Campi Flegrei, rilevata la struttura profonda della caldera fino a 50 km

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di Salvatore Vicedomini

I Campi Flegrei sono un’estesa area vulcanica composta da diversi crateri e centri eruttivi che, nel loro insieme, formano un’unica caldera. Questo sistema vulcanico, il cui nome deriva dal latino e significa “campi ardenti”, non ha la classica forma a cono, come il Vesuvio, ma presenta una configurazione simile a un ampio piatto fondo, tipica dei vulcani denominati caldere. La storia di questo sito vulcanico è molto lunga: la caldera flegrea è attiva da oltre 80.000 anni e, nel corso della sua evoluzione, ha prodotto almeno due eruzioni ad altissima energia, che hanno modificato in modo significativo sia la geomorfologia del territorio sia la storia geologica dell’area. Le ceneri e le polveri vulcaniche prodotte da queste eruzioni sono state rinvenute anche in Russia, oltre che in gran parte dell’Europa. Questa storia eruttiva complessa e intensa è alla base dei fenomeni che ancora oggi caratterizzano l’area, tra cui la sismicità e il bradisismo, cioè una lenta deformazione del suolo con fasi di sollevamento e abbassamento. Tali processi, legati alla dinamica del sistema magmatico e idrotermale, avvengono a diverse profondità dell’area flegrea e possono generare scosse di varia intensità, generalmente non molto elevate ma comunque percepite dalla popolazione. Di solito i sismi più rilevanti si verificano durante le fasi di sollevamento, mantenendo alta l’attenzione degli abitanti di una vasta area che comprende sette comuni e ospita quasi 800mila persone. In questo contesto la scienza svolge una funzione fondamentale: contribuire alla definizione di una strategia di gestione del rischio vulcanico dei Campi Flegrei, sia per il pericolo legato a una possibile nuova eruzione sia per quello connesso alle scosse sismiche associate al bradisismo. I provvedimenti da adottare sono certamente di natura sociale e politica, ma si fondano sulle informazioni e sui risultati prodotti dal lavoro di ricerca scientifica, svolto in larga parte dall’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV). Le competenze principali riguardano il monitoraggio costante del territorio, effettuato attraverso una rete capillare di sensori installati sia sulla terraferma sia in ambiente marino, utili a misurare parametri fisici e chimici, nonché a registrare e comunicare tutte le scosse che si verificano.

La struttura profonda della caldera dei Campi Flegrei è oggi al centro di studi sempre più avanzati. Questo sistema vulcanico è infatti tra i più studiati e monitorati al mondo e la sua conoscenza si sta ampliando anche grazie alle tecniche di sismologia passiva. A tal proposito, uno studio pubblicato su Scientific Reports, dal titolo “Magma storage depths and crustal-upper mantle structureof Campi Flegrei caldera (Southern Italy) unveiled throughreceiver functions analysis”, coordinato da Victor Ortega-Ramos dell’Instituto  Volcanológico de Canarias, con la collaborazione di Luca D’Auria, direttore dell’Area di vigilanza vulcanica dello stesso istituto, e con la partecipazione dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV), ha permesso di ricostruire in dettaglio il sistema di accumulo magmatico situato sotto la caldera dei Campi Flegrei. Il lavoro è stato possibile grazie ai risultati ottenuti dalla registrazione, tra il 2016 e il 2022, delle onde sismiche generate da terremoti lontani e rilevate sul territorio campano. Una sorta di ecografia della caldera, basata sulla captazione delle onde da parte della rete di sismografi installata dall’Osservatorio Vesuviano, sezione dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, coordinato dalla direttrice Lucia Pappalardo, coautrice della ricerca, che ha affermato: “Sono state identificate le principali zone di accumulo del magma, fondamentali per interpretare eventuali segnali di risalita di magma attraverso fratture della crosta terrestre. Un fenomeno che potrebbe precedere la ripresa di un’attività eruttiva che, allo stato attuale, non è in atto. L’area dei Campi Flegrei, essendo la regione vulcanica più pericolosa della costa occidentale italiana e caratterizzata da vasti complessi vulcanici, è oggetto di una particolare attenzione da parte della comunità scientifica, anche internazionale”.

La ricerca si è quindi concentrata sull’analisi delle onde sismiche generate da terremoti avvenuti a migliaia di chilometri di distanza, come conferma la vulcanologa Pappalardo: “Il metodo utilizzato in questo studio si basa sull’analisi dei telesismi, terremoti lontani le cui onde sismiche possono attraversare grandi profondità e fornire informazioni sulla struttura interna fino a oltre 30-40 km al di sotto della crosta terrestre. Tali onde sismiche,- ha continuato la Pappalardo- durante il percorso, subiscono trasformazioni legate a variazioni di densità e alla composizione fisico-chimica delle rocce; inoltre, vengono riflesse e convertite in corrispondenza delle principali discontinuità.

Analizzando tali variazioni, abbiamo potuto elaborare un’immagine tridimensionale dell’intera caldera.” È stato così possibile ricostruire quasi tutta la sezione profonda aldi sotto dei Campi Flegrei, come spiega Gianmarco Buono, ricercatore INGV e coautore dello studio internazionale: “La ricostruzione tridimensionale della sezione dei Campi Flegrei, estesa fino a 50 km di profondità, ha evidenziato diversi strati caratterizzati da velocità sismiche differenti. Partendo dalla porzione più superficiale, incontriamo un primo strato A, che non supera i 3 km ed è caratterizzato da un’attività sismica più intensa. Si passa poi allo strato B, tra 3 e 8 km di profondità, che probabilmente rappresenta una zona in cui si accumulano fluidi in risalita, fino allo strato C, tra 16 e 20 km, considerato una zona di transizione. Quest’area, approssimativamente al di sotto della stazione di Nisida (CNIS), rappresenta una prima anomalia, interpretata come una zona che collega le radici magmatiche profonde con le aree di ristagno più superficiali. La vera anomalia, tuttavia, si osserva nello strato D, tra 16 e 33 km, dove è stata riscontrata una maggiore quantità di roccia fusa, fino al 30%.Questa zona, con molta probabilità, corrisponde alla principale sorgente magmatica della caldera dei Campi Flegrei.” Lo studio fornisce, per la prima volta, un’immagine così estesa e dettagliata del sistema magmatico dei Campi Flegrei e rappresenta uno strumento prezioso per interpretare segnali di possibile evoluzione dell’attività vulcanica in un’area così densamente popolata.