La sorveglianza geochimica del vulcano eoliano è focalizzata essenzialmente sullo studio dei gas e delle acque che circolano nel sistema vulcanico
Stromboli, l’isola più settentrionale dell'arcipelago eoliano, è uno dei vulcani più attivi in Europa che attira visitatori provenienti da tutto il mondo per osservare le sue spettacolari eruzioni, ma anche il vulcano più controllato al mondo, dopo la violenta eruzione e successivo tsunami del 2002.
Per controllarlo, l’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) svolge continua attività di sorveglianza, attraverso lo studio e l’interpretazione dei segnali geofisici (terremoti, deformazioni, etc.) e geochimici (variazione della temperatura, emanazioni gassose, etc.) .
“Lo Stromboli è u
n vulcano a condotto aperto caratterizzato da frequenti esplosioni di energia variabile con emissione di materiale lavico, definita appunto attività stromboliana", spiega il reponsabile dell'Unità Funzionale Monitoraggio Geochimico della Sezione di Palermo dell’INGV, Giorgio Capasso. “Questo particolare tipo di attività eruttiva è modulata dalle relazioni tra due tipi di magma esistenti nel sistema di alimentazione del vulcano. Più in superficie staziona un magma largamente degassato e a elevata cristallinità (High Porfiricity), mentre nelle porzioni più profonde si trova un magma ricco in gas e a bassa cristallinità (Low Porphiricity)”.
La sorveglianza geochimica dell’attività vulcanica è focalizzata essenzialmente sullo studio dei gas e delle acque che circolano nel sistema vulcanico. Infatti, da un punto di vista generale un’eruzione vulcanica può essere considerata come il movimento verso l’alto di una fase fluida, costituita dal magma e dai gas in esso disciolti. I gas che vediamo normalmente venire fuori dai crateri dei vulcani sono costituiti essenzialmente da vapor d'acqua, anidride carbonica e gas di zolfo che si trovavano disciolti nel magma, come lo sono i gas in una bevanda gasata. La risalita di un magma verso la superficie equivale quindi all'apertura di una bevanda gasata da cui sentiamo "sfiatare" il gas che prima era disciolto in essa. Nel caso di un vulcano, il rilascio di questi gas e il trasferimento di energia a essi associata, inducono alcune anomalie che possono essere rilevate in superficie sotto forma di cambiamenti fisici e chimici.
“Per questo motivo le attività di sorveglianza geochimica svolte dalla Sezione di Palermo dell’INGV sono focalizzate al monitoraggio delle acque termali e dei gas in esse disciolti nonché al monitoraggio continuo delle emissioni gassose nel plume, della temperatura e dei flussi di gas dai suoli", continua Capasso.
Le misure di degassamento diffuso della CO2 (anidride carbonica) dai suoli in aree vulcaniche attive hanno sempre evidenziato significative variazioni di intensità nei periodi di attività eruttiva. A Stromboli è presente, nella area sommitale del Pizzo sopra La Fossa, una stazione di monitoraggio in grado di misurare le emissioni di CO2 emessa dal suolo. Gli studi effettuati hanno dato un notevole contributo alla definizione delle dinamiche del vulcano, mostrando significative variazioni della quantità di anidride carbonica, sia nelle fasi intereruttive sia durante le eruzioni del 2002-03, del 2007 e del 2014.
“Altre misure vengono condotte direttamente sui gas emessi dai crateri che formano il cosiddetto pennacchio vulcanico”, aggiunge il ricercatore dell’INGV. “Qui il monitoraggio delle emissioni gassose è basato su stazioni automatiche per la misura delle concentrazioni di anidride carbonica e di anidride solforosa (rapporto CO2/SO2) che sono fra le specie più abbondanti dei gas emessi dai vulcani”.
Lo studio di questi gas nel monitoraggio vulcanico deriva dalla grande differenza di solubilità dell'anidride carbonica e dell'anidride solforosa nei magmi. La prima è meno solubile e viene quindi emessa a maggiori profondità; la seconda, più solubile viene emessa più in superficie. Quindi, la risalita di nuovo magma, più profondo e ricco in gas, corrisponde a un significativo aumento dell'anidride carbonica (aumento del rapporto CO2/SO2) nel pennacchio, mentre un aumento dell'anidride solforosa caratterizza le ultime fasi di risalita del magma verso la superficie (diminuzione del rapporto CO2/SO2). Questo tipo di dinamica è stata più volte osservata oltre che sullo Stromboli anche sull'Etna .
“Infine”, conclude Capasso, “a costituire un altro importante tassello nel monitoraggio geochimico dello Stromboli è lo studio delle acque termali e, in particolare, del rapporto isotopico dell'elio disciolto in esse. Soltanto quando tutte le variazioni osservate nel sistema naturale vengono inserite all’interno di un modello interpretativo multidisciplinare il significato dei vari indicatori fornisce un quadro più completo del fenomeno in atto”.