Le emissioni di CO₂ dai pennacchi vulcanici sono utilizzabili quali precursori di violente eruzioni esplosive. Lo dimostra uno studio appena pubblicato su Science Advances coordinato dall’Università di Palermo, in collaborazione con il Laboratorio di Geofisica Sperimentale (LGS) dell’Università di Firenze, con l’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (Sezioni di Napoli e Bologna), e con le Università di Pisa e Torino.

Le eruzioni vulcaniche sono fenomeni improvvisi, la cui dinamica è così rapida da sfuggire spesso al controllo preventivo della maggior parte delle reti di monitoraggio; rappresentano un serio pericolo soprattutto quando le aree circostanti sono densamente abitate e quando i vulcani costituiscono un richiamo turistico per migliaia di visitatori. In Italia, Stromboli ed Etna sono emblematici esempi di vulcanismo attivo, tipicamente di debole intensità. Tuttavia sono frequentemente capaci di improvvise crisi eruttive più violente. Stromboli, in particolare, è un vulcano caratterizzato da frequenti e deboli, ma spettacolari, esplosioni giornaliere, che ogni anno portano sull’isola turisti e appassionati.

Le esplosioni violente, definite parossistiche, si verificano tipicamente senza preavviso, generando colonne eruttive di diversi chilometri di altezza – che ricoprono di cenere e lapilli i villaggi della costa-, incendi e onde di tsunami e rappresentano un serio pericolo per turisti e ricercatori presenti sull’isola.

Pur essendo in continua attività (e quindi con una colonna di magma molto vicina alla superficie), è dimostrato che le esplosioni più violente di Stromboli sono tuttavia legate alla risalita improvvisa di magma da diversi chilometri di profondità. È quindi molto difficile “leggere” in anticipo i segnali della risalita di questo magma e gli unici messaggeri che legano l’ambiente profondo con le osservazioni che gli studiosi fanno in superficie sono i gas magmatici, che riescono a sfuggire dal magma e a raggiungere in anticipo la superficie stessa.

Avvalendosi dell’analisi della composizione dei flussi dei gas vulcanici, analizzati a Stromboli mediante una rete multi-parametrica finanziata dal Dipartimento della Protezione Civile Nazionale (DPC), la ricerca pubblicata su Science Advances dimostra come i due ultimi parossismi verificatisi a Stromboli nel 2019 siano stati preceduti da incrementi rilevabili nel degassamento di anidride carbonica (CO₂) dal pennacchio vulcanico, fino a settimane/mesi prima degli eventi esplosivi. I risultati dimostrano come il gas vulcanico, in particolare la CO₂, giochi un ruolo chiave nelle dinamiche esplosive, e che i periodi preparatori delle esplosioni siano caratterizzati da emissioni anomale di CO₂, rilasciate dal magma ancora immagazzinato in profondità.

“Il modello analitico alla base dello studio pubblicato si deve anche alle informazioni vulcanologiche ricavate della rete multi-parametrica del Laboratorio di Geofisica Sperimentale (LGS) dell’Università di Firenze – spiega Maurizio Ripepe, responsabile della struttura di ricerca Unifi - che ha rilevato i dati relativi ai cambiamenti di livello dell’attività esplosiva superficiale e l'occorrenza di esplosioni maggiori e/o parossistiche, integrati con le analisi della composizione dei flussi dei gas vulcanici”.

“L’analisi di una grande quantità di dati e di serie temporali particolarmente lunghe – chiarisce il coordinatore dello studio Alessandro Aiuppa, dell’Università di Palermo – ci ha permesso di indentificare dei chiari aumenti dei flussi di gas e dei cambiamenti nei loro rapporti che si verificano fino a tre mesi prima degli eventi esplosivi. Tali cambiamenti sono quindi utilizzabili come possibili precursori e ad oggi vengono quotidianamente utilizzati per la valutazione dello stato di attività del vulcano e integrati con il sistema di sorveglianza LGS che da anni opera a Stromboli e fornisce valutazioni sulla pericolosità vulcanica per il Dipartimento della Protezione Civile. Oltre alla sfida di mantenere funzionale un sistema operativo in un ambiente così ostile, lavoriamo per rendere l’aspetto previsionale ancora più solido e adeguato anche ad eventi eruttivi di più piccola intensità”.

A Stromboli infatti, oltre alla normale attività e ai fenomeni parossistici, esiste una variabilità di fenomeni eruttivi intermedi che rappresentano tuttavia un pericolo e che attualmente sono invisibili nella loro fase preparatoria. L’utilizzo dei gas vulcanici, proposto in questo studio, apre nuovi scenari per la loro possibile identificazione e previsione.