Un team internazionale di ricercatori guidato dall’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (Ingv), in collaborazione con l’Università degli Studi Roma Tre e l’Université de Genève, ha pubblicato uno studio su “Nature – Communications of Earth and Environment” riguardante l’accumulo di magma sotto i Campi Flegrei. Questo studio, parte del progetto “LOVE-CF” finanziato dall’Ingv, si è concentrato sull’attività sismica e sui cambiamenti nella deformazione del suolo e nelle emissioni di gas dal 2007, rivelando che il movimento di magma a meno di 8 chilometri di profondità è la principale causa dell’instabilità.

Dal 2006, il suolo sopra la caldera si è sollevato di circa 1,3 metri, con un’intensificazione dell’attività sismica e un incremento delle emissioni di gas, specialmente nella zona della Solfatara. L’analisi dei dati ha mostrato che la sorgente di magma si è progressivamente avvicinata alla superficie, passando da una profondità di circa 6 km a 4 km.

La ricerca sottolinea l’importanza di un monitoraggio continuo, considerando la densità della popolazione nell’area e i possibili rischi per la sicurezza. Grazie a sofisticate reti di misurazione terrestri e satellitari, gli scienziati sono in grado di monitorare costantemente la situazione, collaborando strettamente con la Protezione Civile per assicurare una risposta tempestiva a qualsiasi sviluppo futuro.

Questa scoperta richiede un’attenzione costante e una gestione proattiva del rischio vulcanico nei Campi Flegrei, con implicazioni dirette per la sicurezza della popolazione locale e per la pianificazione delle emergenze in una delle regioni più densamente popolate d’Europa.

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Si tratta, spiega una nota Ingv, “del primo studio di tomografia sismica che integra la microsismicità avvenuta ai Campi Flegrei nell’arco di quarant’anni, dal 1982 al 2022. I ricercatori hanno utilizzato una tecnica basata su un approccio probabilistico non lineare alla risoluzione del problema tomografico, analizzando il rapporto tra la velocità delle cosiddette onde P (prime o di pressione) e il loro rapporto con le cosiddette onde S (seconde o di taglio)”. Questo metodo innovativo ha permesso di “far luce sulle caratteristiche della velocità crostale fino alla profondità di 6 km, dove le tradizionali tecniche linearizzate hanno sempre mostrato limiti di risoluzione. L’uso di questo metodo, inoltre, ha permesso di individuare per la prima volta tre principali zone di accumulo di materiale magmatico sotto l’area risorgente, corrispondenti alle sorgenti delle deformazioni bradisismiche. Mentre i serbatoi centrali, localizzati a 2.5 e 3.5 km di profondità, rivelano un accumulo prevalente di fluidi in sovrapressione, il serbatoio più profondo, localizzato a 5 km, mostra valori di velocità coerenti con un accumulo di magma”. Importante elemento innovativo del metodo studiato, sottolineano dall’Istituto, “è la possibilità di individuare le principali variazioni nel tempo delle anomalie di velocità e, quindi, dell’evoluzione delle zone di accumulo di materiale magmatico. Ciò è stato possibile grazie all’intuizione del team di ricercatori che ha sviluppato in maniera pionieristica il metodo di tomografia sismica in 4 dimensioni (spazio e tempo)”.

I risultati mostrano che i due episodi analizzati di “unrest del 1982-1984 e dal 2005 al 2022, seppur coinvolgendo volumi differenti, sono stati entrambi caratterizzati da episodi di risalita e di accumulo nella zona centrale prevalentemente di gas magmatici in sovrappressione e in profondità di magma, suggerendo che entrambi questi processi svolgono un ruolo importante nell’indurre l’unrest calderico”. Questo tipo di approccio, sottolineano e concludo dall’Ingv, “può rivelarsi un utile strumento per monitorare nel tempo l’evoluzione del sistema di alimentazione magmatica della caldera e la volontà dei ricercatori è di estendere quanto prima il modello probabilistico anche agli anni successivi al 2022”.

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L’Osservatorio Vesuviano ha individuato finora 35 scosse, con la più potente registrata alle 3:47 di magnitudo 3.2. L’epicentro era situato nella zona della Solfatara, a una profondità di circa due chilometri. Alle 5:53, un’altra scossa di magnitudo 2.9 ha avuto epicentro vicino alla Solfatara, a un chilometro di profondità. Questo sciame sismico, in seguito ai recenti movimenti tellurici nella regione, continua a tenere alta la vigilanza della popolazione locale e spinge gli esperti a monitorare attentamente l’attività sismica e vulcanica dell’area.

Lo sciame sismico è stato percepito dalla popolazione nei comuni flegrei di Pozzuoli e Bacoli, così come nei quartieri occidentali di Napoli, tra cui Bagnoli e Fuorigrotta. Le scosse hanno provocato preoccupazione tra i residenti, dato che la zona è altamente sensibile per la sua attività sismica e vulcanica. Nonostante ciò, il Dipartimento della Protezione Civile non ha segnalato danni significativi, continuando a monitorare la situazione attentamente per garantire la sicurezza dei residenti.

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Una percentuale compresa tra il 20% e il 40% dell’anidride carbonica emessa nell’area dei Campi Flegrei proviene da sorgenti non-magmatiche e questo valore è in progressivo aumento dal 2005, con tassi di crescita simili a quelli dell’incremento della temperatura del sistema idrotermale.
Questi i risultati dello studio ‘Discriminating carbon dioxide sources during volcanic unrest: The case of Campi Flegrei caldera (Italy)’, pubblicato dalla rivista Geology e condotto da un team di ricercatori dell’Istituto nazionale di geofisica e vulcanologia (Ingv).
“La caldera dei Campi Flegrei – spiega Lucia Pappalardo, ricercatrice dell’Ingv – emette ogni giorno ingenti quantitativi di anidride carbonica (CO2). I flussi di questo gas sono principalmente concentrati nei pressi del cratere della Solfatara di Pozzuoli e sono progressivamente aumentati nel corso della recente crisi bradisismica, iniziata nel 2005, fino a raggiungere l’attuale livello di 3000-5000 tonnellate al giorno. Un valore che rende la caldera flegrea uno tra i principali emettitori al mondo di anidride carbonica di origine vulcanica”. L’anidride carbonica è la seconda specie volatile contenuta nel magma dopo l’acqua, e ciò ha fatto spesso rilevare un massiccio rilascio di CO2 nei periodi precedenti gli eventi eruttivi. Tuttavia, la sua origine non è esclusivamente riconducibile al magma, specie presso le caldere che ospitano estesi sistemi idrotermali come i Campi Flegrei. Pertanto, un’accurata indagine e quantificazione sull’origine dei flussi di CO2 nelle aree vulcaniche attive, oltre che all’elio e all’azoto, è fondamentale per ricostruire cosa stia accadendo nel sistema magmatico profondo e in quello idrotermale più superficiale. Lo è in particolare per i Campi Flegrei che, a seguito dell’ultima eruzione di Monte Nuovo avvenuta nel 1538, ha vissuto una fase di quiete interrotta dalle recenti crisi bradisismiche del 1950-52, del 1970-72 e del 1982-84, fino a quest’ultima cominciata nel 2005.

“Il recente studio – prosegue Gianmarco Buono, ricercatore dell’Ingv – ha consentito di stimare che fino al 40% dell’anidride carbonica emessa abbia origine dalla dissoluzione della calcite idrotermale presente nelle rocce del sottosuolo flegreo, mentre la restante parte deriva da sorgenti magmatiche profonde”.
Confrontando i dati fumarolici con quelli ottenuti con simulazioni di degassamento magmatico, è stato possibile stimare che una quota compresa tra il 20% e il 40% della CO2 emessa in quest’area sia rilasciata da sorgenti non-magmatiche. Il valore dell’anidride carbonica emessa da queste sorgenti non-magmatiche dai Campi Flegrei “sta progressivamente aumentando dal 2005 con tassi di crescita – prosegue Giovanni Chiodini, ricercatore dell’Ingv – sorprendentemente simili a quelli dell’incremento di temperatura del sistema idrotermale. L’origine di questa fonte supplementare di CO2 è da ricercare nelle importanti perturbazioni fisiche e chimiche che sta subendo il sistema idrotermale flegreo, manifestate dal crescente numero di terremoti superficiali e innalzamento del suolo”. “In dettaglio, a guidare questo processo è – ancora Chiodini – la conversione della calcite, precedentemente rilevata in abbondante quantità nel sottosuolo flegreo, in anidride carbonica a seguito della circolazione di fluidi caldi e acidi nelle rocce che ospitano il sistema idrotermale”.
Lo studio, conclude Buono, “è parte del progetto strategico dell’Ingv LOVE-CF (Linking surface Observables to sub-Volcanic plumbing-system: a multidisciplinary approach for Eruption forecasting at Campi Flegrei caldera – Italy) e offre un approccio utile anche per altri sistemi vulcanici. La ricerca proseguirà con la quantificazione dei flussi di anidride carbonica emessi in ambiente sottomarino, finora rimasti inesplorati”.

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