Le indagini meteorologiche rivestono una grande importanza nello studio dei vulcani, in quanto la loro attività è in grado di influenzare le condizioni atmosferiche su scale spaziali e temporali anche di ampio respiro, se questa è particolarmente intensa o prolungata nel tempo. Viceversa, le condizioni del tempo possono a loro volta avere degli effetti sul modo in cui l’attività di un vulcano si esplica, come vedremo più in là.
Partiamo dal fatto che l’acqua è il principale gas emesso da un qualsiasi vulcano attivo. Il pennacchio biancastro che è spesso visibile sopra di essi è dovuto alla condensazione del vapore acqueo emesso ad alte temperature, dal condotto aperto nel caso di vulcani come Stromboli, o dai campi fumarolici nel caso di sistemi come il Cono de La Fossa, nell’Isola di Vulcano, e che poi si raffredda in atmosfera. Quindi, i vulcani sono una vera e propria fabbrica di nuvole, ed il motivo per cui le loro cime sono spesso avvolte dalle nubi, specialmente nel caso di vulcani situati in luoghi umidi, come quelli delle fasce tropicali e sub-tropicali, è legato al fatto che essi stessi forniscono all’atmosfera il contenuto d’acqua necessario a generare un corpo nuvoloso. Tale fenomeno è visibile anche alle nostre latitudini: chi frequenta le Isole Eolie avrà certamente avuto modo di osservare la presenza di nuvole, in condizioni di cielo terso, che stazionano sopra le cime di Stromboli o di Vulcano (figure 1 e 2).
La formazione di micro-gocce d’acqua nell’atmosfera che circonda un vulcano attivo, che si aggregano poi per generare una nuvola, è anche favorita dalla emissione di ceneri sottili e di gas come l’anidride solforosa, che poi si ossida ad acido solforico. Queste particelle solide e gassose agiscono come supporto attorno al quale si aggregano le molecole d’acqua, fungendo da Nuclei di Condensazione delle Nuvole (in Inglese CCN, Cloud Condensation Nuclei).
Veniamo adesso alla temperatura dell’aria, che si riscalda non tanto per l’azione diretta dei raggi del sole sulle molecole dei gas che compongono l’atmosfera, quanto per il calore irraggiato verso di essa dal suolo, riscaldato a sua volta dalla radiazione infrarossa ricevuta dal sole: questo è il motivo per cui più ci si allontana dal suolo, più la temperatura diminuisce.
All’azione dei raggi solari si aggiunge quella del calore geotermico, proveniente dall’interno della Terra, che viene generato sia dal nucleo ad altissima temperatura sia da reazioni di decadimento radioattivo che avvengono nelle rocce. Senza il contributo geotermico la superficie terrestre sarebbe molto più fredda, e quindi inospitale, per le specie viventi che la abitano, uomo compreso.
Nelle aree vulcaniche il flusso geotermico è più elevato che altrove, sia per la conduzione di calore ceduto alle rocce circostanti dal magma, che in un vulcano è ovviamente particolarmente vicino alla superficie, sia per il rilascio di gas caldi attraverso il condotto o tramite i campi fumarolici. Ne consegue che il suolo tenderà ad essere più caldo e quindi a riscaldare di più l’atmosfera sovrastante. Quindi, in aree vulcaniche la temperatura dell’aria dipende pure dallo stato di attività del vulcano.
Ma, al contrario, in che modo le condizioni meteorologiche possono influenzare l’attività di un vulcano?
La pioggia, ad esempio, infiltrandosi attraverso le rocce provoca diversi effetti. Innanzitutto, se siamo in un campo fumarolico, tende a raffreddarlo perché assorbe calore ritrasformandosi in vapore. Dopo una pioggia sembrerà che un campo fumarolico abbia aumentato parecchio la sua attività, in quanto vedremo liberarsi da esso una grande quantità di vapore. Non si tratta però di vapore di origine vulcanica, è semplicemente la pioggia che evapora nuovamente a contatto con le rocce calde (il campo fumarolico dell’Isola di Vulcano, nelle Eolie, in condizioni di attività normale raggiunge quasi i 500 °C nei suoi punti più caldi). Se misurassimo la temperatura prima, durante e dopo un evento piovoso, ci accorgeremmo che questa scenderebbe bruscamente in coincidenza della pioggia, per poi aumentare più gradualmente al termine dell’evento.
La misura della temperatura dei campi fumarolici è uno dei parametri utilizzati nella sorveglianza di molti vulcani: nel caso in cui se ne rilevi un abbassamento è di fondamentale importanza capire quindi se questo sia dovuto ad una variazione del sistema vulcanico, oppure se si tratti di un disturbo esterno legato alla pioggia. Questo ci fa capire perché è importante misurare i parametri meteorologici nei sistemi di sorveglianza vulcanica, e tutti i vulcani oggetto di programmi di monitoraggio per la Protezione Civile, come Etna, Stromboli, Vulcano, Vesuvio, Campi Flegrei, sono strumentati anche con reti meteorologiche (figura 3).
Un altro effetto, conosciuto benissimo dagli abitanti dell’Isola di Stromboli, è quello della pressione atmosferica sull’espansione delle bolle di gas all’origine delle esplosioni frequenti e cicliche che caratterizzano il normale regime di attività di questo vulcano. Gli abitanti di Stromboli sanno che quando tira vento di Scirocco, proveniente da Sud-Est, il vulcano fa sentire in maniera più intensa la sua voce.
Questo fenomeno ha una sua spiegazione fisica: una bolla di gas, per espandersi, deve “lavorare” contro la pressione atmosferica. Se questa è bassa, una bolla tenderà più facilmente ad eguagliarla e quindi ad espandersi in atmosfera. La circolazione atmosferica durante gli eventi di Scirocco è generalmente legata a pronunciati regimi di bassa pressione, che tendono ad instaurarsi molto rapidamente. Questo brusco abbassamento della pressione atmosferica favorisce il degassamento vulcanico, senza che però avvenga alcuna variazione all’interno del suo sistema di alimentazione.
In conclusione, i fenomeni che abbiamo descritto e che sono il frutto delle mutue relazioni tra meteorologia ed attività vulcanica, devono farci riflettere sul fatto che i sistemi naturali sono estremamente complessi, e non sempre ciò che osserviamo trova una sua spiegazione nella causa più immediata che ci viene in mente. Un po’ come avviene nella psicologia degli esseri umani, anche i vulcani possono essere un po’ meteoropatici, ossia il loro umore dipende talvolta un po’ dal tempo atmosferico. Attenzione però a non cadere nell’errore di pensare che i fenomeni meteorologici possano provocare un’eruzione: possono semplicemente influenzare in parte le manifestazioni più superficiali dell’attività vulcanica.
Fonte: INGVvulcani. A cura di Paolo Madonia
