Una nuova ricerca condotta dall'Università dell'East Anglia (UEA) rivela che forti variazioni della superficie dei vulcani possono influenzare i dati raccolti dalle apparecchiature di monitoraggio.

Le superfici di molti vulcani presentano pareti ripide o scogliere. Questi sono spesso parte di caldere, grandi crateri lasciati da un precedente collasso, ma possono anche essere causati dal "rifting" del vulcano - o dalla scissione - o dal collasso del settore, quando parte del fianco del vulcano scivola via.

Però, l'effetto di queste variazioni nel paesaggio non è stato precedentemente considerato negli studi sulla deformazione superficiale nelle regioni vulcaniche, anche se sono una caratteristica comune.

Inoltre, le apparecchiature di monitoraggio come i tiltmetri sono generalmente posizionate sui bordi della caldera poiché sono spesso più accessibili, soprattutto se la caldera è piena di laghi. I tiltmetri misurano il gradiente orizzontale dello spostamento verticale e possono enfatizzare piccole variazioni che passano inosservate utilizzando altri metodi di monitoraggio.

Ora i ricercatori dell'UEA, l'US Geological Survey e l'Università di Bristol hanno scoperto che caratteristiche come le scogliere possono causare un'inversione nel modello di deformazione, portando a dati fuorvianti registrati dai tiltmetri. I loro risultati sono pubblicati sulla rivista Lettere di ricerca geofisica .

Il team ha studiato il vulcano Kilauea alle Hawaii, scoppiata lo scorso aprile, con conseguente crollo sommitale che ha ridisegnato le scogliere intorno alla caldera. Ora ha scogliere quasi verticali fino a 500 metri e gradini simili a terrazze di 50-150 metri.

I ricercatori affermano che queste nuove strutture potrebbero avere un impatto sull'inclinazione misurata sulla rete esistente di inclinometri e avere implicazioni per qualsiasi nuova attrezzatura di monitoraggio installata.

Capo ricercatore Dr. Jessica Johnson, docente di geofisica presso la Scuola di Scienze Ambientali dell'UEA, ha dichiarato:"Le misurazioni dell'inclinazione hanno svolto un ruolo significativo nella conoscenza dei processi vulcanici su almeno 40 vulcani in tutto il mondo. La nostra analisi evidenzia l'importanza di considerare le caratteristiche della superficie quando si valutano le misurazioni dell'inclinazione su vulcani attivi, qualcosa che generalmente non è stato preso in considerazione.

"Mentre i dati incoerenti a Kilauea non possono essere completamente spiegati dalla topografia, potrebbe avere una certa influenza. Dopo il crollo più recente a Kilauea, questo problema sarà probabilmente ancora più pronunciato e dovrebbe essere preso in considerazione quando verranno installati nuovi strumenti di monitoraggio".

I ricercatori hanno studiato dopo aver trovato anomalie nei dati raccolti da uno dei tiltmeter sul bordo della caldera a Kilauea prima dell'ultima eruzione. Hanno esaminato se ciò potesse essere dovuto alla topografia e hanno scoperto che la parete della caldera, allora alta 80 metri, faceva ruotare i dati di uno dei tiltmeter di monitoraggio dal vero centro di deformazione.

"Questi risultati hanno implicazioni per la progettazione della rete e il monitoraggio continuo, " ha detto il dottor Johnson, che ha visitato Kilauea lo scorso luglio e in precedenza ha trascorso due anni in una borsa di studio presso l'Hawaiian Volcano Observatory.

"Suggeriscono che altri inclinometri intorno al Kilauea e ai vulcani di tutto il mondo potrebbero essere influenzati dai bordi della caldera e da altre brusche variazioni del paesaggio".

Il Dr. Johnson ha aggiunto:"Se questo metodo di monitoraggio è già in uso, ci sono cose che possono essere fatte per correggere il flusso di dati. Se vengono installati nuovi monitor di inclinazione, dobbiamo stare attenti a dove vengono distribuiti".

Co-autore Dr. Juliet Biggs, dell'Università di Bristol, ha dichiarato:"Capire cosa guida la deformazione del vulcano è fondamentale per migliorare l'interpretazione dei dati di monitoraggio del vulcano, e lo sviluppo di previsioni probabilistiche di eruzione. I tiltmetri sono molto sensibili ai piccoli cambiamenti nel condotto vulcanico, ma le loro misurazioni sono state difficili da interpretare.

"Questo studio getta nuova luce su come queste misurazioni siano influenzate da caratteristiche della superficie come ripide scogliere, e senza dubbio migliorerà la nostra capacità di interpretare i complessi segnali di monitoraggio".