Campi Flegrei, i “rumori” del sottosuolo svelano strutture e attività del supervulcano

Campi Flegrei, i “rumori” del sottosuolo svelano strutture e attività del supervulcano –

Grazie all’utilizzo di una nuova tecnologia di imaging (di produzione immagini) un gruppo internazionale di ricercatori dell’Osservatorio Vesuviano dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia e della Johannes Gutemberg University di Magonza, ha potuto ricostruire le strutture e i processi profondi del supervulcano dei Campi Flegrei attraverso l’analisi del “rumore” rilevato dalle stazioni sismiche di superficie.

Lo studio, “Fluid migrations and volcanic earthquakes from depolarized ambient noise”, è stato appena pubblicato sulla rivista ‘Nature: Communications’.

“I fluidi profondi – spiega Simona Petrosino, ricercatrice INGV – possono indurre terremoti e per comprendere meglio i loro processi di migrazione il team di studio ha messo a punto un nuovo metodo applicato ai Campi Flegrei. Questa tecnica ha permesso di “seguire” i fluidi impiegando diversi intervalli temporali (da poche ore ad anni) di registrazioni del rumore sismico”.

I ricercatori hanno utilizzato il “disturbo” che questi processi causano sul rumore generato dal mare e dai fenomeni atmosferici, registrato continuamente in zone vulcaniche.

“Mare e vento – aggiunge la ricercatrice – interagiscono costantemente con la caldera, producendo onde che scandagliano le sue profondità. Le strutture della caldera sono sottoposte a forti pressioni laterali causate dall’estensione della crosta, dalla pressione del magma in profondità e dalla complessa interazione tra i fluidi prodotti dal magma, dalle piogge e dalle fratture superficiali del vulcano”.

Le onde di rumore che penetrano nella caldera cambiano direzione quando passano sopra le faglie e sopra i sistemi di alimentazione del vulcano. I ricercatori con il loro studio hanno dimostrato che “mentre – spiega ancora Petrosino – il cambiamento di direzione è importante per ricostruire le strutture del vulcano, la perdita di direzionalità è un segnale della loro attivazione”.

Al rilascio di energia, infatti, segue uno spostamento di fluidi che producono altre sorgenti di rumore, rendendo più difficile agli scienziati ricostruire direzionalità. “Proprio la mancanza di direzionalità ci permette di tracciare le migrazioni prima che i fluidi arrivino in superficie”, conclude Petrosino.

Analizzando i dati relativi al rumore registrati negli ultimi dieci anni, i ricercatori hanno osservato una perdita di direzionalità a partire dal 2018, quando fluidi profondi hanno raggiunto il sistema idrotermale superficiale. Questi spostamenti, secondo gli autori, sono state la probabile causa dei terremoti che hanno colpito la caldera dalla fine del 2019.

Per un’ulteriore verifica dei dati raccolti sul campo i ricercatori hanno creato un modello del rumore registrato e mappato nel tempo. “Grazie all’aiuto di TeMaS, il consorzio finanziato dal Ministero di Scienza e Salute della regione Reno-Palatinato per trovare aree ad alto potenziale di ricerca, – sottolinea Luca De Siena della Johannes Gutenberg University di Magonza – è stato messo a punto un modello computerizzato del vulcano all’interno del quale abbiamo fatto propagare “onde di rumore sintetico” generate nel mezzo del mare Tirreno. Questo modello propagativo, combinato con l’enorme mole di conoscenza accumulata dalla comunità internazionale, ci ha permesso di interpretare quantitativamente la perdita di direzionalità spaziale nel tempo”.

Secondo lo studio il vulcano scarica stress attraverso lo spostamento di fluidi che seguono “vie” aperte durante l’intensa attività degli anni 1983-84 e la migrazione di fluidi profondi, se unita alle piogge che rendono più permeabile la superficie del vulcano, produce una forte sismicità come quella registrata nel 2019-2020.

“Con le nostre immagini nel tempo – aggiunge De Seta – siamo in grado di vedere la progressiva migrazione di fluidi verso la parte est della caldera, la cui struttura sostiene una buona parte dello stress vulcanico e che agisce da barriera per l’ulteriore migrazione di fluidi verso est”.

I cambiamenti nel tempo delle mappe registrano l’aumento dello stress accumulato prima dei terremoti e il suo successivo rilascio, un fenomeno che si accompagna con ulteriore migrazione di fluidi. Un quadro che coincide con lo spostamento dell’attività del vulcano verso est, osservato negli ultimi decenni.

Rita Lena