Alcune eruzioni possono essere devastanti, per chi vive vicino a un vulcano attivo, il pericolo non si limita alle colate di lava o alle nubi di cenere. Un sisma importante può provocare il crollo di interi fianchi vulcanici, come accaduto in eventi tragici quali l’eruzione del Monte Sant’Elena, negli Stati Uniti, o quella dell’Anak Krakatau, in Indonesia. Quest’ultima eruzione del 1883 in particolare fu terribile, poichè generò tsunami, causa principale delle morti di quel tragico evento.
Tuttavia, le dinamiche precise alla base di questi crolli rimangono poco comprese. Per migliorare la capacità di previsione di questi eventi estremi, la professoressa Christelle Wauthier, geofisica della Penn State University, ha guidato uno studio volto a sviluppare nuovi modelli predittivi della stabilità dei vulcani. I risultati, pubblicati sul Journal of Geophysical Research: Solid Earth, rappresentano un passo avanti significativo per la prevenzione dei rischi in aree ad alto potenziale vulcanico.
“L’accumulo di magma sotto un vulcano genera pressioni enormi, superiori persino a quelle dell’acqua” spiega Wauthier. “Questa forza può destabilizzare la struttura del vulcano fino a causarne il collasso. Ma capire esattamente quando e perché avviene è ancora una sfida”.
Come si muovono i fianchi di un vulcano
I modelli sviluppati dal team di ricerca si basano su dati reali di crolli registrati in luoghi come le Hawaii, dove alcuni pendii hanno già mostrato segni di instabilità. I ricercatori hanno simulato scenari diversi di risalita magmatica per prevedere le reazioni dei fianchi vulcanici in base alla struttura geologica e alle condizioni interne.
Questi modelli si concentrano in particolare sulle faglie preesistenti – fratture nella crosta terrestre lungo le quali i blocchi rocciosi possono slittare – che possono agire da innesco per scivolamenti e crolli. L’obiettivo è identificare le aree più vulnerabili e valutare dove e quando potrebbe verificarsi un cedimento strutturale.
“Conoscere le aree più a rischio permette di installare sensori – come sismometri o dispositivi GPS – per monitorare i movimenti del terreno in tempo reale”, afferma Wauthier. “Questo approccio può offrire un prezioso anticipo per l’allerta ed eventualmente l’evacuazione delle popolazioni”
Fattori critici: pendenza e topografia
Un elemento chiave dello studio è la pendenza delle faglie, ovvero l’angolo con cui queste si estendono sotto la superficie. Secondo i ricercatori, le faglie con pendenza ridotta e poco profonde risultano particolarmente instabili, soprattutto se il magma risale direttamente sotto la sommità del vulcano. Anche i fianchi più ripidi e le faglie più verticali non sono immuni: come torri di blocchi su uno scivolo, anche queste possono crollare sotto pressione.
Inoltre, lo studio sottolinea quanto la topografia del vulcano – ovvero la forma e le caratteristiche del suo rilievo – influenzi i movimenti del suolo, un aspetto spesso trascurato in altri modelli.
“Questa ricerca getta le basi per una valutazione più accurata dei rischi locali, aiutando a identificare le aree più vulnerabili ai crolli” afferma Wauthier. “A lungo termine, potrà offrire strumenti concreti per pianificare evacuazioni tempestive e salvare vite”.
Lezioni dal passato
La storia ha già dimostrato quanto pericolosi possano essere i crolli vulcanici. Nel 1980, il Monte Sant’Elena collassò improvvisamente, facendo saltare il “tappo” del serbatoio magmatico e scatenando un’esplosione devastante. L’eruzione causò 57 morti, distrusse 27 ponti e quasi 200 abitazioni.
Molto più tragico fu il caso dell’Anak Krakatau nel 1883: il collasso del vulcano provocò un’eruzione violentissima e uno tsunami alto oltre 30 metri, che causò oltre 36.000 vittime e spazzò via decine di villaggi. Anche nel 2018, un nuovo crollo del versante del vulcano scatenò un altro tsunami, uccidendo più di 400 persone. Secondo Wauthier e colleghi, il versante aveva mostrato segni di scivolamento per anni prima dell’evento.
“Crolli di questo tipo possono avere conseguenze devastanti” ricorda la ricercatrice, che si occupa da tempo di mitigazione dei disastri naturali legati a vulcani, frane e terremoti.
Prospettive future
Molti dei vulcani più esplosivi del mondo si trovano lungo gli archi di subduzione, dove una placca tettonica scivola sotto un’altra. Questi vulcani si trovano spesso vicino alle coste – come in Indonesia, nelle Isole Aleutine in Alaska e, in parte, anche alle Hawaii. Sebbene i vulcani hawaiani siano meno esplosivi, presentano comunque rischi di instabilità.
Il team di ricerca include anche Judit Gonzalez-Santana (ex ricercatrice alla Penn State), Jay Sui Tung (Texas Tech University) e Timothy Masterlark (South Dakota School of Mines and Technology). Wauthier conclude affermando che ulteriori studi saranno necessari per affinare i modelli e testarli in condizioni geologiche diverse.
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