Per la prima volta gli scienziati hanno ottenuto un’immagine tridimensionale dell’interno di un vulcano monogenetico appena formato.
Lo studio “Seismic Tomography of a Newborn Volcano” è stato appena pubblicato sulla rivista scientifica ‘Geophysical Research Letters’. A cura dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV), dell’Università di Ginevra (Svizzera), dell’Institute for Science and Technology, Skoltech (Moscow, Russia), dell’Instituto Volcanológico de Canarias (INVOLCAN) e dell’Università di Granada (Spagna), la ricerca è stata condotta a La Palma (una delle Isole Canarie, arcipelago spagnolo al largo della costa nord-occidentale dell'Africa) subito dopo l’eruzione del 2021 e i risultati offrono informazioni cruciali per capire come nascono e si evolvono i vulcani.
Il 19 settembre 2021 ebbe inizio a La Palma una devastante eruzione vulcanica che si protrasse per 85 giorni. Fu una delle più intense registrate sull’isola negli ultimi secoli, con un impatto enorme sul territorio e sulla popolazione. Allo stesso tempo, ha rappresentato un’occasione unica per studiare la nascita, l’evoluzione e l’estinzione di un vulcano: il Tajogaite.
“È stata una finestra irripetibile per osservare un vulcano appena nato, quando le sue strutture interne sono ancora incandescenti e attive”, spiega Luca D’Auria, Direttore del Área de Vigilancia Volcánica dell’INVOLCAN.
L’isola di La Palma, come molte altre aree vulcaniche del pianeta, è caratterizzata da un vulcanismo monogenetico. Ciò significa che ogni eruzione avviene in un punto diverso, dando origine a un nuovo cono vulcanico, con morfologia più o meno complessa. Fino ad oggi, però, non erano mai stati condotti studi di dettaglio sulla struttura interna di un vulcano di questo tipo subito dopo la sua formazione.
L’indagine è stata resa possibile grazie all’utilizzo della tomografia sismica dei terremoti locali che ha permesso di ricostruire un’immagine tridimensionale dei primi 1500 metri al di sotto del vulcano, attraverso le registrazioni di una rete di 17 stazioni sismiche temporanee installate nei dintorni del cono subito dopo l’eruzione.
Questi strumenti hanno registrato migliaia di microsismi generati dai processi di contrazione termica e dal movimento dei gas liberati dal magma in raffreddamento.
“Grazie all’intelligenza artificiale siamo riusciti ad analizzare oltre 17.000 microsismi, distinguendo in modo automatico le onde sismiche utili”, sottolineano i ricercatori.
La tomografia ha permesso di ricostruire i modelli di velocità delle diverse onde sismiche e il loro rapporto. Quest’ultima misura è di particolare interesse perché costituisce un eccellente indicatore della temperatura e della presenza di fluidi.
I risultati mostrano che nelle zone superficiali il rapporto analizzato è basso, segnalando rocce porose sature di gas o vapore; a maggiori profondità, invece, il valore cresce, indicando la presenza di fluidi allo stato liquido.
“Questa variazione ci racconta come la pressione influenzi lo stato dei fluidi all’interno del vulcano: in profondità restano liquidi, mentre più in alto passano allo stato gassoso”, spiega Sergio Gammaldi, ricercatore dell’Osservatorio Vesuviano dell’INGV.
Lo studio ha inoltre permesso di identificare il condotto magmatico principale, la frattura attraverso la quale magma e gas sono risaliti durante l’eruzione.
Si tratta della prima immagine così dettagliata dell’interno di un vulcano monogenetico appena formato. I risultati evidenziano come si sviluppi rapidamente il sistema idrotermale (acqua e gas sotterranei) di un giovane edificio vulcanico e forniscono informazioni preziose per la previsione e il monitoraggio delle eruzioni future, non solo a La Palma ma anche in altre aree caratterizzate da attività vulcanica analoga.
“Studiare dall’interno un vulcano appena nato non è solo una sfida scientifica: significa anche aumentare la nostra capacità di prevenire i rischi in territori abitati da milioni di persone”, conclude Luca D’Auria.
Link allo studio:
Link utili
Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV)
Foto - Vista del vulcano Tajogaite durante la sua fase eruttiva all’inizio di novembre 2021
Immagine - Interpretazione dei risultati tomografici basata sulle anomalie di Vs, Vp e Vp/Vs. L’immagine mostra il condotto che collega le parti più profonde con quelle più superficiali. Intorno a 0,7 km di profondità si trova il livello di degassamento, riconoscibile dal contatto tra valori alti e bassi del rapporto Vp/Vs. Più in superficie, i fluidi si separano in due percorsi: quelli ricchi di gas risalgono fino alla superficie, dando origine alle fumarole, quelli ricchi di lava attraversano le zone con basso Vp/Vs, da cui effettivamente viene emessa la maggior parte della lava.