Situato vicino a Napoli, in Italia, il Vesuvio ha avuto un'ultima violenta eruzione nel 1944, verso la fine della seconda guerra mondiale. Potrebbero passare alcune centinaia di anni prima che si verifichi un'altra pericolosa eruzione esplosiva, rileva un nuovo studio degli esperti di vulcani dell'ETH di Zurigo.

Il Vesuvio è uno dei vulcani più pericolosi d'Europa. Più di tre milioni di persone vivono nelle sue immediate vicinanze e in epoca storica e preistorica si sono verificate eruzioni esplosive che hanno distrutto interi insediamenti e città della zona.

Quindi, la domanda urgente è:quando erutterà di nuovo il Vesuvio e quanto potrebbe essere forte l'eruzione?

Per rispondere a questa domanda, un gruppo di ricerca dell'ETH di Zurigo, in collaborazione con ricercatori italiani, ha esaminato da vicino le quattro più grandi eruzioni del Vesuvio negli ultimi 10.000 anni in modo da poter valutare meglio se un evento pericoloso potrebbe essere previsto in il prossimo futuro.

Le quattro eruzioni studiate includono l'eruzione di Avellino di 3.950 anni fa, considerata un possibile "scenario peggiore" per future eruzioni, e l'eruzione del 79 d.C. che seppellì le città romane di Pompei ed Ercolano. Quest'ultimo è stato documentato dallo scrittore romano Plinio il Giovane, per cui tutte le eruzioni di questo tipo sono indicate come eruzioni "pliniane". Inoltre, i vulcanologi hanno studiato le eruzioni del 472 d.C. e dell'8890 a.C. L'eruzione sub-pliniana del 472 d.C. è la più piccola delle eruzioni studiate ma ancora di dimensioni simili rispetto alla recente eruzione di Tonga.

I granati consentono una datazione precisa

Nel loro studio, appena pubblicato sulla rivista Science Advances , i ricercatori che lavorano con l'autore principale Jörn-Frederik Wotzlaw e il professor Olivier Bachmann dell'ETH di Zurigo hanno determinato l'età dei cristalli di granato presenti nei depositi vulcanici. Questo minerale cresce dal magma poiché è immagazzinato nella camera magmatica nella crosta superiore sotto il Vesuvio. Conoscere l'età di questi minerali consente di dedurre per quanto tempo il magma è rimasto in questa camera prima che il vulcano lo espellesse.

Il granato è una scelta insolita per determinare l'età dei rifiuti vulcanici. I ricercatori usano in genere gli zirconi, che sono minuscoli minerali accessori che si trovano in molte rocce ignee. Il magma del Vesuvio, invece, è troppo alcalino per cristallizzare gli zirconi, ma è ricco di granato.

Per determinare l'età dei granati, i ricercatori hanno utilizzato gli elementi radioattivi uranio e torio. La struttura cristallina del granato incorpora entrambi in piccole ma misurabili quantità, con una preferenza per l'uranio. Utilizzando il rapporto tra gli isotopi uranio-238 e torio-230, i ricercatori possono calcolare l'età di cristallizzazione dei minerali.

I granati di questo studio sono venuti tutti da materiale che il team dell'ETH ha raccolto in loco con l'aiuto dei colleghi delle Università di Milano e Bari. A tal fine, hanno cercato i siti corrispondenti in cui i depositi vulcanici delle quattro eruzioni sopra menzionate sono esposti in superficie e sono accessibili per il campionamento.

Gli intervalli si accorciano

Utilizzando l'età di cristallizzazione dei granati, i ricercatori possono ora dimostrare che il tipo di magma più esplosivo al Vesuvio (il cosiddetto magma "fonolitico") è immagazzinato in un serbatoio nella crosta superiore per diverse migliaia di anni prima dell'afflusso di più primitivo, e più caldo, il magma dalla crosta inferiore innesca un'eruzione.

Per i due eventi preistorici, i ricercatori hanno determinato che il magma fonolitico risiedeva nella camera per circa 5.000 anni. Prima delle eruzioni nel periodo storico, fu immagazzinato in questo serbatoio per soli 1.000 anni circa.

Per tutte le eruzioni, il tempo di permanenza del magma fonolitico nella camera crostale superiore coincide con i periodi di quiescenza del Vesuvio.

"Pensiamo che sia probabile che un grande corpo di magma fonolitico nella crosta superiore abbia bloccato la risalita di magma più primitivo e più caldo dai serbatoi più profondi", afferma Bachmann. "Il Vesuvio ha un impianto idraulico piuttosto complicato", aggiunge con un sorriso.

Sotto il vulcano ci sono diverse camere magmatiche collegate da un sistema di tubi. La camera superiore, fondamentale per le eruzioni, si riempie di magma proveniente da una delle camere inferiori in un tempo abbastanza breve. In questo ambiente più freddo, il magma si raffredda e cristallizza, portando a cambiamenti chimici del fuso residuo (un processo chiamato "differenziazione magmatica"). Gli esperti chiamano il magma "differenziato" del Vesuvio fonolite. Ad un certo punto (probabilmente a intervalli relativamente regolari), il magma più primitivo o "mafico" scorre nella camera superiore da profondità maggiori. Questa ricarica porta a un aumento della pressione all'interno della camera, che può spingere il magma fonolitico verso l'alto, potenzialmente fino in superficie, dando inizio a un'eruzione.

Una riserva di magma fonolitico sembra essere quasi sempre esistita sotto il Vesuvio negli ultimi 10.000 anni. Tuttavia, la domanda è se quella di oggi potrebbe alimentare un'eruzione pericolosa come quella di 3.950 anni fa o quella del 79 d.C.

L'accumulo di magma è piuttosto improbabile

Le indagini sismiche indicano che esiste effettivamente un serbatoio a una profondità di circa sei-otto chilometri sotto il Vesuvio. Tuttavia, la composizione del magma che contiene, cioè se è fonolitico o più mafico, non può essere determinata utilizzando la tecnologia sismica. Ma dal momento che il Vesuvio produce principalmente magma mafico dal 1631, i ricercatori ritengono improbabile che attualmente si stia accumulando fonolite differenziata. "L'ultima grande eruzione nel 1944 è ora quasi 80 anni fa, il che potrebbe benissimo essere l'inizio di un periodo di quiescenza prolungato durante il quale può accumularsi magma differenziato. Tuttavia, un'eruzione pericolosa paragonabile a quella del 79 d.C. ha probabilmente bisogno del periodo di quiescenza per durano molto più a lungo", afferma Wotzlaw.

Se nei prossimi decenni verrà espulso prevalentemente magma mafico, ciò potrebbe indicare che il corpo di magma rilevato dalle indagini sismiche non è composto da magma differenziato e che attualmente non è presente al di sotto del Vesuvio. "Ecco perché pensiamo che sia più probabile che una grande ed esplosiva eruzione del Vesuvio si verifichi solo dopo un periodo di quiescenza durato secoli", dice Bachmann. Wotzlaw aggiunge:"Tuttavia, eruzioni più piccole ma comunque molto pericolose come quella del 1944 o anche quella del 1631 possono verificarsi dopo periodi di quiescenza più brevi. Una previsione accurata delle dimensioni e dello stile delle eruzioni vulcaniche non è finora possibile. Tuttavia, il risveglio dei serbatoi di magma sotto i vulcani sono ora riconoscibili dal monitoraggio."

Chiudi monitoraggio

Per evitare brutte sorprese, il Vesuvio e la sua attività, insieme al fratello maggiore ad ovest, i Campi Flegrei, sono monitorati 24 ore su 24. Ad esempio, l'Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia italiano misura ogni terremoto intorno ai vulcani, analizza i gas emessi dalle fumarole e osserva la deformazione del suolo, che sono indicatori dell'attività sotterranea. C'è anche un piano di emergenza che delinea come evacuare la grande area di Napoli nel caso in cui la sorveglianza concludesse che un'eruzione è imminente.