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    Utilizzo della memoria di un'eruzione vulcanica per prevedere pericolose esplosioni successive

    Stromboli, il 'Faro del Mediterraneo', è noto per le sue eruzioni esplosive a bassa energia ma persistenti, comportamento noto scientificamente come attività stromboliana. Credito:Pixabay

    Stromboli, il 'Faro del Mediterraneo', è noto per le sue eruzioni esplosive a bassa energia ma persistenti, comportamento noto scientificamente come attività stromboliana. Questa caratteristica è stata a lungo un'attrazione per turisti e vulcanologi di tutto il mondo.

    Occasionalmente, però, si verificano esplosioni più intense e improvvise, più di recente a luglio e agosto dello scorso anno (2019). Questi sono conosciuti come "parossismi stromboliani". Durante tali eventi molti dei crateri di Stromboli sono attivi contemporaneamente e vengono eruttati volumi di materiali piroclastici molto maggiori di quelli consueti per il vulcano.

    In un nuovo studio, Grandi esplosioni e parossismi a Stromboli (Italia):un nuovo catalogo storico e modelli temporali di occorrenza con quantificazione dell'incertezza, pubblicato sulla rivista Rapporti scientifici , ricercatori dell'Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) e dell'Università di Bristol utilizzano i documenti storici per stimare la frequenza di questi parossismi stromboliani più grandi e indagare se il vulcano ha una propria "memoria" di eruzione come evidenziato, in termini statistici, da una relazione di ricorrenza temporale tra un'eruzione parossistica e la successiva.

    Il catalogo descrive 180 violenti eventi esplosivi di varia scala avvenuti a Stromboli dal 1879 al 2020. I ricercatori hanno valutato criticamente eventi descritti in lavori scientifici passati e informazioni registrate in testi storici, e poi determinato, su una base probatoria oggettiva ed omogenea, il tipo e l'intensità degli eventi esplosivi. Ciò ha comportato la valutazione di qualsiasi iperbole narrativa nelle vecchie descrizioni.

    Massimo Pompilio, ricercatore senior presso INGV e coautore dello studio, ha affermato:“Il nuovo catalogo consente di rivedere la classificazione di numerosi eventi attraverso l'analisi critica delle fonti storiche. Dall'analisi emerge che il tasso medio annuo di parossismi negli ultimi 140 anni è stato, all'incirca, un evento ogni quattro anni circa". Questo tasso è vicino a quello osservato negli ultimi dieci anni, ma è molto più basso che negli anni '40, quando questi eventi parossistici erano molto più frequenti.

    I ricercatori dell'Istituto nazionale di geofisica e vulcanologia (INGV) e dell'Università di Bristol utilizzano i documenti storici per stimare la frequenza di questi parossismi stromboliani più grandi e indagare se il vulcano ha una propria "memoria" di eruzione. Credito:Pixabay

    "Il vulcano quindi alterna periodi di intensa attività a periodi di relativa quiete. Il breve arco di 56 giorni osservato tra i due parossismi dell'estate 2019 non è una situazione rara. Cinque volte negli ultimi 140 anni si sono verificati inter- tempi degli eventi (intervalli tra gli eventi). ci sono stati quattro periodi senza parossismi di durata compresa tra i nove e i 15 anni, e un intervallo senza parossismi che durò 44 anni, dal 1959 al 2003".

    Queste informazioni sono utili in un contesto previsionale in quanto possono aiutare a stimare le probabilità di accadimento futuro di questi fenomeni vulcanici.

    Andrea Bevilacqua, Spiega il ricercatore dell'INGV e primo autore dello studio:"Quando un fenomeno come un'esplosione vulcanica si verifica a intervalli di tempo irregolari, ciò che si studia è la distribuzione dei tempi di 'inter-evento', ovvero i tempi trascorsi tra un'esplosione e l'altra. In particolare, lo sviluppo di modelli inter-evento permette di calcolare la probabilità che si verifichi un'esplosione in funzione del tempo trascorso dall'ultimo evento di quel tipo".

    "Un importante dato emerso dalla nostra ricerca riguarda la tendenza dei parossismi a manifestarsi nei cluster. Sulla base dei dati degli ultimi 140 anni, abbiamo stimato che c'è una probabilità del 50% che un altro parossismo di Stromboli possa seguire una precedente esplosione entro 12 mesi, e una probabilità del 20% che potrebbe seguire in meno di due mesi; d'altra parte, c'è una probabilità del 10% che possano passare più di dieci anni senza che si verifichi alcun altro parossismo".

    La novità e l'unicità di questa nuova ricerca saranno di grande interesse per vulcanologi e scienziati di tutto il mondo. Augusto Neri, Direttore del Dipartimento Vulcani dell'INGV e coautore dello studio, ha dichiarato:"L'analisi dei dati di Stromboli suggerisce l'esistenza di un processo fisico che influenza la ricorrenza delle esplosioni di questo vulcano, nel senso che non sono completamente casuali, eventi inaspettati". Gli statistici descrivono tali sequenze ripetute come processi di 'memoria'. "Comprendere le ragioni ei meccanismi fisici che determinano questa memoria rappresenta un'ulteriore sfida scientifica. Ma la stima della memoria in episodi di intensa attività esplosiva di Stromboli darà un contributo significativo alla quantificazione della probabilità di questi pericolosi fenomeni e, di conseguenza, alla riduzione dei rischi associati”.

    Willy Aspinall, Professore Emerito presso la Scuola di Scienze della Terra a Bristol, ha aggiunto:"Il turismo vulcanico è cresciuto notevolmente negli ultimi anni, e un'eruzione inaspettata in un ambiente popolare può essere fatale, come è successo l'anno scorso al vulcano White Island/Whakaari, Nuova Zelanda. Sapere che un particolare vulcano mostra questo effetto memoria di eruzione significa che qualsiasi aumento temporaneo della probabilità di esplosione può essere valutato e, Per esempio, informare le decisioni sul campo vulcanologico presso i crateri. Però, è prematuro in questa fase discutere le possibili implicazioni di questa ricerca per aspetti più ampi della protezione civile a Stromboli".


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