Registrare il tremore sismico delle fumarole dei Campi Flegrei, attraverso stazioni sismiche ubicate nelle adiacenze, potrebbe migliorare il monitoraggio in continuo dell'emissione idrotermale del vulcano. Ad arrivare a queste conclusioni, uno studio a firma INGV, Università di Palermo, Université Savoie Mont Blanc, Instituto Volcanológico de Canarias, pubblicato su Geology della Geological Society of America
E' noto che le fumarole generano un 'tremore' sismico locale, tuttavia lo studio di registrazioni di lunga durata di questo segnale ha finora ricevuto poca attenzione. A dirlo uno studio condotto da un team internazionale di geochimici e geofisici dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, (INGV), Università di Palermo, Université Savoie Mont Blanc, Francia, Instituto Volcanológico de Canarias, Spagna. Il lavoro, dal titolo Fumarolic tremor and geochemical signals during a volcanic unrest, è stato pubblicato su Geology della Geological Society of America
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“Normalmente si evita di ubicare stazioni sismiche permanenti in prossimità di fumarole perché il 'tremore' generato dall'emissione dei fluidi rende difficile il riconoscimento dei terremoti”, spiega Giovanni Chiodini, dirigente di ricerca INGV e primo autore della pubblicazione. “Nonostante ciò, a seguito di evidenti aumenti nell'attività idrotermale, nel 2010 fu installato un sismometro nelle adiacenze della fumarola principale di Pisciarelli, ai Campi Flegrei (Fig. 1)”. Lo scopo della ricerca, era quello di avere un segnale continuo in qualche modo legato alle variazioni nella attività della fumarola. I dati registrati dalla stazione sismica sono stati così analizzati e confrontati con i 'segnali' geochimici acquisiti nello stesso periodo alla Solfatara di Pozzuoli. L'approccio, fortemente multidisciplinare e primo nel suo genere," aggiunge ancora Chiodini, "ha evidenziato come il tremore fumarolico di Pisciarelli (RSAM, real-time seismic amplitude measurement) sia notevolmente aumentato dal 2010 al 2017, correlandosi con le pressioni e le temperature del sistema idrotermale che alimenta l'emissione, indipendentemente stimate sulla base della composizione delle fumarole della Solfatara (Fig. 2)."
“Lo studio, quindi,”, conclude Chiodini, “da una parte conferma l'attuale periodo d'aumento dell’emissione di fluidi vulcanici ai Campi Flegrei (processo già conosciuto alla comunità scientifica), dall'altra indica come stazioni sismiche, appositamente ubicate nei pressi di emissioni fumaroliche, possano dare un segnale importante in tempo reale ai fini del monitoraggio dell'emissione idrotermale e della sorveglianza dei vulcani.
La ricerca realizzata ha una valenza essenzialmente scientifica, priva al momento di immediate implicazioni in merito agli aspetti di protezione civile. Si ricorda che dal dicembre 2012 il Dipartimento della Protezione Civile ha elevato da verde a giallo (attenzione) il livello di allerta dei Campi Flegrei.
Abstract
Fumarolic tremor and geochemical signals during a volcanic unrest
- Chiodini, F. Giudicepietro, J. Vandemeulebrouck, A. Aiuppa, S. Caliro, W. De Cesare, G. Tamburello, R. Avino, M. Orazi, and L. D’Auria
Fumaroles are known to generate seismic and infrasonic tremor, but this fumarolic tremor has so far received little attention. Seismic records taken near the Pisciarelli fumarole, a vigorously degassing vent of the restless Campi Flegrei volcano in Italy, reveal a fumarole-sourced tremor whose amplitude has recently intensified. We use independent geochemical evidence to interpret this fumarolic tremor for the first time quantitatively. We find that the temporal increase in fumarolic tremor RSAM (Real-time Seismic-Amplitude Measurement) quantitatively correlates with increases in independent proxies of fumarole activity, including the CO2 concentrations in the fumarole’s atmospheric plume, the fumarole composition (CO/CO2 and H2/H2O ratios), and temperature (T) and pressure (P) conditions of the source hydrothermal system. This association between RSAM and geochemical data suggests that the current escalation in fumarolic tremor is driven by increased gas transport and venting from a hydrothermal system that evolves toward higher T-P conditions. More widely, our results suggest that monitoring the tremor generated by fumaroles can pave the way to real-time tracking and interpreting the evolution of an ongoing hydrothermal-magmatic unrest, thus complementing information from periodic gas surveys. Our novel method of fumarole monitoring, based on well-established seismic techniques, is potentially suitable for capturing signals of unrest at any active volcano, including those in remote regions.
Figura 1). Ubicazione della fumarola principale di Pisciarelli e della stazione sismica (CPIS) utilizzata nel lavoro.
Figura 2) A) “Tremore” della fumarola registrato nel periodo 2010-2017. Il grafico (reduced sismogram nel lavoro) è stato ottenuto considerando rappresentativo, di ogni giornata di acquisizione, il valore minore di RSAM (real-time seismic amplitude measurement) misurato nelle ore notturne. B) Il “tremore” sismico di Pisciarelli (Log RSAM) è confrontato con le stime di pressione e temperatura basate sulla composizione delle fumarole della Solfatara.