Campi Flegrei, uno studio INGV ne ricostruisce in 3D la struttura sepolta

Uno studio condotto da un team di ricercatori dell’INGV ha ricostruito in 3D la configurazione strutturale del settore più attivo dei Campi Flegrei, evidenziando le relazioni esistenti tra le sue differenti parti e osservandone lo sviluppo in profondità

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Un’immagine tridimensionale differenzia per la prima volta le strutture sepolte del settore più attivo dei Campi Flegrei, ricostruendo la configurazione profonda del vulcano Solfatara, caratterizzata da una forma a “imbuto” che favorisce l’accumulo di fluidi, e quella delle altre zone di emissioni idrotermali limitrofe, quali Pisciarelli e Agnano. L’importante notizia è stata annunciata proprio dall’INGV mediante un comunicato stampa.

I risultati forniscono elementi utili per comprendere lo stato attuale del sistema e la possibile evoluzione dell’attività vulcanica, nonché basi solide per sviluppare modelli fisico-matematici che indagano i fenomeni in corso.

Campi Flegrei, “lo stato attuale delle conoscenze non è completo”

Il settore centrale del vulcano Campi Flegrei, tra cui l’area della Solfatara e le fumarole di Pisciarelli, è attualmente la zona più attiva della caldera per quanto riguarda la sismicità e le emissioni gassose. “Tuttavia — riportano gli autori del lavoro— una ricostruzione vulcano-tettonica generale dell’intero settore manca ancora”.

La storia eruttiva del luogo, inoltre, è associata a un alto livello di rischio, a causa della vicinanza delle città di Pozzuoli e Napoli, centri densamente abitati. Un elemento, questo, che ha reso la caldera una delle strutture più studiate della recente vulcanologia, oggetto di un gran numero di pubblicazioni scientifiche, con l’intento di raggiungere un buon grado di comprensione dei fenomeni in atto.

La ricostruzione in 3D grazie a una particolare tecnica di indagine

Si tratta del risultato di uno studio condotto dai ricercatori dell’Osservatorio Vesuviano dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (OV-INGV) in collaborazione con i colleghi del Dipartimento di Scienze della Terra, dell’Ambiente e delle Risorse dell’Università “Federico II” di Napoli.

La ricerca, pubblicata recentemente sulla rivista “Scientific Reports” di “Nature”, ha visto l’uso innovativo della tomografia di resistività elettrica wireless e ha permesso di ottenere un modello 3D dei primi 500 metri del sottosuolo.

Il modello di resistività 3D del settore centrale della caldera — spiega Antonio Troiano, ricercatore INGV e co-autore dello studio — è stato ricostruito con un rapporto costi-benefici senza precedenti, favorito da vari fattori tra cui l’uso di strumenti moderni, l’applicazione di criteri di acquisizione innovativi e di procedure originali nell’analisi dei dati, l’agilità delle procedure sul campo non invasive – nonostante l’uso di una sorgente di energia attiva – e la sensibilità della resistività elettrica nell’individuare, tra le strutture sepolte, le vie di risalita di liquidi e gas”.

Campi Flegrei, uno studio INGV ne ricostruisce in 3D la struttura sepolta
(a) Modello 3D di resistività elettrica ottenuto dall’indagine ERT. (b) Sezioni di resistività elettrica lungo tracce selezionate. (c) Mappa dell’area indagata dal rilievo ERT. I quadrati indicano la localizzazione delle stazioni di misura, le linee colorate le tracce delle sezioni. (© INGV – Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia)

Restituzione di modelli affidabili per acquisire nuove informazioni

Il modello tridimensionale — si apprende dalla nota ufficiale INGV — ha evidenziato un’ottima correlazione con gli ipocentri dei terremoti superficiali avvenuti tra il 2011 e il 2019, dando indicazioni più chiare sulle strutture e sulle faglie maggiormente attive nell’area studiata.

“Grazie al dettaglio con cui sono state definite per la prima volta le strutture di profondità del vulcano Solfatara, della zona di degassamento di Pisciarelli, della piana di Agnano e di altre strutture del settore —aggiunge Roberto Isaia, primo ricercatore INGV e co-autore dello studio — la nostra ricerca rappresenta un importante elemento di novità nel quadro delle conoscenze strutturali della caldera dei Campi Flegrei”.

Campi Flegrei, uno studio INGV ne ricostruisce in 3D la struttura sepolta
(a) Isosuperfici di resistività elettrica estratte dal modello 3D; (b) vista in pianta; (c) vista frontale; (d) dettagli della struttura del vulcano Solfatara; (e) dettagli della struttura del campo fumarolico di Pisciarelli. (© INGV – Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia)

Gli esiti del lavoro si sono rivelati di fondamentale importanza nella definizione degli elementi chiave per la comprensione della dinamica dell’area, guidata, probabilmente, dalle strutture più profonde presenti nella zona.

Il settore della caldera flegrea ricostruito dalla tomografia elettrica è considerato tra quelli con maggiore probabilità di apertura di nuove bocche eruttive in caso di ripresa dell’attività vulcanica” — afferma Troiano. “I risultati di questa ricerca — conclude — ci aiuteranno a fornire elementi utili per sviluppare e perfezionare modelli fisico-matematici volti a comprendere i fenomeni fumarolici, idrotermali e sismici attualmente in corso nonché la loro possibile evoluzione”.

Tutto questo, in aggiunta, contribuisce anche a dare un’idea del ruolo che la tomografia a resistività elettrica può svolgere nel contesto di studi vulcano-tettonici.

 

 

Immagine di copertina: Troiano, A., Isaia, R., Di Giuseppe, M.G. et al. Deep Electrical Resistivity Tomography for a 3D picture of the most active sector of Campi Flegrei caldera. Sci Rep 9, 15124 (2019) doi:10.1038/s41598-019-  (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)

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