rocciose che movimenterebbero materiale a sufficienza per generare onde altissime nel tirreno meridionale. Il magma che fluisce in un liquido, infatti, ha un modesto potere “collante”  sugli strati  litoidi sottostanti  generando un prodotto roccioso (scaglie) alquanto instabile.

Marsili comunque non è l’unico vulcano sorto nelle profondità del mare. Bisogna contemplare anche il Vavilov a 160 chilometri a sud ovest del golfo di Napoli, così come il Magnaghi forse spento e il Palinuro, attivo, che dista appena sessantacinque chilometri dalla costa cilentana.

E’ di qualche giorno fa la notizia che anche nei pressi della costa calabra, al largo di Capo Vaticano, è stato individuato un vulcano ormai da millenni estinto che ci piacerebbe si chiamasse Talo (gigante a difesa di Creta che si buttava nel fuoco per diventare incandescente, onde  bruciare col suo corpo i nemici) .

La sua posizione corrisponde alla faglia calabra i cui sommovimenti causarono in quella regione un terribile terremoto nel 1905. Ancora senza nome, il ventinovesimo vulcano italiano ha una sommità che si può toccare ad appena centoventi metri sotto la superficie marina.

Al Prof. Giuseppe Mastrolorenzo abbiamo rivolto alcune domande :

a) Il Marsili recentemente a torto o a ragione viene chiamato in causa dagli esperti come un vulcano temibile perché simile al Vesuvio .  E’ così ?

L’analogia con il Vesuvio non è del tutto appropriata. Infatti, il rischio vulcanico è un parametro dato dal prodotto della pericolosità del vulcano per il valore esposto (persone e beni soggetti al rischio); nel caso delMarsili entrambi questi fattori sono di fatto e nell’ordine sconosciuto e assente. Bisogna allora  dire che la storia eruttiva e l’attuale livello di pericolosità del vulcano, e, quindi, il rischio potenziale associato a un possibile evento eruttivo, non sono stati ad oggi adeguatamente approfonditi. Di fatto, la distanza dalla costa e la profondità del vulcano, rendono in linea di massima minimo il rischio legato a un’eruzione, se si fa eccezione per la possibile generazione di tsunami. Quest’ultimo tipo di evento nel caso di apparati vulcanici come il Marsili, se pure possibile, richiede una complessa combinazione di fattori che difficilmente si presentano in contemporanea, o quantomeno il livello di probabilità che ciò accada è basso. Tant’è, la generazione di onde di tsunami è associata esclusivamente a eventi sismici di elevata magnitudo in fondali profondi e con peculiari movimenti di faglia. Gli tsunami si verificano anche in seguito a fenomeni franosi e/o di collasso parziale o totale di strutture vulcaniche, ma soltanto in caso di elevata rapidità ed estensione di tali fenomeni.

b) Che cosa ancora nasconde il tirreno centro meridionale a proposito di faglie,  vulcani e tsunami ?

Il bacino tirrenico è considerato dai geologi come un’area di oceanizzazione, che è il risultato di prolungati processi di distensione della litosfera che hanno generato un assottigliamento crostale e una piana abissale di profondità anche superiore ai 3000 metri. Da questi complessi processi geodinamici si è sviluppato il vulcanismo sommerso di natura basaltica molto diverso da quello delle aree vulcaniche napoletana e siciliana. Data l’elevata profondità del fondale, la conoscenza del bacino tirrenico anche in termini di strutture attive è ancora incompleta, essendo il risultato di prospezioni geofisiche di dettaglio su settori parziali e/o prospezioni a più grande scala ma a minore risoluzione. La difficoltà nella conoscenza è facilmente comprensibile considerando come l’identificazione delle faglie attive costituisca ancora un problema anche in superficie.

c) Abbiamo una carta del rischio tsunami nel tirreno centro meridionale?

Benché in passato siano stati realizzati modelli di tsunami per eventi generati nell’area tirrenica, non è disponibile al momento alcuna carta di rischio tsunami in senso stretto. Tale strumento dovrebbe descrivere la probabilità di ogni singolo punto della costa di essere interessato nell’unità tempo dal passaggio di onde anomale di una data ampiezza, risultanti da un qualsiasi potenziale evento sismico o vulcanico, sia all’interno dell’area tirrenica sia al di fuori di quest’ultima. Non esiste attualmente disponibilità di records geologici sufficienti per la realizzazione di tale mappa.

d) Questi vulcani sottomarini sono monitorati sporadicamente o sono dotati di stazioni fisse di misura dei parametri fondamentali ?

I vulcani sommersi come tutto il bacino tirrenico non sono sedi di reti di monitoraggio permanenti, ma sono stati studiati soltanto occasionalmente nell’ambito di campagne oceanografiche, sia nazionali sia internazionali, e d’indagini di sismica crostale. La campagna più recente è proprio quella iniziata nello scorso febbraio dalla nave oceanografica Urania del CNR, che ha rivelato condizioni d’instabilità dei versanti, a seguito della quale il Marsili è stato oggetto di numerose interviste, articoli giornalistici, ecc…

e) Mentre una rete di sorveglianza per gli tsunami generati da terremoti ha dei parametri di riferimento dettati dall’energia del sisma, che si calcola subito, nel caso di tsunami dovuti a vulcani sottomarini, quali fattori sarebbero presi in esame per la diramazione di un allarme?

Purtroppo nel caso di tsunami generati da collassi di settore di apparati vulcanici sottomarini, non esistono attualmente parametri indicativi affidabili ne in termini di prevenzione né di early warning (azioni di prevenzione immediata ad evento accaduto). Una delle strategie adottabili resta comunque la rilevazione in tempo reale dell’onda anomala in siti prossimi alla possibile sorgente dell’evento attraverso ondametri, con immediata attivazione dell’allarme nelle aree potenzialmente esposte al passaggio dello tsunami. Per quanto concerne il Tirreno, in particolare il Tirreno meridionale, tale strategia risulta critica, in quanto date le limitate dimensioni dell’area e l’elevata velocità di propagazione delle onde anomale (dell’ordine di diverse centinaia di km orari), il tempo per l’evacuazione delle coste dopo l’allarme potrebbe variare da meno di un minuto per le coste più prossime a solo qualche decina di minuti per quelle più distanti. Questo limite non superabile renderebbe necessario un efficientissimo piano di evacuazione con esercitazioni regolari e continue della popolazione a rischio che dovrebbe essere in grado di trasferirsi nel giro di minuti dalla costa a quote sicure. L’emergenza tsunami si è manifestata drammaticamente durante la crisi iniziata a fine dicembre 2002  a Stromboli (vedi foto Sciara del Fuoco – INGV), quando a seguito del collasso di qualche decine di milioni di metri cubi di versante, si è generato sull’isola un’onda anomala dell’altezza di diversi metri che non ha causato vittime solo per la bassissima densità di popolazione tipica del periodo e per l’assenza di turisti e bagnati lungo le coste. In quella circostanza si è temuta la successiva generazione di uno tsunami di maggiore entità, come quelli già avvenuti nella storia geologica dell’isola, che si potrebbe manifestare con onde di altezza anche superiori a 10 metri lungo le coste del Tirreno centro-meridionale.

(La redazione di Hyde Park ringrazia il Prof. Giuseppe Mastrolorenzo per la cortese e preziosa collaborazione.)

 

The Risk from the Vesuvius: Is The Merapi like Vesuvius?

"Is The Merapi like Vesuvius? Interview with

Professor Giuseppe Mastrolorenzo" by MalKo

 

On the world scene of the most dangerous volcanoes,  meaning those near inhabited areas, the Indonesian volcano Merapi is one of the most formidable.  On October 26 2010 it exerted its force in the form of eruptions and the formation of burning clouds highly dangerous to the inhabitants.  Unfortunately, there have been up until now about three hundred deaths and two hundred thousand people left homeless.
Merapi, whose name means mountain of fire, produces plinian and  sub-plinian eruptive phenomena.  This characteristic leads us to compare it to the historic activity of the Neapolitan Vesuvius.  Both volcanoes have caused vast numbers of deaths, in the case of Merapi as a result of the population not following the evacuation order.  Rescuers found themselves face to face with scenes in many ways similar to those to which the plaster casts of Pompeii so dramatically bear witness following the famous and terrible plinian eruption of the Vesuvius in 79 AD.  From this point of view Merapi seems like an Asiatic Pompeii; many inhabitants were surprised in their sleep by the burning clouds and victims were even found in the village of Argomulyo, eleven miles from the volcano.
To understand the similarities better, we asked Professor Giuseppe Mastrolorenzo for his scientific contribution.

 

a) How would you describe the eruption of Merapi that began on October 26 2010?

It was a mixed type, effusive explosive-eruption characterised in the initial phases by the formation of a lava dome followed by an eruptive column of gas and ashes of a relatively modest height of between about half a mile and four and a half miles.  A sequence of pyroclastic surges and flows was propagated on the flanks of the volcano reaching very high temperatures and speeds.  This eruption typology is recurrent in the Merapi and other volcanoes fed by highly viscous dacitic magma where effusive activity (lava flows and domes) alternate with devastating clouds of gas and ash that are propagated radially in respect to the crater.  An analogous eruption took place in 1902 with the Montagna Pelee on the island of Martique in the French Antilles, causing the total destruction of the city of Saint Pierre and the death off its 30,000 inhabitants.
 

b) Professor Mastrolorenzo, what geological affinites are there between the Merapi and the Vesuvius?

The Vesuvius and the Merapi are both strato-volcanoes formed of a thick succession of lava flows and pyroclastic deposits of ash and lapilli caused by the alternation in the course of thousands of explosive, effusive and mixed eruptions.  These two volcanoes differ, however, in the composition of their magma:phonolitic and tephritic in the Vesuvius and rhyolitic and dacite in the Merapi.  This last type, characterised by greater viscosity than the Vesuvian magmas, in some cases results in the formation of viscous lava flows that gently move to form lavic domes, while in other cases are highly explosive which is dangerous in the presence of even small quatities of magma.
 

c) Is the Merapi monitored in the same way as the Vesuvius?

The Merapi has a network that monitors seismic activity, ground deformation and magnetic anomalies that altogether make it possible to follow the precursory events of an eruption.
It should be emphasised, however, that the monitoring systems on the Merapi, as on the Vesuvius and other active volcanoes in the world, detect changes deep in the magmatic system but cannot give any information about the duration of the precursors nor about the type and size of the eruption.  Therefore, in terms of mitigating risk, for a monitoring system to be useful it always needs to be supported by an adequate emergency plan.  Obviously, it is also necessary, as soon as precursory events have taken place,  for the competent authorities to rapidly decide  on what course of action to take, and to evaluate the necessity or not of evacuating an area at risk previously defined according to scientific analysis.

d) Should the deaths recorded in this eruption be blamed on an undervaluation of the danger of the pyroclastic flows and surges?

There is no doubt that the undervaluation of the risks associated with the generation and movement of the pyroclastic clouds is amongst the basic factors that caused the disaster.  Infact, although in the early days of the eruption evacuation had been predisposed, the area considered to be at risk was limited to about six miles from the eruptive centre, a decidedly optimistic evaluation of the potentially maximum limit of the propagation of the pyroclastic clouds.  This decision was fatal for many, as the  high temperature pyroclastic surge caused victims in a radius even beyond ten and a half miles from the volcano.  This initial underevaluation made it necessary to carry out a desperate operation to modify the evacuation plan while the eruption was already taking place.
On this subject, I have been drawing attention for years in scientfic research carried out with other colleagues as well as in conferences and interviews given to the national and international mass media to the paradoxical dangerousness of the present Vesuvius emergency plan. I have underlined, infact, how the sub-plinian scenario adopted by the Civil Protection on the recommendation of the Commission for Great Risks is utterly inadequate in the event of a plinian eruption. Research carried out both by my own group and by others has shown the strong likelihood of a plinian eruption with its extreme dangerousness and would put at risk atleast three million people who live in a radius of about twelve miles from the volcano.  The present emergency plan provides for the preventive evacuation of only 600,000 people including those who live in the red zone less than 6 miles from the volcano.
It is obvious that the present situation of the Vesuvius is very similar to what was tragically experienced in the recent eruption of the Merapi.  Given, as revealed in parliamentary questioning, that the risk management system is incapable of providing an adequate emergency plan in the light of scientific evidence, it is essential that a revision of the entire risk management system for the Vesuvius area be carried out immediately.
A few months before the eruption of the Merapi, my research group published the results of a study of the eruption of Pompeii in 79AD and of the victims caused by it. We showed that the exposure to high temperatures and not suffocation, as had been previously erroneously, was the main cause of death in the Pompeiian population.  Studying the Merapi victims from the photographic material available, it can be seen that their postures are identical to those of the Pompeii plaster casts, so much so as to make us consider the Merapi disaster to be a new Pompeii.

In October 2010, when the eruption of the Merapi had already begun, the Journal of Geophysical Researchpublished a paper written by me together with the volcanologist Lucia Pappalardo of the Ossevatorio Vesuviano, on all the possible eruptive scenarios of the Somma Vesuvius.  We set forth the results of the most advanced numerological simulations applied to volcanology, calling world attention to researchers and the authorities of the necessity of adopting the worse case scenario as the basis for an emergency plan which would be the only way to guarantee the survival of the population at risk in the event of an explosive volcanic event.  We also showed how any other optimistic choice constitutes not only a limit to the efficacity of a preventive protective intervention but also a further cause of risk since it creates an unfounded perception of safety to the community.
 

d) How soon did the Indonesian authorities order the evacuation of the population living around the volcano?

In the case of the eruption of the Merapi, the first clear precursory phenomena occurred September 1, but the commencement of the eruption was observed, although in a limited way, on September 12.  The evacuation order was given on September 25, more than 40 days after the effective beginning of the eruption and only a day before the beginning of the most intensive explosive phase.  Such a long wait before giving the evacuation order did not cause a disaster on the Merapi only by good luck….whereas such a hazardous decision in the case of the eruption of the Vesuvius would result in a catastrophe since it would obviously be impossible to evacuate millions of inhabitants in the area at risk in a very short period of time.

e) The Merapi like the Vesuvius is on a short list of highly dangerous volcanoes. But what is the most dangerous volcano in the world?

Unfortunately, as I have already underlined in other circumstances, our volcanoes, the Vesuvius and the Phlegraean Fields compete for the title of most dangerous volcano in the world.  This is obviously in relation to normal volcanic activity and the effects on the territory on a regional scale (millions of lives at risk).  In relation to possible planetary catastrophes, events which are little talked about as they take place only every hundreds of thousands of years, without doubt the most dangerous volcano in the world is theYellowstone caldera in the United States which 600,000 years ago erupted well over a hundred thousand cubic miles of magma in a few days with serious consequences for the climate on a global scale.

  The figure on the left shows a diagram of the deep structure of the Somma-Vesuvius. The results of a recent study (Lucia Pappalardo and Giuseppe Mastrolorenzo, Earth and Planetary Science  Letters  296 2010, 133-143), indicating the presence at a depth of 6 miles of an extensive phonolitic magma chamber (full of silica and gas) ready to feed any typology eruption not excluding a plinian eruption.

The figure on the left the image of an electron microscope scan of  bone from a victim of the eruption of Pompeii in 79AD.   The micro fractures are caused by the heat from the pyroclastic surge.

(The editors of Hyde Park would like to thank Professor Giuseppe Mastrolorenzo, as always, for kindly giving us his time to clarify scientific questions.)

Translation: by Lisa Norall