Il Vesuvio sta facendo una siesta più lunga?
Il Vesuvio ha eruttato violentemente l'ultima volta vicino a Napoli verso la fine della Seconda Guerra Mondiale, nel 1944, e potrebbero passare alcune centinaia di anni prima che si verifichi un'altra pericolosa eruzione esplosiva. ? quanto suggerisce un nuovo studio condotto dagli esperti di vulcani dell'ETH di Zurigo.
Il Vesuvio è uno dei vulcani più pericolosi d'Europa. Nelle sue immediate vicinanze vivono più di tre milioni di persone e in tempi storici e preistorici si sono verificate eruzioni esplosive che hanno distrutto interi insediamenti e città nell'area circostante.
La domanda urgente è quindi: quando il Vesuvio erutterà di nuovo e quanto forte potrebbe essere l'eruzione?
In collaborazione con ricercatori italiani, un gruppo di ricerca dell'ETH di Zurigo ha analizzato le quattro maggiori eruzioni del Vesuvio degli ultimi 10.000 anni per valutare meglio se un evento pericoloso potrebbe essere imminente nel prossimo futuro.
Le quattro eruzioni analizzate comprendono l'eruzione di Avellino di 3950 anni fa, considerata un possibile scenario peggiore per le eruzioni future, e l'eruzione del 79 d.C., che seppellì le città romane di Pompei ed Ercolano. Quest'ultima è stata documentata dallo scrittore romano Plinio il Giovane, motivo per cui queste eruzioni sono note come eruzioni pliniane. I vulcanologi hanno studiato anche l'eruzione del Mercato, avvenuta 8890 anni fa, e l'eruzione di Pollena del 472 d.C. Quest'ultima è la più piccola delle eruzioni studiate, ma è comunque simile per dimensioni alla più recente eruzione di Tonga.
I granati consentono una datazione precisa
Nel loro studio, appena pubblicato sulla rivista Science Advances, i ricercatori guidati dal primo autore J?rn-Frederik Wotzlaw e dal professor Olivier Bachmann dell'ETH hanno determinato l'età dei cristalli di granato presenti nei depositi vulcanici. Questo minerale si forma nella roccia fusa immagazzinata nella camera magmatica nella crosta superiore sotto il Vesuvio. Se conosciamo l'età di questa pietra semipreziosa, possiamo dedurre quanto tempo il magma è rimasto in questo serbatoio prima di essere espulso dal vulcano.
Il granato è insolito per determinare l'età degli ejecta vulcanici e finora non è stato quasi mai utilizzato. Di solito i ricercatori utilizzano gli zirconi, che si trovano come minuscoli minerali di accompagnamento in molte rocce ignee. Tuttavia, i magmi del Vesuvio sono troppo basici per la cristallizzazione degli zirconi. Contengono invece granato, che è uno dei loro componenti principali.
Per determinare l'età dei cristalli di granato, i ricercatori hanno utilizzato gli elementi radioattivi uranio e torio. Entrambi sono incorporati nel reticolo cristallino del granato in quantità piccole ma rilevabili, con l'uranio favorito. Chi siamo, grazie al rapporto tra gli isotopi uranio-238 e torio-230, può calcolare quando i minerali si sono cristallizzati.
I granati di questo studio provengono tutti da materiale che i ricercatori dell'ETH hanno raccolto in loco con l'aiuto di colleghi delle Università di Milano e Bari. A tal fine, hanno cercato i siti pertinenti in cui i depositi delle quattro eruzioni sopra menzionate si trovano in superficie e sono facilmente accessibili per il campionamento.
Gli intervalli si accorciano
Sulla base delle determinazioni dell'età del granato, i ricercatori possono ora dimostrare che i tipi di magma più esplosivi del Vesuvio (il cosiddetto magma fonolitico) rimangono in un serbatoio nella crosta superiore per diverse migliaia di anni prima che l'afflusso di magma più incontaminato e più caldo dalla crosta inferiore scateni un'eruzione.
Nei due eventi preistorici, i ricercatori ipotizzano che il magma fonolitico sia rimasto nella camera per circa 5000 anni, e solo circa 1000 anni prima delle eruzioni del periodo storico.
Per tutte le eruzioni vale quanto segue: il tempo di permanenza del magma fonolitico nel serbatoio della crosta superiore coincide con le fasi di quiescenza del Vesuvio.
"Riteniamo probabile che un grande corpo di magma fonolitico nella crosta superiore abbia bloccato la risalita di una massa fusa più incontaminata e più calda da serbatoi più profondi", afferma Bachmann. "Il sistema di tubature del Vesuvio è piuttosto complicato", afferma con un sorriso.
Sotto il Vesuvio sono presenti diverse camere magmatiche interconnesse. La camera più alta è decisiva per le eruzioni. Si riempie di magma proveniente da una delle camere inferiori in un tempo relativamente breve, inizia a raffreddarsi e a cristallizzare. Questo porta a cambiamenti chimici nella massa fusa residua. Gli esperti chiamano questo processo di maturazione differenziazione magmatica e il magma differenziato del Vesuvio è noto come fonolitico. A un certo punto (forse a intervalli più o meno uguali), il magma più primitivo, cosiddetto mafico, fluisce nella camera superiore da profondità maggiori. Ciò provoca un forte aumento della pressione. Questo costringe la fonolite a salire, occasionalmente in superficie: il vulcano erutta.
Un serbatoio di magma fonolitico sotto il Vesuvio potrebbe essere sempre esistito negli ultimi 10.000 anni. Ma la domanda è se oggi ne esista uno in grado di alimentare un'eruzione pericolosa come quella avvenuta 3950 anni fa o nel 79 d.C.
Accumulo di magma piuttosto improbabile
Le indagini sismiche hanno dimostrato l'esistenza di un bacino idrico a 6-8 chilometri sotto il Vesuvio. Tuttavia, non è possibile determinare se il magma che contiene sia composto da magma mafico o fonolitico con l'aiuto della sismica. Tuttavia, poiché il Vesuvio ha prodotto principalmente magma mafico dal 1631, i ricercatori ritengono improbabile che si stia accumulando una fonolite differenziata.
"L'ultima grande eruzione del 1944 risale a quasi 80 anni fa, e potrebbe essere l'inizio di una fase di quiescenza più lunga, durante la quale si può accumulare magma differenziato. Un'eruzione pericolosa, paragonabile a quella del 79 d.C., probabilmente necessita di una fase di quiescenza molto più lunga", afferma Wotzlaw.
Se nei prossimi decenni emergerà magma prevalentemente mafico, ciò potrebbe essere un'ulteriore indicazione del fatto che il corpo magmatico rilevato non è costituito da magma differenziato e che attualmente non c'è alcuna fase di quiescenza sotto il Vesuvio. "Riteniamo quindi più probabile che una grande eruzione esplosiva del Vesuvio si verifichi solo dopo una fase di quiescenza di diverse centinaia di anni", afferma Bachmann.
"Tuttavia, eruzioni più piccole ma sempre molto pericolose, come quella del 1944 o anche quella del 1631, possono verificarsi dopo periodi di quiescenza più brevi", aggiunge Wotzlaw. "Non è ancora possibile prevedere con precisione le dimensioni e il tipo di eruzioni vulcaniche. Ma è possibile riconoscere il risveglio dei serbatoi di magma sotto i vulcani attraverso il monitoraggio".
Monitoraggio ravvicinato
Per evitare brutte sorprese, il Vesuvio e le sue attività, così come gli ancor più pericolosi Campi Flegrei ad ovest, sono monitorati 24 ore su 24. Il Servizio vulcanologico italiano misura ogni terremoto intorno al vulcano, analizza i gas che fuoriescono dalle fumarole e osserva le deformazioni del terreno che indicano attività nel sottosuolo. Esiste anche un piano di emergenza su come evacuare l'area di Napoli se il monitoraggio mostra che un'eruzione è imminente.
Letteratura di riferimento
Wotzlaw J-F, Bastian L, Guillong M, et al. Garnet petrochronology reveals the lifetime and dynamics of phonolitic magma chambers at Somma-Vesuvius. Science Advances, 12 gennaio 2022, Vol. 8, Issue 2, DOI: pagina esterna10.1126/sciadv.abk2184