La Sciara del Fuoco di Stromboli entra in una nuova fase di monitoraggio grazie all’impiego di un drone marino autonomo dotato di sonar MultiBeam ad altissima risoluzione, utilizzato per la prima volta per rilevare con precisione la porzione sottomarina del versante vulcanico più instabile dell’isola. La tecnologia, sviluppata per operare in condizioni di estrema difficoltà e per ridurre il rischio per il personale scientifico, ha consentito di ottenere una dettagliata mappatura dei fondali davanti alla depressione vulcanica, fino a circa 400 metri di profondità. L’attività è stata realizzata nell’ambito del progetto INGV “Rete Multiparametrica – Sviluppo di sistemi di monitoraggio, tecniche di analisi dati e modelli quantitativi innovativi” il 5 e 6 maggio 2026, con l’obiettivo di individuare le variazioni morfologiche della Sciara del Fuoco, sia nella parte emersa sia in quella sommersa, e valutare l’evoluzione della sua stabilità attraverso un sistema di monitoraggio periodico basato sull’utilizzo integrato di droni aerei e marini. La nuova tecnologia rappresenta un passo avanti nello studio di uno dei settori più delicati dell’intero apparato vulcanico di Stromboli, dove fenomeni di instabilità gravitativa possono generare frane sottomarine potenzialmente capaci di innescare tsunami.
La Sciara del Fuoco, un versante vulcanico tra rischio geologico e instabilità
L’isola di Stromboli costituisce la parte emersa di un edificio vulcanico che raggiunge complessivamente circa 3000 metri di altezza dal fondale del Mar Tirreno. Sul settore nord-occidentale del vulcano si trova la Sciara del Fuoco, una grande depressione morfologica a forma di ferro di cavallo caratterizzata da pareti molto ripide, originata dal collasso progressivo del versante nord-occidentale avvenuto in più fasi a partire da circa 13 mila anni fa. La depressione si sviluppa senza soluzione di continuità dalla parte emersa dell’isola fino alla zona sottomarina, passando da circa 750 metri di quota sul livello del mare fino a circa 1000 metri di profondità. Nel corso del tempo è stata riempita in parte dai prodotti dell’attività eruttiva del vulcano, comprendendo materiali generati dalla persistente attività stromboliana, dalle esplosioni più energetiche, come le esplosioni maggiori e le eruzioni parossistiche, oltre che dalle colate laviche. La storia geologica di Stromboli è segnata da numerosi episodi di instabilità del versante, con frane che hanno coinvolto sia la parte emersa sia quella sommersa della Sciara del Fuoco. Questi fenomeni possono essere provocati dall’accumulo di prodotti vulcanici, dalle deformazioni associate all’intrusione di nuovi dicchi magmatici durante le eruzioni effusive o i parossismi, dagli eventi meteorologici estremi come le tempeste, oppure dalla combinazione di più fattori. Uno degli eventi più significativi risale al 30 dicembre 2002, quando una frana con un volume stimato di circa 24 milioni di metri cubi di materiale interessò la porzione emersa e sommersa della Sciara del Fuoco. Il movimento franoso generò uno tsunami che provocò danni rilevanti non solo sull’isola di Stromboli ma anche lungo le coste vicine.
Perché monitorare i fondali della Sciara del Fuoco è una sfida scientifica
Se oggi il controllo della parte emersa della Sciara del Fuoco può essere effettuato con tecniche avanzate come i rilievi aerofotogrammetrici da drone, lo studio della porzione sommersa continua a rappresentare una delle principali difficoltà per la ricerca vulcanologica e geologica marina. La fascia costiera della Sciara del Fuoco è infatti un ambiente particolarmente ostile. La continua caduta di prodotti vulcanici, anche di grandi dimensioni, dall’area craterica verso il mare costituisce un rischio per le imbarcazioni che operano lungo il versante. Allo stesso tempo, proprio la zona marina-costiera è quella maggiormente strategica per comprendere i processi che possono determinare situazioni di pericolo. Nei bassi fondali vicino alla linea di costa si verificano infatti fenomeni rapidi come la formazione di delta lavici di grandi dimensioni e l’accumulo di materiale detritico vulcanoclastico. Attraverso un monitoraggio batimetrico ad alta risoluzione è possibile analizzare i processi erosivi e deposizionali, stimare i volumi di roccia potenzialmente instabili e ricostruire in tre dimensioni l’evoluzione morfologica del fondale. Le batimetrie ripetute nel tempo permettono quindi di ottenere informazioni fondamentali per comprendere, prevedere e modellizzare eventuali frane sottomarine.
Un drone marino autonomo per studiare il vulcano senza mettere a rischio gli operatori
La principale novità del progetto riguarda l’impiego di un USV (Unmanned Surface Vessel), ovvero un veicolo marino di superficie senza equipaggio, progettato per operare anche in aree dove la presenza umana sarebbe particolarmente rischiosa. La soluzione adottata dall’INGV ha permesso di avvicinarsi alla costa della Sciara del Fuoco e raggiungere fondali bassissimi, fino a circa 0,5 metri di profondità, condizioni difficilmente affrontabili dalle normali imbarcazioni sia per motivi di pescaggio sia per la sicurezza della navigazione. Il drone utilizzato è l’Otter, prodotto dalla società norvegese Maritime Robotics, acquistato dall’INGV nel 2024 e gestito dal CME – Centro di Monitoraggio Isole Eolie e dall’ONT – Osservatorio Nazionale Terremoti. Il mezzo è un catamarano lungo circa 2 metri, largo 1 metro e con un peso complessivo di circa 100 chilogrammi. Il sistema è alimentato da due motori elettrici alimentati da batterie al litio, con un’autonomia di circa 9 ore a una velocità di 3 nodi. A bordo sono presenti sistemi di comunicazione WiFi e 4G, un sistema AIS (Automatic Identification System), una telecamera, antenne GNSS, un verricello con 100 metri di cavo e una sonda SVP (Sound Velocity Profiler) per misurare la velocità del suono nell’acqua. Tutti i sensori sono controllati da un computer di bordo che trasmette in telemetria i parametri alla stazione di pilotaggio remota. Da terra o dall’imbarcazione di supporto è possibile gestire la navigazione del drone attraverso diverse modalità, comprese quelle automatiche basate su percorsi predefiniti.
Il primo rilievo completo del fondale della Sciara del Fuoco con sonar MultiBeam
Il rilievo della porzione sottomarina della Sciara del Fuoco è stato effettuato utilizzando un ecoscandaglio MultiBeam Kongsberg EM2040P, con frequenza di acquisizione compresa tra 200 e 700 kHz, collegato a un sistema di posizionamento inerziale con precisione centimetrica. La missione è stata preceduta da una fase dettagliata di pianificazione, che ha riguardato sia la logistica del trasporto del drone attraverso uno specifico carrello marciante, sia la progettazione delle rotte di navigazione. Il percorso del mezzo era costituito da una serie di traiettorie programmate che il drone poteva seguire autonomamente senza intervento continuo dell’operatore, incaricato di impostare velocità e parametri di acquisizione, oltre che intervenire in caso di ostacoli, problemi di comunicazione o situazioni impreviste. Le operazioni sono state rese ancora più complesse dalla contemporanea attività effusiva dello Stromboli. Proprio nei giorni precedenti ai rilievi, tra il 4 e il 5 maggio 2026, alcune colate laviche hanno raggiunto il mare lungo la Sciara del Fuoco, creando un nuovo piccolo delta lavico capace di modificare la linea di costa per alcune decine di metri. Questa trasformazione improvvisa ha costretto gli operatori a modificare all’ultimo momento alcune delle rotte più vicine alla costa per evitare il nuovo ostacolo.
Otto linee di acquisizione e dati con accuratezza centimetrica
Durante la campagna di misura il drone ha percorso, alla velocità di circa 3 nodi, otto linee parallele alla costa lunghe circa 2 chilometri ciascuna, procedendo progressivamente dal largo verso la zona costiera. Le traiettorie più vicine alla costa sono state effettuate con particolare attenzione grazie alle immagini trasmesse dalla telecamera installata a bordo del mezzo, utilizzata per individuare eventuali ostacoli come il nuovo delta lavico o scogli affioranti. Sono state inoltre eseguite numerose misure della velocità del suono nell’acqua fino a 90 metri di profondità attraverso la sonda SVP automatizzata. Questi dati sono fondamentali per correggere la distanza tra il drone e il fondale e gli angoli del trasduttore durante l’elaborazione delle informazioni raccolte, consentendo di raggiungere un livello di precisione dell’ordine dei centimetri. Il posizionamento del drone è stato realizzato con tecnologia RTK (Real Time Kinematic), attraverso sistemi differenziali capaci di fornire correzioni di navigazione con accuratezza centimetrica.
Sono stati utilizzati due sistemi: il primo basato sulla connessione internet 4G attraverso protocollo NTRIP, sfruttando la stazione di riferimento Stromboli della rete INGV sicili@net; il secondo attraverso collegamento radio su bande UHF, con una stazione trasmittente installata a Punta Labronzo e una ricevente montata sul drone. Quest’ultima soluzione si è rivelata particolarmente utile perché la zona costiera della Sciara del Fuoco presenta una copertura 4G limitata. Le operazioni hanno avuto il supporto del catamarano Divina, dotato di una gru per la messa in acqua e il recupero del drone. L’imbarcazione ha garantito il monitoraggio visivo continuo del mezzo e l’assistenza in caso di eventuali problemi, mantenendosi sempre a distanza di sicurezza dalla zona più pericolosa. Contestualmente ai rilievi sono stati raccolti anche dati mareografici attraverso un mareografo portatile digitale installato sul molo di Ficogrande, necessari per correggere le variazioni del livello del mare dovute alle maree durante l’elaborazione dei dati.
Il modello digitale del fondale rivela nuovi dettagli sulla dinamica dei delta lavici
L’elaborazione dei dati acquisiti dal sonar MultiBeam ha consentito di realizzare un Modello Digitale del Terreno (DTM) del fondale marino davanti alla Sciara del Fuoco. Il modello presenta una risoluzione di 20 centimetri fino a 50 metri di profondità e di 50 centimetri fino a circa 400 metri di profondità, offrendo una rappresentazione dettagliata della morfologia sottomarina. I risultati hanno permesso di individuare i delta lavici del 2007, con sovrapposizioni di piccole colate del 2014, quello del 2024, già profondamente modificato dall’erosione, e il nuovo delta sviluppatosi il 5-6 maggio 2026. È stata inoltre elaborata una carta dei gradienti delle pendenze che evidenzia valori molto elevati, fino a 40 gradi, in corrispondenza dei delta lavici del 2007 e del 2024. La mappa mostra anche una fascia quasi pianeggiante vicino alla costa, interpretata come superficie di abrasione generata dal moto ondoso, soprattutto durante le mareggiate che interessano il versante nord-occidentale dell’isola.
Verso un monitoraggio continuo del rischio tsunami a Stromboli
La sperimentazione condotta dall’INGV ha confermato l’efficacia del sistema autonomo sia per la qualità della strumentazione sia per il livello dei dati ottenuti. La prospettiva per il futuro è quella di sviluppare un piano di monitoraggio ad alta frequenza temporale della Sciara del Fuoco, con nuove campagne previste nella seconda metà del 2026. Le nuove acquisizioni potranno essere effettuate durante le fasi di attività effusiva del vulcano oppure quando emergeranno segnali di possibile instabilità gravitativa della porzione sommersa del versante. L’obiettivo è costruire una conoscenza sempre più dettagliata dell’evoluzione del fondale e migliorare la capacità di individuare condizioni favorevoli alla generazione di frane sottomarine e, di conseguenza, di eventuali tsunami capaci di interessare Stromboli e le coste circostanti. E’ quanto comunicato in un articolo INGVvulcani di Danilo Cavallaro, Mauro Coltelli, Fabio Morfea, Alessandro Bosman, Francesco Pandolfo, Massimo Cantarero e Danilo Reitano.