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Una rivoluzione nella geofisica: i Campi Flegrei osservati in quattro dimensioni
Per la prima volta nella storia della vulcanologia, è stato possibile ottenere un’immagine estremamente dettagliata e dinamica della struttura interna della caldera dei Campi Flegrei, una delle aree vulcaniche più pericolose al mondo, situata a ovest di Napoli. Grazie a un metodo innovativo di tomografia sismica, un gruppo di ricercatori dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) e dell’Università di Milano-Bicocca ha tracciato l’evoluzione temporale del sistema magmatico tra il 1982 e il 2022.
Una tomografia sismica non lineare e probabilistica
A differenza delle tecniche tradizionali, basate su modelli semplificati, lo studio ha utilizzato un approccio non lineare e probabilistico per ricostruire il sottosuolo fino a una profondità di 6 chilometri. L’analisi si è concentrata sulle onde sismiche P ed S, osservandone la variazione nella velocità in relazione alla microsismicità accumulata in quarant’anni. Questa scelta ha permesso di superare i limiti di risoluzione delle precedenti metodologie e di rilevare variazioni dinamiche nel tempo delle anomalie di velocità, ovvero delle zone in cui avviene l’accumulo di fluidi o magma.
Tre zone critiche sotto l’area risorgente
Il modello ha identificato per la prima volta tre distinte aree di accumulo magmatico:
- Una a 2,5 km e un’altra a 3,5 km di profondità, dove si concentrano fluidi in sovrappressione, probabilmente gas magmatici;
- Una terza, più profonda, a circa 5 km, che mostra segnali coerenti con un significativo accumulo di magma.
Queste zone corrispondono alle aree da cui si originano le deformazioni del terreno tipiche del bradisismo, il fenomeno ciclico di sollevamento e abbassamento del suolo tipico dei Campi Flegrei.
Confronto tra due episodi di crisi bradisismica
Il lavoro ha confrontato due fasi di instabilità vulcanica: quella storica del 1982-1984 e quella più recente, iniziata nel 2005 e tuttora in corso. Nonostante le differenze volumetriche, entrambe mostrano dinamiche simili: risalita di gas in sovrappressione nei livelli superficiali e accumulo di magma in profondità. Ciò suggerisce che entrambi i fenomeni siano cruciali nel provocare l’unrest calderico, ovvero l’instabilità che può precedere un’eruzione.
Un modello 4D pionieristico per il futuro del monitoraggio
Il carattere pionieristico dello studio risiede nella capacità di integrare la variabile temporale nel modello tomografico. Questa tomografia sismica in 4D (spazio + tempo) permette di osservare l’evoluzione dinamica del sistema di alimentazione vulcanico, offrendo uno strumento essenziale per il monitoraggio preventivo di crisi future. L’intenzione dichiarata degli autori è quella di estendere il modello oltre il 2022, per includere anche gli anni successivi e affinare la capacità di previsione.
Fonte scientifica:
Giacomuzzi, G., Chiarabba, C., Bianco, F., De Gori, P. & Piana Agostinetti, N. (2024). Tracking transient changes in the plumbing system at Campi Flegrei Caldera. Earth and Planetary Science Letters, 637, 118744. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2024.118744
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