Dopo l’esplosione del vulcano Tonga gli esperti fanno il punto sull’attività di uno dei vulcani attivi più famosi del mondo.

 

‎Il Vesuvio è uno dei vulcani più pericolosi d’Europa. Più di tre milioni di persone vivono nelle sue immediate vicinanze, e in epoca storica e preistorica, ci sono state eruzioni esplosive che hanno distrutto interi insediamenti e città della zona.‎

‎Quindi, la domanda è: quando il Vesuvio erutterà di nuovo e quanto potrebbe essere devastante l’eruzione?‎

‎Per rispondere a questa domanda, un gruppo di ricerca dell’ETH di Zurigo, in collaborazione con ricercatori italiani, ha esaminato da vicino le quattro più grandi eruzioni del Vesuvio negli ultimi 10.000 anni in modo da valutare meglio se un evento pericoloso potrebbe essere previsto nel prossimo futuro.‎

‎Le quattro eruzioni studiate includono l’eruzione di Avellino di 3.950 anni fa, che è considerata lo “scenario peggiore” per future eruzioni, e l’eruzione del 79 d.C. che seppellì le città romane di Pompei ed Ercolano.

Quest’ultimo è stato documentato dallo scrittore romano Plinio il Giovane, e quindi tutte le eruzioni di questo tipo sono indicate come eruzioni “pliniane”.  L’eruzione sub-pliniana del 472 d.C. è la più piccola delle eruzioni studiate, ma di dimensioni simili rispetto alla recente eruzione di Tonga.‎‎

‎Nel loro studio, che è stato appena pubblicato sulla rivista ‎‎Science Advances‎‎, i ricercatori che lavorano con l’autore principale Jörn-Frederik Wotzlaw e il professore dell’ETH di Zurigo Olivier Bachmann, hanno determinato l’età dei cristalli di granato presenti nei depositi vulcanici. Questo minerale cresce dal magma mentre è immagazzinato nella camera magmatica nella crosta superiore sotto il Vesuvio. Conoscere l’età di questi minerali consente di dedurre per quanto tempo il magma risiedeva in questa camera prima che il vulcano lo eruttasse.‎

‎Il granato è una scelta insolita per determinare l’età dell’espulsioni vulcanica. I ricercatori in genere usano zirconi, che sono piccoli minerali accessori trovati in molte rocce ignee. Il magma del Vesuvio, invece, è troppo alcalino per cristallizzare gli zirconi, ma è ricco di granato.‎

‎Per determinare l’età dei granati, i ricercatori hanno utilizzato gli elementi radioattivi uranio e torio. La struttura cristallina del granato incorpora entrambi in piccole ma misurabili quantità, con una preferenza per l’uranio. Utilizzando il rapporto tra gli isotopi uranio-238 e torio-230, i ricercatori possono calcolare l’età di cristallizzazione dei minerali.‎

‎I granati di questo studio provengono tutti da materiale che il team dell’ETH ha raccolto in loco con l’aiuto dei colleghi delle Università di Milano e Bari. A tal fine, hanno cercato siti corrispondenti in cui i depositi vulcanici delle quattro eruzioni sopra menzionate sono esposti in superficie e sono accessibili per il campionamento.‎‎

‎Utilizzando le età di cristallizzazione dei granati, i ricercatori possono ora dimostrare che il tipo di magma più esplosivo del Vesuvio (il cosiddetto magma “fonolitico”) è immagazzinato in un serbatoio nella crosta superiore per diverse migliaia di anni prima che l’afflusso di magma più primitivo e più caldo dalla crosta inferiore inneschi un’eruzione.‎

‎Per i due eventi preistorici, i ricercatori hanno determinato che il magma fonolitico risiedeva nella camera per circa 5.000 anni. Prima delle eruzioni nel periodo storico, è stato immagazzinato in questo serbatoio solo per circa 1.000 anni.‎

‎Per tutte le eruzioni, il tempo di permanenza del magma fonolitico nella camera crostale superiore coincide con i periodi di quiescenza del Vesuvio.‎

‎”Pensiamo che sia probabile che un grande corpo di magma fonolitico nella crosta superiore abbia bloccato la risalita di magma più primitivo e più caldo da serbatoi più profondi”, dice Bachmann. “Il Vesuvio ha un sistema idraulico piuttosto complicato”.‎

‎Sotto il vulcano ci sono diverse camere magmatiche collegate tra loro. La camera superiore, che è fondamentale per le eruzioni, si riempie di magma da una delle camere inferiori in un tempo abbastanza breve. In questo ambiente più freddo, il magma si raffredda e cristallizza, portando a cambiamenti chimici del fuso residuo (un processo chiamato “differenziazione magmatica”).

Gli esperti chiamano il magma “differenziato” del Vesuvio “fonolite. Ad un certo punto (probabilmente a intervalli relativamente regolari), il magma più primitivo fluisce nella camera superiore da profondità maggiori. Questa ricarica porta ad un aumento della pressione all’interno della camera, che può forzare il magma fonolitico verso l’alto, potenzialmente fino alla superficie, iniziando un’eruzione.‎

‎Un serbatoio di magma fonolitico sembra essere quasi sempre esistito sotto il Vesuvio negli ultimi 10.000 anni. Tuttavia, la domanda è se quella di oggi che potrebbe alimentare un’eruzione pericolosa come quella di 3.950 anni fa o quella del 79 d.C.‎ ‎

‎Le indagini sismiche indicano che esiste effettivamente un serbatoio ad una profondità di circa sei-otto chilometri sotto il Vesuvio. Tuttavia, la composizione del magma che contiene non può essere determinata utilizzando la tecnologia sismica. Ma poiché il Vesuvio produce per lo più magma mafico dal 1631, i ricercatori ritengono improbabile che la fonolite differenziata si stia attualmente accumulando.

“L’ultima grande eruzione nel 1944 è ora quasi 80 anni fa, che potrebbe essere l’inizio di un prolungato periodo di quiescenza durante il quale il magma differenziato può accumularsi. Tuttavia, un’eruzione pericolosa paragonabile a quella del 79 d.C. probabilmente ha bisogno che il periodo di quiescenza duri molto più a lungo”, dice Wotzlaw.‎

‎Se il magma prevalentemente mafico verrà espulso nei prossimi decenni, ciò potrebbe indicare che il corpo magmatico rilevato dalle indagini sismiche non è composto da magma differenziato e che nessuno è attualmente presente sotto il Vesuvio.

“Ecco perché pensiamo che sia più probabile che una grande eruzione esplosiva del Vesuvio si verifichi solo dopo un periodo quiescente durato per secoli”, dice Bachmann. Wotzlaw aggiunge: “Tuttavia, eruzioni più piccole ma ancora molto pericolose come quella del 1944 o anche quella del 1631 possono verificarsi dopo periodi più brevi di quiescenza. Previsioni accurate delle dimensioni e dello stile delle eruzioni vulcaniche non sono finora possibili. Tuttavia, il risveglio dei serbatoi di magma sotto i vulcani è ora riconoscibile dal monitoraggio”.‎‎

‎Per evitare brutte sorprese, il Vesuvio e la sua attività, insieme al suo fratello maggiore a ovest, i Campi Flegrei, sono monitorati constantemente. L’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia misura ogni terremoto intorno ai vulcani, analizza i gas emessi dalle fumarole e osserva la deformazione del suolo, che sono indicatori dell’attività sotterranea. C’è anche un piano di emergenza che delinea come evacuare la grande area di Napoli nel caso in cui si preveda che un’eruzione è imminente.‎

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