Gaia: l’applicazione basata sull’IA per prevedere l’attività vulcanica
Un team di ricercatori dell’Università di Firenze ha sviluppato Gaia, un’applicazione basata sull’intelligenza artificiale che può prevedere la profondità delle camere magmatiche dei vulcani. Questa informazione è fondamentale per prevedere un’eruzione vulcanica e la sua intensità. La ricerca, pubblicata su Earth and Planetary Science Letters, è ora a disposizione della comunità scientifica.
L’ispirazione dietro Gaia
Simone Tommasini, professore di petrologia e petrografia e coordinatore del team di ricerca, ha spiegato che l’ispirazione per la loro ricerca è venuta dalla necessità di nuovi metodi di indagine per la valutazione e la gestione del rischio vulcanico, creando sinergie tra diverse competenze.
Gaia utilizza i dati disponibili sulla composizione chimica dei clinopirosseni, minerali comunemente presenti nelle rocce vulcaniche, per determinare pressione, temperatura e quindi la profondità delle camere magmatiche da cui questi minerali provengono. Tommasini ha affermato che l’applicazione permetterà di analizzare la storia eruttiva di un vulcano e vedere se esiste una correlazione tra la profondità di un serbatoio magmatico e l’intensità dell’eruzione.
Il funzionamento di Gaia
Lorenzo Chicchi, dottorando del dipartimento di fisica e astronomia e primo autore dell’articolo, ha spiegato che il sistema di reti neurali è stato sviluppato in due fasi. Inizialmente, il sistema è stato addestrato su una parte dei dati disponibili in letteratura, per poi testare la sua capacità predittiva sulla parte restante dei dati.
Gaia è stato poi utilizzato per studiare l’”anatomia” di cinque vulcani italiani attivi: Etna, Stromboli, Vesuvio, Vulcano e Campi Flegrei. L’applicazione ha permesso di ricostruire le caratteristiche dei serbatoi magmatici presenti sotto ciascuno di questi vulcani durante la loro intera storia eruttiva.
Le potenzialità di Gaia
I test condotti hanno confermato la capacità predittiva della rete neurale sugli episodi del passato. Duccio Fanelli e Luca Bindi, rispettivamente professori di fisica della materia e di mineralogia, sperano che Gaia possa diventare uno strumento di lavoro efficace. L’applicazione potrebbe infatti rivelare la dinamica dei sistemi vulcanici, contribuendo a raccogliere indizi utili per la valutazione del rischio di eruzione.
La ricerca e lo sviluppo di Gaia rappresentano un passo importante nella comprensione e nella gestione dei rischi vulcanici. L’applicazione potrebbe avere un impatto significativo sulla prevenzione delle catastrofi naturali e sulla protezione delle comunità che vivono in prossimità dei vulcani.