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ROMA – focus/ aise – Un nuovo studio curato da un team di ricercatori dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) ricostruisce quanto avvenuto sull’Etna il 13 maggio 2008, quando fu possibile osservare contemporaneamente i processi che si sviluppano in superficie e in profondità durante un’intrusione magmatica, ossia la risalita del magma all’interno del vulcano lungo fratture della roccia, senza che raggiunga necessariamente la superficie per un’eruzione. Lo studio, intitolato “The 2008 Mt. Etna dike arrest: integration of structural investigation, seismic and energy-balance analysis”, è stato recentemente pubblicato sulla rivista scientifica Frontiers in Earth Sciences.
In quella data un dicco laterale, ossia un corpo di magma che si insinua lungo una fenditura della roccia, iniziò a propagarsi dal condotto di alimentazione centrale del vulcano verso nord, generando un esteso campo di fratture in superficie e una sequenza di terremoti che ne accompagnò l’avanzata, tracciandone con precisione la migrazione. Il magma non raggiunse la superficie sul fianco settentrionale: la propagazione cambiò direzione verso sud, dando origine all’eruzione nella Valle del Bove. Sul terreno rimase un campo di fratture “secco”, cioè non eruttivo, uno dei casi più significativi di interazione tra un’intrusione magmatica e la deformazione fragile del suolo.
“La dinamica iniziale destò particolare apprensione perché la direzione del dicco ricordava lo scenario del marzo 1981, quando una fessura eruttiva si propagò rapidamente verso Randazzo causando gravi danni”, ricorda Alessandro Bonaccorso, Dirigente di Ricerca dell’INGV e coordinatore dello studio. “Nel 2008, invece, la propagazione si è arrestata spontaneamente, offrendo un’opportunità scientifica unica per osservare in dettaglio il comportamento di un’intrusione laterale”.
L’analisi delle fratture superficiali e dei dati sismici ha permesso di ricostruire l’evoluzione dell’intrusione.
“Abbiamo stimato che il magma si sia propagato fino a una profondità compresa tra circa 200 e 600 metri”, spiega Marco Neri, Dirigente di Ricerca dell’INGV e co-autore dell’articolo. “Lo studio mostra inoltre che, con l'avanzare del dicco, la pressione del magma non era più sufficiente a superare la resistenza della roccia in cui si stava intrudendo. La sua propagazione ha così rallentato fino ad arrestarsi, mentre il magma ha iniziato progressivamente a solidificare”.
“Il momento sismico cumulato rilasciato durante l’evento - dichiarano Elisabetta Giampiccolo e Carla Musumeci, sismologhe del team dell’INGV che ha condotto lo studio - coincide con l’energia elastica attesa dal dicco modellato. Questo dato, associato con il cambio da estensionale a compressivo dei meccanismi di rottura che generano i terremoti durante la propagazione del dicco, indica che il sistema aveva esaurito il proprio ‘budget energetico’ di propagazione: nessuna energia residua, nessuna possibilità di avanzare oltre”.
La convergenza tra fratture superficiali, migrazione ipocentrale, evoluzione dei meccanismi focali e bilancio energetico ha reso il caso del 13 maggio 2008 un esempio unico per la comprensione delle intrusioni laterali dell’Etna.
Lo studio dimostra che l'integrazione tra osservazioni geologiche di superficie e dati geofisici acquisiti in tempo reale può consentire una ricostruzione più affidabile delle fasi di propagazione e di arresto delle intrusioni magmatiche, migliorando la valutazione degli scenari eruttivi associati alle intrusioni laterali dell'Etna, tra i fenomeni più pericolosi per le comunità che vivono sulle pendici del vulcano.
L'Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) ha avviato iCEALP (ice–Climate–solid Earth coupling driving ALPine uplift), il nuovo progetto di ricerca sviluppato nell'ambito del programma Pianeta Dinamico 2026–2029, nato con l'obiettivo di comprendere e quantificare la risposta della Terra solida ai cambiamenti climatici.
Il progetto, coordinato da Enrico Serpelloni, Primo Ricercatore della Sezione di Bologna dell'INGV, coinvolge un team multidisciplinare dell’INGV. Le attività sono sviluppate in collaborazione con il Laboratorio di Climatologia Alpina dell'Università degli Studi di Torino, la Fondazione Montagna Sicura, l'Università degli Studi di Milano-Bicocca, l'Università di Bologna, l'Università di Trento, l'Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l'energia e lo sviluppo economico sostenibile (ENEA) e i partner internazionali Politecnico federale di Zurigo (ETH Zürich, Svizzera) e il Department of Space Research and Space Technology (DTU Space, Danimarca).
Il progetto fornirà preziose informazioni su come lo scioglimento dei ghiacciai, gli eventi idrologici estremi, la siccità e la ridistribuzione delle masse d'acqua e di ghiaccio influenzino lo stato di sforzo e la deformazione della crosta terrestre, inserendo questi fenomeni nel più ampio contesto dei processi tettonici e geodinamici che governano l'evoluzione delle catene montuose.
Tra gli elementi più innovativi di iCEALP figura lo sviluppo di un “Digital Twin”, cioè un “Gemello Digitale” del sistema alpino, che consiste in un simulatore avanzato in grado di integrare osservazioni geodetiche, sismologiche, idrologiche e satellitari con modelli numerici tridimensionali per simulare scenari futuri fino al 2050 e oltre, lungo diverse traiettorie climatiche. L'obiettivo è superare l'approccio tradizionale che analizza questi fenomeni separatamente, sviluppando un quadro scientifico integrato delle interazioni tra clima e Terra solida.
iCEALP prevede inoltre la realizzazione di AMIGHO - Alpine Mountain Integrated Geophysical High-altitude Observatory, il nuovo osservatorio geofisico integrato dell'INGV nell'area del Monte Rosa, progettato per monitorare direttamente le aree alpine in cui gli effetti del cambiamento climatico e della deglaciazione risultano più intensi. L'infrastruttura contribuirà a colmare l'attuale carenza di osservazioni geofisiche integrate in alta quota.
I programmi scientifici e di lavoro dei prossimi quattro anni sono stati definiti durante il recente meeting di avvio del progetto mentre sono già state avviate le prime attività operative con i sopralluoghi finalizzati alla realizzazione dell'osservatorio AMIGHO nell'area del Monte Rosa e al potenziamento dell'osservatorio polare HySO (Hydro-Seismological Observatory), già operativo nella Groenlandia nord-occidentale. Le due infrastrutture costituiranno elementi chiave della rete osservativa di iCEALP.
Le attività di ricerca saranno sviluppate e validate in due laboratori naturali complementari: Alpi e Groenlandia. Le Alpi rappresentano un sistema vulnerabile e complesso, dove interagiscono processi geodinamici, tettonici, climatici e idrologici, offrendo un contesto osservativo unico per studiare la risposta della Terra solida ai cambiamenti climatici.
La Groenlandia, con particolare riferimento al Fiordo di Wolstenholme e al potenziamento degli osservatori polari “HySO” e “THAAO”, costituirà invece un ambiente di riferimento per calibrare e validare i modelli sviluppati dal progetto grazie alla intensa perdita di massa glaciale e ai conseguenti segnali di deformazione della Terra solida.
I risultati di iCEALP contribuiranno a sviluppare una nuova visione delle interazioni tra clima, criosfera, ciclo idrologico e dinamica della Terra solida, migliorando la comprensione degli effetti dei cambiamenti climatici sulla deformazione della crosta terrestre e sui rischi geologici associati, tra cui l'instabilità dei versanti, le variazioni dello stato di sforzo crostale e i possibili effetti sulla sismicità. Le nuove conoscenze forniranno inoltre basi scientifiche per il monitoraggio dell'ambiente alpino e per il supporto alle attività di prevenzione e pianificazione territoriale. (focus\aise)