Il degassamento vulcanico: il sensore delle eruzioni vulcaniche
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La ricerca dei geologi che ha permesso di individuare il “soffio” che precede l’eruzione

I geologi dell’Università Tecnica di Monaco (TUM), insieme a ricercatori tedeschi, francesi, inglesi e indonesiani, hanno effettuato uno studio che ha portato ad una conclusione entusiasmante: è possibile prevedere un’eruzione vulcanica di tipo esplosivo. Ciò è possibile grazie al monitoraggio del degassamento vulcanico, ovvero la fuoriuscita di gas dall’edificio vulcanico.

Una ricerca che può salvare delle vite

Prima di questa ricerca era impossibile anticipare con certezza un’eruzione vulcanica. Infatti, da anni i geologi lavorano per sviluppare dei modelli in grado di prevedere l’attività dei vulcani. Ahimè, ma la nostra capacità predittiva è limitata all’osservazione di alcuni fenomeni che accompagnano l’eruzione. Fortunatamente, adesso la ricerca del team internazionale (pubblicata su “Nature Communications“), apre la strada ad una nuova possibilità di prevedere un evento vulcanico di tipo esplosivo.

Osservando l’edificio vulcanico, si è evidenziato che la permeabilità dello strato roccioso più esterno di un duomo di lava (strato che si forma sopra al cratere di un vulcano) cambia nel tempo. Poco prima di un’eruzione tale strato, secondo lo studio, arriverebbe a essere fino a quattro volte più impermeabile del normale. Ciò impedisce la fuoriuscita di gas dal vulcano permettendo di ipotizzare un possibile indicatore di un’imminente eruzione.

Tutto nasce dal Merapi

Il vulcano studiato in Indonesia è il Merapi, la “montagna di fuoco”. È un vulcano a cono con attività esplosiva ed è considerato uno fra i più pericolosi del mondo. Qui sono stati effettuati sei prelievi dello strato lavico (uno proveniente da un’eruzione del 2006 ed altri risalenti a un’eruzione del 1902) su cui si è studiata la densità, la composizione minerale e il volume dei pori al loro interno. Da questi studi, è stata rilevata una riduzione della permeabilità rocciosa con il passare del tempo, causata dai minerali di nuova formazione. I responsabili del fenomeno sono il solfato di potassio e l’allume di potassio, che sigillano le microfratture e i pori nelle rocce. Albert Gilg, docente di geologia applicata alla TUM e coautore della ricerca, spiega che i cambiamenti di permeabilità della roccia sono legati all’esplosività del vulcano: “Subito dopo un’eruzione, la lava è abbastanza permeabile. Questa permeabilità però decresce con il tempo e lo strato di roccia che si forma diventa impermeabile, intrappolando i gas in risalita emessi dal magma. Con il tempo la pressione esercitata da questi gas aumenta fino a far scoppiare il duomo di lava sopra il cratere, provocando così una violenta esplosione”.

Cosa fa ipotizzare una eruzione?

Il campanello d’allarme che preannuncia l’eruzione è quindi la riduzione massiva della fuoriuscita di gas, che indica un aumento massimo della pressione sotto gli strati di roccia del cono vulcanico. Le simulazioni svolte dal gruppo di ricerca confermano questo comportamento dei vulcani. I vulcani come il Merapi, l’Etna, lo Stromboli o il Vesuvio, attraversano tre diversi stadi fra un’eruzione esplosiva e l’altra. Inizialmente, dopo una prima eruzione, quando la lava è ancora permeabile, è possibile osservare una consistente fuoriuscita di gas in una sorta di sbuffo o soffio grigio del vulcano. In una seconda fase, il duomo diventa impermeabile ai gas, che smettono di fuoriuscire. Infine, la pressione esercitata dai gas intrappolati diventa tale da provocare l’eruzione successiva. La riduzione della fuoriuscita di gas è quindi sintomo di un’imminente eruzione.

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Nata a Napoli nel 1993, Federica Amodio è laureata magistrale in Scienze e Tecnologie Genetiche presso il centro di ricerche genetiche BIOGEM 110 con lode. La sua tesi di laurea, verte sui meccanismi di regolazione del gene Zscan4 da parte dell’acido retinoico nelle cellule staminali embrionali murine. L’espressione di questi geni regolano le prime fasi per lo sviluppo degli embrioni. Per lungo tempo ha collaborato con il centro per una pubblicazione scientifica inerente al suo progetto di tesi.