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Come funziona l’Etna? Ce lo dice il gas radon

Pulsazioni di gas, fratturazione delle rocce, oscillazioni dei fluidi sotterranei indotte da sciami sismici. Sono questi i processi che aiutano a capire come “funziona” l’Etna, monitorato anche attraverso una sonda radon ubicata in prossimità delle sue bocche sommitali. Ma andiamo con ordine.

L’Etna è uno dei vulcani più attivi del mondo e quindi cambia aspetto con rapidità. Ma è anche un vulcano largamente antropizzato, per cui il suo monitoraggio ha una valenza sociale importante. Inoltre, la fitta rete di strade consente di accedere fino in cima al vulcano in tempi brevi e rischiando poco. Ed infatti l’Etna è considerato un laboratorio naturale a cielo aperto, dove gli scienziati possono installare reti strumentali sempre più fitte, sofisticate ed efficienti.

Da una decina di anni all’Etna si analizza anche il gas radon. Un gas radioattivo naturale che proviene dal sottosuolo, da alcuni considerato un precursore di terremoti, mentre altri sono dichiaratamente scettici. Eppure, il radon all’Etna “funziona”, anche se non come semplice precursore di terremoti. Funziona, cioè, in senso più ampio, come “tracciante” dell’attività eruttiva ed in qualche caso anche di quella tettonica, aiutandoci a capire fenomeni che altrimenti rimarrebbero “intrappolati” e nascosti nelle viscere del vulcano.

Ma per capire davvero come funziona l’Etna non si deve analizzare soltanto il radon. Occorre confrontare quel dato con i molti altri che sono ininterrottamente prodotti dalle reti strumentali dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia di Catania – Osservatorio Etneo (INGV-OE). Sono reti tecnologicamente avanzate, che costituiscono un apprezzato punto di riferimento scientifico di livello internazionale.

È ciò che ha fatto un gruppo di ricercatori dell’INGV-OE, i cui risultati sono illustrati in un articolo pubblicato sulla rivista scientifica statunitense “Geochemistry, Geophysics, Geosystems” [1]. I ricercatori hanno analizzato un periodo di attività vulcanica dell’Etna molto vivace e varia, compreso tra gennaio 2008 e luglio 2009. Diciannove mesi nei quali il vulcano ha prodotto alcuni sciami sismici, fratturazioni del suolo, una vigorosa fontana di lava ed infine una lunga eruzione durata ben 419 giorni. Una moltitudine di fenomeni i cui effetti sono stati registrati da una sonda radon situata in prossimità della cima dell’Etna, a circa 3000 metri di quota.

Ma cosa hanno scoperto gli studiosi? Che il radon di quella stazione di monitoraggio è influenzato da due processi: il primo, facilmente immaginabile considerando la posizione della sonda radon che dista meno di un chilometro dai crateri sommitali dell’Etna (vedi foto in evidenza), è legato alla risalita dei magmi nel condotto centrale del vulcano. Questo processo si manifesta attraverso “pulsazioni di gas”, cioè incrementi del radon brevi ed intensi, che gli studiosi definiscono, in lingua inglese, “gas pulse”. Il secondo processo è, invece, indotto dalla fratturazione della roccia (rock fracturing), quando la stessa roccia si rompe a causa di un terremoto.

Ma gli studiosi sono andati oltre, scoprendo che quella sonda radon è “sensibile” persino a fenomeni tellurici che avvengono a parecchi chilometri di distanza da essa. Ciò è dimostrato attraverso un meccanismo che gli inglesi chiamano “sloshing”, e che significa letteralmente “sciabordio”, ovvero un moto oscillatorio di acqua e fluidi che si trovano all’interno di un contenitore soggetto a movimento. Come quando si percuote una bacinella completamente colma d’acqua, fino a provocare la fuoriuscita del liquido dal contenitore. Nel caso dell’Etna, che è il nostro “contenitore”, lo scuotimento della roccia indotto da uno sciame sismico può provocare un movimento oscillatorio nella falda idrica sotterranea e nei fluidi magmatici contenuti all’intero del vulcano, irradiando, quindi, i suoi effetti ad una distanza ben maggiore di quanto inizialmente ipotizzabile.

Una scoperta che rivela implicitamente quanto il vulcano sia perennemente in uno stato di precario equilibrio, facile da perturbare: anche un fenomeno piccolo che accade, ad esempio, sul fianco nord dell’Etna, può fare sentire i suoi effetti sul versante opposto, purché si abbiano gli strumenti giusti per accorgersene.

Marco Neri*

*Primo Ricercatore, Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia – Sezione di Catania, Osservatorio Etneo

(Citazione completa: Falsaperla, S., M. Neri, G. Di Grazia, H. Langer, and S. Spampinato (2017), What happens to in-soil Radon activity during a long-lasting eruption? Insights from Etna by multidisciplinary data analysis, Geochem. Geophys. Geosyst., 18, doi:10.1002/2017GC006825).

(Nella foto in evidenza: sezione ideale della porzione sommitale dell’Etna, che evidenzia la posizione della sonda di monitoraggio del gas radon rispetto al condotto centrale che alimenta i Crateri Sommitali ed alla fessura eruttiva del 2008-2009. A sinistra, download dei dati dalla sonda radon effettuato tramite un computer portatile, nel corso di un’attività eruttiva evidenziata dalla nube di ceneri e lapilli visibile sullo sfondo).