Con strumenti di altissima precisione si sono registrate micro deformazioni dell’edificio vulcanico nel periodo 2020-2021. Attraverso la valutazione dei dati i ricercatori hanno individuato la fase che anticipa l’inizio della sequenza eruttiva e hanno modellato gli effetti registrati durante la fase eruttiva di fontana di lava
Nel breve periodo dal 13 dicembre 2020 al 31 marzo 2021 l’Etna ha eruttato circa 60 milioni di metri cubi di magma soprattutto attraverso fontane di lava particolarmente energetiche. Considerando il volume del materiale vulcanico accumulato nel tempo e quello eruttato nei quattro mesi, si evince che le fontane di lava possono rappresentare un’efficace modalità di emissione di magma in grado di sostituirsi alle più pericolose e tradizionali eruzioni effusive sul fianco del vulcano.
Inoltre, il rilevamento di micro deformazioni dell’edificio vulcanico ha consentito di individuare dei segnali precursori che anticipano il verificarsi di una sequenza eruttiva. Questi alcuni dei risultati dello studio Magma Migration at Shallower Levels and Lava Fountains Sequence as Revealed by Borehole Dilatometers on Etna Volcano a cura di un team di ricercatori dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia – INGV(A. Bonaccorso, G. Currenti, L. Carleo, A. Sicali) erecentemente pubblicato sulla rivista ‘Frontiers in Earth Sciences’.
“Nei vulcani a condotto aperto come l’Etna”, spiega Alessandro Bonaccorso, vulcanologo INGV e primo autore dello studio, “una sfida importante è quella di rilevare e interpretare le variazioni di energia anche ultra-piccole associate a eventi minori ma critici come le fontane di lava. Questo obiettivo è potenzialmente raggiungibile con registrazioni di deformazioni di estrema precisione (cosiddette “strain”) indotte nell’edificio vulcanico e rilevabili, anche a distanze di diversi chilometri dall’area craterica, dai dilatometri installati in perforazioni profonde a centinaia di metri di profondità. Nei quattro mesi considerati, la rete di dilatometri dell’INGV installata sull’Etna ha registrato precise variazioni”.
“In particolare”, prosegue Bonaccorso, “micro variazioni, osservate in corrispondenza degli sciami sismici avvenuti nel dicembre 2020, hanno permesso di evidenziare la migrazione di magma in superficie che ha anticipato l’inizio della sequenza eruttiva. Inoltre, il segnale dei dilatometri ha mostrato chiare micro-variazioni di strain nel breve termine associate alle “ricariche” che hanno preceduto le fontane di lava e alle successive decompressioni veloci prodotte dalle stesse”.
“Successivamente”, prosegue il ricercatore “è stato proposto un modello numerico della sorgente più superficiale che ha generato le fontane di lava del Cratere di Sud Est dell’Etna. In tal modo abbiamo avuto conferma che si tratta della stessa sorgente situata tra 0 e 1 km sotto il livello del mare che ha generato gli eventi di fontana di lava del periodo 2011-2013. Questa sorgente è interpretabile come una sorta di valvola connessa al serbatoio principale più profondo, ubicato tra i 6 e gli 8 km sotto il livello del mare, che modula la ripetuta repentina decompressione in grado di generare le fontane di lava”.
“Nello studio”, aggiunge Bonaccorso “sono stati valutati anche parametri che forniscono informazioni utili per comprendere lo stato di una sequenza esplosiva con le caratteristiche simili a quella di febbraio – marzo 2021. Ciò al fine di comprendere quando l’attività di una sequenza eruttiva, caratterizzata da una ripetizione frequente di eventi esplosivi, è in fase di attenuazione”.
“Infine”, conclude il ricercatore, “il dato del segnale dilatometrico ha consentito la stima dei volumi totali eruttati nelle singole fontane permettendo, durante una sequenza, di seguire il valore cumulato nel tempo da questi eventi eruttivi ravvicinati. Questo elemento evidenzia come il bilancio tra il materiale accumulato e quello eruttato possa avvenire anche attraverso sequenze di numerose fontane di lava che, quindi, rappresentano un’efficace modalità di emissione di magma in grado di sostituirsi alle più pericolose e tradizionali eruzioni sul fianco del vulcano”.
Fig. 1 – a) Dettaglio della deformazione (strain) registrata durante lo sciame sismcio del 19 dicembre 2020 che ha accompagnato l’intrusione finale del magma e durante le successive prime fontane di lava del 21-22 dicembre 2020. b) Dettaglio delle variazioni di deformazione (strain) registrate durante la sequenza delle fontane di lava dal 16 febbraio al 31 marzo 2021.
Fig. 2 – Fontana di lava del 12 marzo 2021. Segnale di deformazione (strain) misurato alla stazione DRUV installata in una perforazione a profondità di 200 m, e a una distanza di 10 km dai crateri centrali.