Vajont: il perché di un disastro evitabile

L’ingegnere Carlo Semenza era un bravo tecnico.

Stimato per la sua professionalità, si era distinto per le numerose opere idrauliche, specialmente dighe in Italia e nel mondo. In un’epoca in cui in Italia si parlava di “costruire” come “imperativo categorico”, la necessità di energia galoppava di pari passo con il boom economico ed industriale di quegli anni. Fu in quel momento che si concepì il progetto ambizioso della diga del Grande Vajont, un’opera che a completamento sarebbe stata la diga più alta del mondo.
Evolvendo nel tempo, il progetto finale fu approvato nel 1956, ed i lavori cominciarono l’anno successivo. La diga era un capolavoro dell’ingegneria e al passo con i tempi: una struttura ad arco e doppia curvatura in calcestruzzo armato, saldamente vincolata alle solide spalle rocciose del fondovalle del torrente Vajont.
Modificata e “innalzata” a più riprese in corso d’opera, la diga era (ed è) alta 261 metri dal suolo, ed era progettata per ospitare nel suo invaso oltre 168 milioni di metri cubi d’acqua provenienti dai torrenti Vajont, Maè, Boite, e dello stesso Piave, a mezzo di opere idrauliche molto complesse.
Non che la sua realizzazione fosse stata indolore: 6 operai morirono in vari incidenti nel corso della costruzione.
Non fu quindi il come, ma il DOVE questa opera fu realizzata, a condannarne l’esistenza.
La valle del torrente Vajont è una classica valle glaciale ad “U”: questa forma particolarmente profonda e larga si stringe poi in una forra stretta che poi porta l’acqua, con un dislivello di circa 100 m a raggiungere il fondovalle veneto del Piave.
Le dolomiti friulane coronano la valle di rocce scure fatte di calcare e dolomia, che determinano pendii scoscesi ed aspri. Non così il monte Toc, che è invece caratterizzato da un versante nord piuttosto dolce, ricco di foreste e pascoli. Forse già il nome, Toc, che nel dialetto locale significa “marcio”, avrebbe potuto mettere in guardia i tecnici durante i numerosi sopralluoghi per la realizzazione dell’opera.
La morfologia pianeggiante di quel versante infatti nascondeva una paleofrana (cioè una frana antica) profonda che coinvolgeva terra e roccia fino a 250 metri di spessore, e diversi chilometri quadrati di superficie. Distaccatasi migliaia di anni prima, la paleofrana aveva già invaso e chiuso il torrente Vajont, che era poi riuscito a ri-scavarsi un alveo nella frana stessa, e a sboccare nuovamente nel Piave. Ma le spalle della valle restavano comunque incise per un lungo tratto entro un versante che all’apparenza sembrava solido e “in posto”, ma che in realtà si era già mosso in passato.

Chiariamo un paio di concetti sulle frane e perché si possono attivare.
Una frana è un movimento legato alla gravità di una massa di terra, detriti e/o roccia che avviene quando la resistenza del materiale, o il suo angolo di attrito (nel caso di materiali sciolti) venga superata, circa come un blocco su di un piano inclinato.
Molto spesso quando una frana si muove, che sia in roccia o in terra, il materiale sulla superficie su cui “scivola” si modifica, sgretolandosi, allineandosi lungo la direzione dello scivolamento, e quindi andando ad offrire via via meno attrito a successivi movimenti. Per vederla come un blocco su di un piano inclinato, immaginate che, una volta mosso la prima volta il blocco, il coefficiente di attrito del piano diminuisca.
Un altro effetto importante per la dinamica di una frana è l’acqua. Immaginate la frana come ad una barca: se sale il livello della falda, la “barca di terra” che è la nostra frana tenderà a “galleggiare” un pochino. Riducendo la forza normale al piano inclinato, si riducono le forze resistenti che si oppongono al movimento, e quindi lo scivolamento sarà molto più facile. Questo è il principio delle pressioni neutre, ed è il motivo per cui le frane avvengono in quasi tutti i casi in seguito a forti precipitazioni.
Adesso che sappiamo i principi con cui si muove una frana, torniamo al Vajont e alla sua diga.

Nel 1960, durante una fase di allagamento dell’invaso, una frana di ottocentomila metri cubi di terra si staccava dal fianco nord del monte Toc e cadeva nel lago, creando un’onda di una decina di metri che non ferì nessuno, ma preoccupò fortemente l’ingegner Semenza. Carlo Semenza aveva un figlio, Enrico, geologo, che da rilievi effettuati sul campo aveva intuito la presenza di una enorme frana sul fianco nord del Toc. Dopo l’evento del 1960, si notò la formazione progressiva di trincee naturali sul fianco della montagna, collegata a boati e terremoti superficiali, a conferma evidente della bontà della teoria del Semenza. L’ingegnere quindi finanziò un lavoro di prospezione geologica e geofisica sulle sponde del lago, con anche 3 sondaggi profondi, ma che non raggiunsero mai la superficie di scivolamento della paleofrana, fermandosi a 150 metri di altezza.
Tuttavia, riconoscendo che l’altezza dell’acqua all’interno del lago era correlato fortemente con l’instabilità del versante, Semenza e il suo collaboratore, il geotecnico austriaco Muller, ne ordina l’abbassamento del livello a 200 metri.
Carlo Semenza muore però nel 1960 per un male improvviso. E da qui fu una discesa progressiva verso il destino che conosciamo.
Nel 1961, i nuovi tecnici della SADE, società che gestiva la costruzione ed il collaudo dell’opera, approvarono un progetto di modifica che costituiva la costruzione di un enorme sifone per collegare direttamente la diga con la parte posteriore del lago. Questo fu ideato in modo da bypassare la zona del lago lambita dalla frana, che nel caso peggiore rischiava di tagliare in due il lago, impedendone lo sfruttamento per fini idroelettrici.
Finito il sifone, nel 1962 si procedette con la seconda prova di invaso.
Nel 1963, la ENEL (ex SADE) decise di collaudare per la terza ed ultima volta la diga. L’altezza di collaudo della diga venne fissata a ben 248 metri. L’idea, che adesso ci pare così assurda, fu presumibilmente di far scivolare in modo “controllato” la frana dentro il lago, semplicemente giocando con il livello dell’acqua, in modo da eliminare la minaccia per la struttura. Così non fu.
L’aumento del livello del lago, unito ad una serie di fattori esterni, quali le precipitazioni intense del periodo, e la presenza di una sospetta falda in pressione negli strati sottostanti, fece accelerare la frana. Questa, che già da mesi si muoveva lentamente verso l’invaso, passò da pochi centimetri fino a mezzo metro al giorno. Il tentativo nei giorni successivo di controllarne la velocità abbassando l’altezza dell’acqua fallì, ed anzi peggiorò le cose.
Fino a quando l’interno fianco della montagna, per una larghezza di oltre un chilometro e mezzo non cadde a cento chilometri l’ora nel lago causando la morte di quasi duemila persone. Ma lasciando in piedi la diga, a perenne monito di come nemmeno la più ambiziosa opera dell’ingegno umano possa permettersi di sottovalutare la complessità della natura [RL]

#NoidiMinerva #Vajont #Diga #Geologia #Disastro

Credits:
http://www.sopravvissutivajont.it/
Semenza E., “Sintesi degli studi geologici sulla frana del Vajont dal 1959 al 1964”, estratto da “Memorie del Museo Tridentino di Scienze Naturali”, A. XXIX-XXX 1966-67 – Vol. XVI – Fasc. I, Trento stampa 1965.

Credits Pic:
Matilde Bongio visualscience

Gli idrati di metano, una vecchia fonte energetica per il prossimo futuro

Gli idrati di metano, o clatrati (dal latino clatrare: chiudere tra sbarre), sono una sostanza solida composta per la gran parte da normale ghiaccio d’acqua, che forma una struttura forma di gabbia al cui interno viene ospitata una sostanziosa percentuale di gas. In genere si tratta di metano, altri idrocarburi leggeri o anidride carbonica.

Idrati di metano in fiamme

I cristalli di ghiaccio, in presenza di particolari gas e ad alta pressione (non meno di 30 atmosfere), tendono a cristallizzare in una sorta di “guscio” atto a intrappolare le molecole della fase gassosa, che rimane stabile anche al di sopra degli 0°C, a seconda delle specie chimiche contenute.

Questa sostanza si forma naturalmente in fondo agli oceani di tutto il mondo a profondità superiori a 300 metri, ma anche entro e al di sotto del permafrost da 300 a 1000 m di profondità (sono presenti depositi enormi nell’emisfero Nord, in particolare Siberia e Canada).

I clatrati sono classificati in tipologie a seconda delle dimensioni della “gabbia” ( tipi 1, 2 e H); questa diversa struttura causa una diversa possibile composizione, in quanto “gabbie” più grandi permettono l’alloggiamento di gas con molecole via via più ingombranti (etano, propano, butano).

Vista la sua struttura “porosa” e il fatto di essere allo stato solido, questa sostanza permette di intrappolare una quantità sostanziosa di gas; si pensi infatti che un solo metro cubo di idrato di metano una volta sciolto libera mediamente 170 Sm3 di gas (metri cubi a condizioni ambiente).

Il volume stimato dei depositi di clatrati di metano e altri gas combustibili arriva a superare più del doppio il volume di TUTTI i combustibili fossili finora noti ed utilizzati.

È di ieri la notizia che una società cinese sia riuscita a sfruttare per prima depositi di idrati raccolti al largo del mar del Giappone.

Di R. L.

Approfondimenti:

Il nuovo continente “Zealandia”

In questi giorni è rimbalzata sui media d’informazione la notizia della scoperta di un nuovo continente sommerso nell’oceano attorno alla Nuova Zelanda.

Diciamolo subito chiaro e tondo: non è stato “scoperto” nessun nuovo continente. Ne è stato semplicemente proposto, da parte di alcuni geologi e geofisici, il riconoscimento come tale, alla luce del collegamento di diverse caratteristiche in parte note già da molto tempo ma che si è potuto finalmente unire in un quadro più completo e coerente.

Topografia del continente di Zealandia (Di World Data Center for Geophysics & Marine Geology (Boulder, CO), National Geophysical Data Center, NOAA – Ultimate source: ETOPO2v2, a digital database of seafloor and land elevations. Actually cropped from Image:Pacific_elevation.jpg., Pubblico dominio, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1779323)

Nell’articolo in questione, di recente pubblicazione da parte della Geological Society of America, gli autori si esprimono molto esplicitamente: “Questa non è una scoperta improvvisa, ma una presa di coscienza graduale; anche solo 10 anni fa non avevamo sufficienti dati o la sicurezza della loro interpretazione per scrivere questo articolo.”

Di cosa si tratta quindi?

Per spiegarlo è necessario riassumere sinteticamente com’è fatta la crosta terrestre. Questa è la pellicola più esterna del nostro pianeta, di spessore trascurabile rispetto al diametro della Terra e composta di rocce differenti rispetto al sottostante mantello. Ci sono due tipi di crosta: quella oceanica e quella continentale differenti per composizione e caratteristiche fisiche.

Quella oceanica è fatta di rocce basaltiche dense e pesanti e di spessore sottile, che arriva al massimo a 7-8km . Ed è geologicamente giovane: di età praticamente attuale in corrispondenza delle dorsali oceaniche, troviamo la più antica nel Pacifico settentrionale con un’età di 200 milioni di anni.

La crosta continentale è invece composta di rocce granitoidi (di cui i graniti rappresentano una varietà che conosciamo tutti) meno dense e più leggere rispetto ai basalti oceanici. E’ questa differenza di densità (2,9t/mc contro 2,75) che rende le aree di crosta oceanica più depresse facendole diventare i bacini di raccolta delle acque oceaniche, da cui il nome. Oltre a questo la crosta continentale ha uno spessore maggiore, mediamente di 30-40km ma che aumenta al di sotto delle catene montuose, fino a 70km sotto la catena Himalayana. Ed è molto più antica: i nuclei più antichi dei continenti, detti cratoni, sono costituiti da rocce la cui età arriva a 3,8 miliardi di anni.

Un’altra differenza tra crosta oceanica e continentale è data dalla velocità con cui vengono attraversate dalle onde sismiche. Ogni volta che c’è un terremoto le onde elastiche rilasciate dall’ipocentro si propagano sia in superficie che in profondità attraverso tutto il corpo del pianeta. In virtù della sua maggiore densità, le onde sismiche attraversano la crosta oceanica a 7-7,5 Km/s contro 5,6-6,3 Km/s delle rocce continentali. Lo studio della propagazione delle onde sismiche è il principale strumento di indagine a disposizione dei geologi per studiare le profondità della crosta terrestre.Esiste anche una crosta transizionale con caratteristiche intermedie, ma glissiamo.

Veniamo finalmente alla Zealandia. Da più di un secolo i rilievi batimetrici avevano evidenziato l’esistenza in questa zona di mare di fondali meno profondi rispetto alle piane abissali adiacenti, 500-1000m contro 4000 e più. In anni recenti la mappatura di dati gravimetrici da satellite ha permesso di riunire e integrare i dati precedenti, individuando una estesa regione sottomarina attorno alla Nuova Zelanda topograficamente più elevata e fisicamente ben definita. La potete vedere anche su Google Earth. Ma questo di per sè non basta a definire un continente. Sparse per i fondali oceanici vi sono diverse aree rilevate rispetto alle piane abissali, costituite talvolta da rocce basaltiche, oppure da frammenti continentali “persi” dai continenti maggiori dopo la frammentazione della Pangea: i più grandi di questi vengono definiti microcontinenti. Lo studio di campioni di roccia dalla Nuova Zelanda e altre isole circostanti, assieme a campioni provenienti da perforazioni e dragaggi eseguiti negli ultimi 20 anni hanno evidenziato la comune origine continentale di rocce magmatiche, metamorfiche e sedimentarie di età varia, che arriva fino a 500 milioni di anni. Il che non esclude la presenza di rocce anche più antiche ancora non individuate. Inoltre l’individuazione di un braccio di crosta oceanica tra la Zealandia e l’Australia ne ha sancito la sua “individualità continentale” rispetto a quest’ultima.

I confini di Zealandia (Di Alexrk – Own workBathymetry: ETOPO2v2 2min – edited with Inkscape, Land Information New Zealand, Te Ara The Encyclopedia of New Zealand, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=3421224)

Studi geofisici di questa entità geologica ne hanno individuato caratteri da crosta continentale, con una velocità delle onde sismiche inferiore a 7km/s e spessori da 10 a 30km, fino a un massimo di 40 sotto la catena delle Alpi Meridionali in Nuova Zelanda. Questi spessori crostali, un po’ ridotti per una crosta continentale, fanno supporre che la Zealandia sia stata “stirata” durante la frammentazione della Pangea. Per questo stesso motivo essa è rimasta in gran parte sommersa tranne che, come abbiamo visto, le isole della Nuova Zelanda.

Sebbene lo spessore crostale della Zealandia sia inferiore a quello tipico delle aree continentali emerse, esso è comunque superiore a quello oceanico, mentre la mappatura da satellite e lo studio dei campioni ha portato a riconoscere l’individualità geologica di questa regione sommersa. In precedenza la scarsità di dati faceva supporre che si trattasse di vari frammenti continentali non connessi tra di loro. Questa era un’ipotesi ragionevole, dato che diversi di questi frammenti sparsi negli oceani sono già noti, ma il quadro rimaneva largamente incompleto.

Gli autori dell’articolo propongono il riconoscimento della Zealandia come nuovo continente in base a tutti questi caratteri e alla sua estensione: con 4,9 milioni di kmq è grande quanto l’India che, prima della sua collisione con l’Asia, era un continente a sè stante. Sebbene non ci sia un limite stabilito per distinguere un continente da un microcontinente, il più grande di questi, il Madagascar, è considerevolmente più piccolo.

Ma l’importanza del riconoscimento della Zealandia come un continente unico anzichè come un aggregato di frammenti e microcontinenti, sta nel suo essere un caso-limite di continente che, staccatosi da Australia e Antartide nel tardo Cretaceo come una striscia lunga 4000Km, è stato successivamente stirato e deformato fino alla sua forma attuale, laddove gli altri continenti hanno sempre formato dei blocchi molto più rigidi. Nessuna ricostruzione della Pangea può ignorare questo pezzo del puzzle, e il suo studio ci può dare utili informazioni sulla plasticità, la coesione e le deformazioni estensionali della crosta continentale.

Di A.P.

Fonte: Zealandia: Earth’s Hidden Continent

La brexit geologica

A partire dal 29 Marzo il Regno Unito ha intrapreso ufficialmente il processo per la separazione dall’Unione Europea. Vari ricercatori hanno però messo in evidenza una “Brexit”molto più antica, iniziata circa mezzo milione di anni fa!

Riscostruzione dell’istmo che collegava la Gran Bretagna all’Europa durante una glaciazione di mezzo milione di anni fa (da BBC News)

In quel periodo, nel bel mezzo delle ere glaciali, la Gran Bretagna si trovava connessa all’Europa attraverso una sottile lingua di terra (istmo), tra la città inglese di Dover e quella francese di Calais. A Nord di questo collegamento era collocato un imponente lago glaciale, posto alla base della grossa calotta di ghiaccio che copriva il Mare del Nord e gran parte dell’Europa.

Circa 450.000 anni fa, il lago avrebbe iniziato a tracimare, inviando grosse quantità d’acqua a schiantarsi contro l’istmo, indebolendolo. Successivamente, circa 150.000 anni fa, una seconda esondazione catastrofica ne avrebbe provocato la completa distruzione. Gli eventi che avrebbero prodotto tali fenomeni non sono ancora chiari. I ricercatori ritengono che parti della calotta glaciale possano essere collassati nel lago, provocando delle inondazioni che avrebbero scavato un percorso per l’acqua e creato cascate a partire dalla dorsale dell’istmo. Diversi eventi sismici, che sono caratteristici di questa regione ancora oggi, potrebbero averlo ulteriormente indebolito.

La combinazione di questi fenomeni avrebbero provocato il collasso del rilievo, rilasciando così un’enorme inondazione. Le evidenze di tutto ciò si trovano sul fondale marino dell’attuale stretto di Dover dove diverse indagini, tra cui quelle effettuate durante la progettazione e costruzione del cosiddetto Chunnel o Tunnel della Manica, hanno evidenziato numerose strutture morfologiche e sedimentarie. Tra queste sono degne di nota le grosse depressioni circolari, prodotte con molta probabilità dalle cascate che dall’istmo si riversavano nella zona depressa posta a ovest, attualmente riempite da sedimenti, e le imponenti valli incise lungo lo stretto, larghe fino a 10 km e indice di grandi fenomeni alluvionali.

I ricercatori dovranno ora comprendere meglio i tempi con cui si è manifestata questa “Brexit geologica”, attraverso perforazioni sul fondale dello stretto di Dover e l’analisi dell’età dei sedimenti. Il progetto è davvero complicato in quanto quest’area è molto trafficata e caratterizzata da elevate escursioni di marea.

Di F. Mu.

Fonti e Approfondimenti:

I fenomeni di amplificazione sismica

Immaginate di tornare bambini, e di essere di nuovo in camera vostra a saltare sul letto. Esisteva un momento ben preciso in cui il ritmo con cui saltavate faceva sì che il materasso vi spingesse alla massima altezza. Bene, quel ritmo non era casuale ovviamente, perché quell’esatto numero di salti al secondo (che ora chiameremo frequenza) era precisamente quello necessario a mandare in “risonanza” le molle del materasso, facendovi volare alla massima altezza (ovvero amplificando al massimo il vostro impulso iniziale, cioè il salto).

Schema dell’amplificazione sismica prodotta da due tipi diversi di terreno

Immaginiamo ora che i nostri salti siano un’onda generata durante un sisma, e che il materasso sia la copertura sciolta che forma il terreno. Se il materasso fosse molto duro e compatto, questo non sarebbe granché per saltarci sopra, giusto? Ci attenderemmo una amplificazione piccola e per salti molto ravvicinati nel tempo (e quindi per alte frequenze). Questo è esattamente il tipo di risposta che hanno i terreni rigidi (ad esempio la roccia viva) rispetto ad un segnale sismico. Le onde, infatti, a causa dell’alta velocità del mezzo vengono poco amplificate, e lo scotimento maggiore avviene per frequenze molto alte, superiori a quelle necessarie per mandare in risonanza un ulteriore mezzo oscillante: quello rappresentato dalle nostre case!

Se consideriamo infatti i nostri edifici come dei pendoli “alla rovescia” (con il peso verso l’alto), si comprende facilmente che, più alto è l’edificio, più bassa sarà la frequenza necessaria per mandarlo a sua volta in risonanza. Considerando che gli edifici più comuni hanno frequenze di risonanza comprese tra 1 e 12 Herz (cioè n° di oscillazioni/secondo), un terreno roccioso o ben consolidato amplificherà frequenze molto superiori, senza comportare rischi per le persone e per le strutture. Per dirla altrimenti, sarebbe come se saltaste sul materasso ad una frequenza tale da smorzare, in parte, l’effetto del vostro primo salto con il secondo!

Ma se il materasso fosse morbido e spesso? Beh, allora il numero di oscillazioni al secondo necessarie per “saltare alto” si abbasserebbe, e noi voleremmo ancora più in alto! Allo stesso modo, livelli spessi di suoli poco consolidati e sciolti, e quindi “lenti” nella propagazione del segnale sismico, tendono ad amplificare maggiormente l’entità dell’oscillazione, e presentano frequenze di risonanza più basse, simili a quelle pericolose anche per le nostre case!

Il recente terremoto di Ischia conferma questo fenomeno, dal momento che i danni provocati si concentrano nella zona nord dell’isola, nelle località di Casamicciola e Lacco Ameno, caratterizzate da coperture non consolidate e soffici di tufi vulcanici. Queste rappresentano il “materasso morbido” su cui hanno drammaticamente saltato le case di Ischia lo scorso 21 Agosto.

Questo meccanismo è ben compreso e studiato da tempo, e l’Italia nell’ultimo decennio si sta dotando di una mappatura di tutti i terreni potenzialmente suscettibili ad amplificazioni pericolose per la popolazione. Purtroppo l’inadeguatezza di certe costruzioni moderne, l’oggettiva difficoltà del nostro territorio, composto da edifici spesso antichi e difficilmente adeguabili alle norme antisismiche, e la difficoltà delle istituzioni -ma anche dei privati cittadini- nel capire l’importanza delle misure di prevenzione e di sicurezza in questo ambito, rendono possibili tragedie potenzialmente evitabili.

Di R. L.

Approfondimenti:

Quanti anni ha il rio delle Amazzoni?

La Foce del Rio delle Amazzoni vista dalla ISS. (Credit: ESA/NASA)

Una recente ricerca condotta dai ricercatori dell’Università di Amsterdam (UvA) e dell’Università di Brasilia (Brasile) ha portato alla scoperta dell’età del Rio delle Amazzoni, attualmente considerato il corso d’acqua più lungo al mondo (6992 km), con la maggior portata idrica, con il più alto numero di affluenti (10000) e con il più grande bacino idrografico (7 milioni di km quadrati).

Lo studio si è fondato su analisi geochimiche e palinologiche, ovvero lo studio di pollini e spore, dei sedimenti estratti da un pozzo di esplorazione per gli idrocarburi, collocato a largo delle coste del Brasile e profondo circa 4,5 km al di sotto del livello del mare.

I risultati hanno mostrato un cambiamento della composizione dei sedimenti e di materia organica (vegetali) avvenuto durante il tardo Miocene, tra 9,4 e 9 Milioni di anni. Questa modificazione è stata interpretata come un cambio nell’area sorgente del corso d’acqua, dalle pianure tropicali alle aree montuose delle Ande, che ha portato all’inizio del rio delle amazzoni transcontinentale. Tuttavia, i nuovi dati contraddicono quelli proposti dagli studi più recenti, i quali indicano sia stime più giovani (circa 2,6 milioni di anni di età) che più antiche di 1-1,5 milioni di anni.

I tipici meandri del Rio delle Amazzoni

Lo studio ha utilizzato i sedimenti provenienti dal delta sottomarino del rio delle amazzoni, luogo in cui vengono depositati i materiali che il fiume trasporta. In questo contesto la storia evolutiva del corso d’acqua viene registrata in maniera ottimale quindi, applicando tecniche analitiche ad alta risoluzione, è possibile ottenere numerose informazioni. Oltre all’età, lo studio ha permesso di comprendere l’intera evoluzione della vegetazione nel bacino idrografico, indicando possibili evoluzioni e drastici cambiamenti.

La nascita del Rio delle Amazzoni è un momento fondamentale nella riorganizzazione della paleogeografia del Sud America, formando sia un ponte che una barriera per gli organismi viventi del panorama amazzonico. La storia di questo corso d’acqua è molto difficile da sbrogliare, soprattutto per il fatto che le informazioni continentali sono rare e frammentate. Tuttavia, le informazioni marine sono molto più complete, anche se è difficile accedervi. I sedimenti accumulati dai corsi d’acqua sono comunque una fonte di dati fondamentale ed unica per poter comprendere la storia climatica, geografica e l’evoluzione del bioma di un area terrestre.

Di F. Mu

Fonti e Approfondimenti:

  • Articolo dall’Università di Amsterdam.
  • Articolo da Global and Planetary Change (Science Direct, Elsevier).

Campi Flegrei: un nuovo metodo per prevedere le eruzioni

Negli ultimi giorni, come ad ogni pubblicazione riguardante i Campi Flegrei, numerose testate giornalistiche hanno rilasciato articoli estremamente sensazionalistici in cui si paventa un’imminente eruzione di questa caldera.

Tutto questo clamore è sorto lo scorso 15 Maggio quando è stato pubblicato su Nature Communications un nuovo articolo di ricerca, prodotto da un gruppo di ricercatori dell’INGV e della University College of London. In questa pubblicazione viene esposta una nuova metodologia per poter prevedere le eruzioni di vulcani quiescenti attraverso un’analisi comparativa degli eventi sismici e delle deformazioni subite dal suolo. In questo studio, particolare attenzione è stata rivolta all’analisi dello sforzo a cui possono essere sottoposte le rocce in relazione allo sforzo massimo sostenibile, oltre il quale tutto il sistema vulcanico potrebbe entrare in eruzione.

Le rocce, quando sottoposte a sforzi che producono piccole deformazioni, si comportano in modo elastico ovvero si deformano proporzionalmente all’intensità dello sforzo subito e, all’eliminazione di quest’ultimo, recuperano la loro forma originale. Tuttavia, oltre una certa soglia di sforzo, il comportamento delle rocce diventa di tipo elasto-fragile e possono fratturarsi. Aumentando ulteriormente gli sforzi, la roccia si comporta unicamente in modo fragile, producendo numerose fratture in grado di connettere le zone profonde della caldera alla superficie, innescando così un evento eruttivo. Monitorando e studiando l’andamento simultaneo delle deformazioni e della sismicità si è quindi in grado di comprendere l’evoluzione del sistema da un comportamento elastico ad uno fragile.

I ricercatori hanno applicato tale approccio al caso dei Campi Flegrei, analizzando il fenomeno del bradisisma (periodico abbassamento e sollevamento del suolo di una zona vulcanica) che da centinaia di anni interessa questa zona campana. Dal 1950 ad oggi sono avvenuti 3 principali episodi bradisismici che hanno prodotto un sollevamento di oltre 4 metri nel porto di Pozzuoli e circa 26.000 terremoti.

In un’area come i Campi Flegrei, in cui si hanno ricorrenti fenomeni di sollevamento, il modello mostra come ogni ulteriore episodio bradisismico vada ad influenzare un sistema già modificato dagli sforzi prodotti dagli eventi precedenti. Questo comporta un’evoluzione del sistema molto più complessa e maggiormente critica, in quanto ciascun momento deformativo può seguire un cammino diverso.

Il Monte Nuovo, formatosi durante l’eruzione del 1538

Una volta che il sistema vulcanico ha subito grandi deformazioni cumulative è possibile che possa evolvere verso una completa fratturazione e, quindi, verso una probabile eruzione. In particolare, è stato possibile quantificare l’entità del sollevamento oltre il quale il sistema vulcanico potrebbe entrare in regime fragile e aumentare le probabilità di un evento eruttivo. Il sollevamento calcolato è compreso tra 6,25 e 12,5 metri, valori minori rispetto ai 17 osservati prima dell’ultima sua eruzione avvenuta nel 1538 (Eruzione del Monte Nuovo). Questa discrepanza potrebbe essere dovuta a diversità nelle caratteristiche meccaniche delle rocce deformate o alla presenza di meccanismi che possano ridurre la resistenza.

Una corretta applicazione di questo modello rende, tuttavia, necessario una buona conoscenza del reale stato fisico delle rocce nelle profondità del sottosuolo flegreo, in modo da comprendere quanto il sistema vulcanico sia vicino al punto critico. Per poter raggiungere questo obiettivo è necessario effettuare perforazioni profonde, utili per poter campionare e indagare le proprietà meccaniche non elastiche delle rocce nelle zone profonde del sistema.

In conclusione, l’area flegrea sta subendo in questo periodo sollevamenti non legati all’intrusione di nuove masse magmatiche nelle porzioni poco profonde della caldera, contrariamente a quanto è accaduto nel periodo 1982-1984. L’assenza di magma in queste zone è infatti testimoniata dalle evidenze geochimiche dei fluidi emessi dalle fumarole e dal particolare andamento delle deformazioni del terreno: si è infatti notato come negli ultimi anni sono avvenuti fenomeni di sollevamento e abbassamento del terreno non imputabili ad un magma in risalita. Tuttavia, l’attenzione deve continuare a rimanere alta poiché possibili future intrusioni di magma potrebbero produrre nuovi sollevamenti, maggiori rispetto a quelli osservati durante la crisi degli anni 70′-80′.I Campi Flegrei sono pur sempre una delle aree vulcaniche più a rischio del pianeta.

Di F. Mu.

Fonti e approfondimenti:

Olio di palma. Sostenibile?

Quanto può essere davvero sostenibile la produzione di olio di palma? Una recente ricerca ha dimostrato che c’è spazio per un ulteriore aumento di produzione, ma fuori dalle aree già soggette intensamente a questo tipo di coltivazione.

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L’olio di palma ha conosciuto una vertiginosa crescita di produzione nell’ultimo decennio passando da 10 a 17 milioni di ettari coltivati. Il motivo di tanta domanda, oltre al basso costo di produzione, risiede nell’estrema versatilità di questo olio che viene utilizzato in campo alimentare, cosmetico e nella produzione di biocarburanti. Questi fattori hanno spinto molti paesi tropicali, in grande maggioranza poveri, a investire in questa coltivazione per migliorare le condizioni delle proprie popolazioni e anche nella speranza di utilizzare i biocombustibili derivati dall’olio di palma per raggiungere un certo grado di indipendenza energetica.

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I tunnel di lava delle Hawaii

I tunnel di lava sono un tipo di grotta dall’origine molto particolare, legata a un certo tipo di vulcanismo, effusivo di lave molto calde e fluide, che ha il suo esempio tipico nelle isole Hawaii.
La lava basaltica fuoriesce dal sottosuolo delle Hawaii a temperature di quasi 1200°C. Appena arriva a contatto con l’atmosfera essa perde rapidamente calore e la superficie esterna della colata in poco tempo si raffredda sotto alla sua temperatura di solidificazione, formando una crosta di solida roccia nera al di sopra di un flusso liquido ancora in movimento.

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L’ultima eruzione del Vesuvio

L’ultimo periodo di attività eruttiva del Vesuvio è avvenuta tra il 1943 e 1944. A partire dal mese di Agosto 1943 ripetute fuoriuscite laviche dal cono centrale causarono crolli che a loro volta innescavano ulteriori emissioni di lava e attività esplosiva con lanci di scorie.

Dopo una serie di queste pulsazioni eruttive, il cono di scorie all’interno del cratere, che aveva raggiunto un’altezza di 100m, crollò il 13 marzo, segno premonitore dell’imminente fase parossistica.

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