Da qualche tempo i Campi Flegrei stanno dimostrando alcuni segnali di ripresa dell’attività vulcanica. Recentemente la prestigiosa rivista scientifica “Communications Earth and Environment” di Nature ha pubblicato un interessante ed aggiornato studio al riguardo. Tra gli autori di questa ricerca Stefano Carlino, vulcanologo dell’Osservatorio Vesuviano ed esperto delle tematiche connesse al vulcanismo del Golfo di Napoli. Il geologo Giampiero Petrucci, da tempo nostro collaboratore, lo ha intervistato al riguardo.
Qual è l’obiettivo scientifico della vostra ricerca?
“La ricerca è iniziata con gli studi eseguiti da Christopher Kilburn, dell’University College of London, e proseguita con i ricercatori dell’INGV, con l’obiettivo di interpretare i segnali che i vulcani fanno registrare quando sono in “unrest”, ovvero quando la loro quiescenza è interrotta da deformazioni del suolo, sismicità ed emissioni di gas. Questi segnali posso essere potenzialmente precursori di un’eruzione. Nella nostra ricerca, applicata all’area dei Campi Flegrei, abbiamo utilizzato i dati di variazione nel tempo del sollevamento del suolo e della sismicità per tentare di comprendere l’evoluzione della fratturazione della crosta e come questa si comporta quanto è sottoposta ad un incremento di sforzo. La caldera dei Campi Flegrei, infatti, è entrata in una nuova fase di innalzamento del suolo, a partire dal 2005, che ha sollevato il centro di Pozzuoli di oltre 1,10 metri, con un progressivo incremento dell’attività sismica registrato dal 2018.È necessario quindi comprendere come in futuro potrebbe evolversi questo fenomeno, noto come bradisismo“.
Cosa evidenziano i risultati applicati alla caldera dei Campi Flegrei?
“I risultati fanno pensare a una variazione del comportamento fisico delle rocce poiché, dal 2020, abbiamo osservato una proporzionalità tra tasso di sollevamento e di sismicità, che sarebbe indicativa del comportamento “inelastico” delle rocce. In pratica, la crosta dei Campi Flegrei sembrerebbe fratturarsi più facilmente, per piccoli incrementi di stress, in particolare nella zona compresa tra Pozzuoli e Solfatara-Pisciarelli. La caldera attualmente ha superato di oltre 10 centimetri il livello del suolo che era stato raggiunto con il bradisismo del 1982-84, mentre il tasso di sismicità è inferiore per la minore velocità con cui avviene oggi il sollevamento“.
Cosa significa questo in termini di pericolosità vulcanica?
“Qui veniamo alla questione più critica. Il modello che abbiamo utilizzato ci dice quando può verificarsi la completa fratturazione della crosta, che è una condizione necessaria ma non sufficiente affinché si verifichi un’eruzione. Se per giustificare il sollevamento del suolo si assumono i modelli classici di sorgenti di pressione confinate, vediamo che i risultati della nostra ricerca sono indipendenti dalla natura della sorgente di pressione, ed è quest’ultima che invece condiziona gli scenari di pericolosità. I modelli sviluppati dai ricercatori sul sollevamento delle caldere prevedono sia l’azione dei fluidi idrotermali che quella del magma. Ma i risultati di questi diversi modelli non possono mostrare tra loro differenze significative se non si pongono vincoli realistici alla loro base. Buona parte degli studiosi dei Campi Flegrei sembra essere concorde sulla natura idrotermale della sorgente che produce il sollevamento, ma questa condizione, ad oggi, non può essere verificata con matematica certezza. Rispetto al nostro studio, ciò che pensiamo è che se ci dovesse essere un contributo magmatico a questo unrest, con una crosta più debole e intensamente fratturata, il magma troverebbe una facile via di risalita con precursori potenzialmente meno intensi di quelli generalmente attesi. Questa condizione si verificò ad esempio con l’eruzione della caldera di Rabaul, del 1994, in Nuova Guinea. Anche se al momento la pericolosità di un’eruzione ai Campi Flegrei è bassa, bisogna prendere in considerazioni tutti i possibili scenari futuri, perché il fenomeno del bradisismo mostra una continua evoluzione determinata da cambiamenti nel sistema magmatico che ha alimento in passato l’attività della caldera“.
Oltre a queste incertezze, quali sono i limiti del vostro modello?
“Il modello definisce il comportamento della crosta lì dove si registra la sismicità, ovvero della parte fragile, che al momento è concentrata prevalentemente nel settore centro-orientale della caldera fino a una profondità di circa 3km, e non negli altri settori o a profondità più elevate. Ai Campi Flegrei la fratturazione delle rocce tipicamente non avviene al di sotto dei 3-4 km poiché a queste profondità le temperature sono molto elevate e le rocce si comportano non più in maniera fragile ma in modo duttile. Questo può condizionare fortemente il comportamento della caldera che negli strati più profondi potrebbe sopportare livelli di deformazione alti e soprattutto dovrebbe raggiungere tassi di deformazione più alti di quelli osservati, prima di permettere il passaggio di magma“.
Un’ultima domanda. Come mai è così difficile capire se ci sia magma nella crosta dei Campi Flegrei?
“Questo è un problema che riguarda tutti i vulcani, ma in particolar modo le caldere che come i Campi Flegrei mostrano continui segnali di unrest. Il magma può essere individuato utilizzando le variazioni di velocità delle onde sismiche registrate nella crosta, ma questa tecnica non consente di “captarlo” se è in piccole quantità o se si trova in condizioni reologiche particolari. Invece, all’approssimarsi di un’eruzione il vulcano può mandare segnali abbastanza chiari della migrazione di magma in superficie, come accaduto per l’eruzione di La Palma, nelle isole Canarie, nel 2021, ma anche questa non è una regola. I vulcani si comportano in maniera molto diversa. Questo è il motivo per cui ribadiamo la necessità di studiare i possibili precursori delle eruzioni con approcci più quantitativi in grado di definire delle soglie di criticità del vulcano ai fini della previsione“.