Un innovativo studio internazionale ha squarciato il velo di mistero che avvolge le viscere più profonde dei Campi Flegrei, fornendo la prima e dettagliata ecografia della zona di alimentazione magmatica profonda del supervulcano campano, spingendo lo sguardo degli scienziati fino a ben 50 km di profondità all’interno della crosta e del mantello superiore. La ricerca, intitolata “Magma storage depths and crustal-upper mantle structure of Campi Flegrei caldera (Southern Italy) unveiled through receiver functions analysis“, rappresenta una pietra miliare per la vulcanologia ed è il risultato di una proficua collaborazione scientifica che ha visto lavorare fianco a fianco l’Instituto Volcanológico de Canarias (INVOLCAN), l’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV), l’Universidad Complutense de Madrid e l’Université de Genève, guadagnandosi la prestigiosa pubblicazione sulla rivista internazionale Scientific Reports del gruppo Nature. Fino a oggi le indagini scientifiche si erano concentrate prevalentemente sulla porzione superficiale della caldera, ma questa nuova mappatura permette finalmente di estendere la comprensione all’intera architettura profonda del complesso e inquieto sistema vulcanico flegreo.
Ascoltare i terremoti lontani per leggere il sottosuolo
Per scendere così in profondità senza muoversi dalla superficie, i ricercatori hanno utilizzato una metodologia ingegnosa basata sull’analisi dei sismogrammi generati da forti terremoti avvenuti a grandissima distanza dalla costa campana, i cosiddetti telesismi. Questi eventi sono stati registrati meticolosamente dalla rete sismica permanente che l’INGV gestisce nell’area flegrea. Applicando la tecnica matematica avanzata delle “funzioni ricevitore“, gli esperti sono riusciti a interpretare le onde sismiche che, nel loro viaggio globale, vengono riflesse e convertite quando incontrano variazioni strutturali all’interno della Terra, elaborando i dati di oltre 5mila eventi sismici differenti.
“Come illustrato nello studio, quando un terremoto avviene a grande distanza, le onde attraversano l’interno del pianeta e, incontrando variazioni nelle proprietà delle rocce, vengono riflesse e convertite. L’analisi di questi segnali permette di ricostruire profondità e caratteristiche delle principali discontinuità del sottosuolo” spiega Víctor Ortega-Ramos, ricercatore dell’INVOLCAN e primo autor dello studio.
Un serbatoio di roccia fusa nel cuore della Terra
La scoperta più rilevante emersa dall’elaborazione di questa mole massiccia di dati riguarda l’individuazione, a una profondità superiore ai 16-20 km, di un immenso strato caratterizzato da “velocità molto basse delle onde sismiche“. Questa anomalia fisica indica chiaramente una variazione di stato della materia: secondo le stime fisiche degli scienziati, fino al 30% delle rocce presenti in quella specifica area si trova attualmente allo stato fuso. Questo immenso serbatoio profondo costituisce la vera e propria sorgente dei magmi primitivi dei Campi Flegrei, materiali ancestrali che durante la loro naturale e lenta risalita verso la crosta terrestre subiscono un progressivo raffreddamento ed evolvono chimicamente, arricchendosi di silicio prima di raggiungere i livelli più superficiali della caldera.
“A profondità tra gli 8 e i 10 km, lo studio evidenzia inoltre la presenza di ulteriori caratteristiche sismiche meno intense, che potrebbero indicare la presenza di minori quantità di magma, in continuità con precedenti osservazioni”, prosegue Luca D’Auria, Direttore dell’area di vigilanza vulcanica dell’INVOLCAN.
Nuove prospettive per il monitoraggio e la sicurezza
Questa nuova architettura geometrica del sistema magmatico fornisce tasselli fondamentali per i modelli previsionali del futuro e per la comprensione delle dinamiche di lungo periodo del vulcano. Sapere esattamente dove risiede il motore profondo del vulcanismo flegreo permetterà di interpretare meglio i segnali premonitori che si manifestano in superficie, ridefinendo le relazioni tra i movimenti profondi e l’attività termo-fluidodinamica superficiale.
“I risultati contribuiscono a migliorare la comprensione del sistema magmatico dei Campi Flegrei, della sua evoluzione recente e dei processi che regolano l’attività vulcanica dell’area. I prossimi passi saranno indirizzati a comprendere sempre meglio il modo in cui le diverse parti del sistema magmatico sono collegate e come avviene il trasferimento del magma dalle profondità fino alla superficie, anche attraverso l’integrazione di differenti metodologie”, conclude Lucia Pappalardo, direttrice dell’Osservatorio Vesuviano dell’INGV (INGV – OV).
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