La Sicilia, sede dell’Etna, il vulcano attivo più grande d’Europa, vanta una storia eruttiva che si estende per circa 500.000 anni, con attività documentata dall’uomo negli ultimi 2.700 anni. Nonostante questa lunga storia, la previsione esatta degli eventi eruttivi rimane una sfida.
Ad esempio, la più recente eruzione, verificatasi nel giugno 2025, ha generato una colonna di cenere alta 6,5 chilometri e ha prodotto una valanga di blocchi di lava incandescente e detriti, ma pur essendo stata prevista dalle autorità nella mattinata stessa, le previsioni vulcaniche non sempre si dimostrano precise.
Una nuova netodologia per la previsione delle eruzioni dell’Etna
Una nuova metodologia di monitoraggio, recentemente sviluppata dai ricercatori dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV), mira a semplificare e affinare la previsione delle eruzioni dell’Etna attraverso l’analisi di un parametro sismico denominato valore b. Questo valore è un descrittore del rapporto tra i terremoti di bassa e alta magnitudo che si verificano in una specifica regione della crosta terrestre. I ricercatori hanno osservato che il valore b è soggetto a variazioni significative durante la risalita del magma attraverso la crosta terrestre fino al condotto vulcanico.
Secondo l’autore principale dello studio, Marco Firetto Carlino, geofisico presso l’Osservatorio dell’Etna dell’INGV, le fluttuazioni del valore b nel tempo riflettono l’evoluzione dello stress all’interno della struttura vulcanica. Poiché il movimento ascensionale del magma induce intrinsecamente modificazioni dello stato di stress nella crosta circostante, il monitoraggio continuo del valore b offre un mezzo per rivelare le diverse fasi del trasferimento del magma dalla camera profonda fino alla superficie. Questo nuovo approccio ha il potenziale di migliorare notevolmente la capacità degli scienziati di prevedere l’insorgenza e l’evoluzione di un evento eruttivo.
Struttura tettonica e risalita complessa del magma
Il valore b, sebbene sia un parametro ben consolidato nel campo della vulcanologia, è stato oggetto di una reinterpretazione innovativa da parte dei ricercatori dell’INGV attraverso l’impiego di un modello statistico aggiornato. Analizzando una vasta serie di dati sismici raccolti nell’arco di vent’anni, dal 2005 al 2024, gli scienziati hanno stabilito una correlazione “molto forte” tra le fluttuazioni di questo parametro e le variazioni nell’attività vulcanica del monte.
L’Etna, grazie alla sua attività frequente e costante, ha fornito una quantità di dati sismici eccezionalmente ricca, che ha consentito di estrarre e analizzare in modo affidabile i valori di b nei 30 chilometri di crosta sottostanti il vulcano, prestando particolare attenzione alle variazioni dei modelli sismici in funzione della profondità.
La sua posizione geografica, situato nella zona di collisione tra le placche tettoniche africana ed europea, è un elemento cruciale che influenza la dinamica del magma. Tale configurazione favorisce la presenza di una faglia trascorrente, una frattura verticale che si estende nella crosta terrestre, facilitando il percorso ascensionale del magma verso la superficie.
La crosta sotto l’Etna raggiunge uno spessore notevole, fino a 30 km, e il magma deve attraversare questo vasto volume prima di ogni eruzione. Contrariamente all’idea di una singola camera, la roccia fusa non si accumula in un unico serbatoio, ma alimenta un sistema complesso di zone di stoccaggio interconnesse, incastonate nella crosta a diverse profondità.
La zona di accumulo del magma più profonda identificata da Marco Firetto Carlino si trova a circa 11 km sotto il livello del mare. Questa camera alimenta un sistema di stoccaggio intermedio composto da diverse zone che si estendono presumibilmente tra i 3 e i 7 km di profondità.
Durante il processo di risalita pre-eruttiva, il magma si muove attraverso un’intricata rete di fratture e raggiunge infine l’ultima zona di stoccaggio, che è localizzata al di sopra del livello del mare, direttamente all’interno dell’edificio vulcanico stesso. La comprensione dettagliata di queste fasi e della loro correlazione con il valore b è fondamentale per migliorare la previsione degli eventi eruttivi.
Dinamica del valore B e movimento del magma
In generale, le regioni della crosta terrestre che contengono zone di stoccaggio del magma attivo tendono a manifestare valori b più elevati rispetto alle aree geologicamente più stabili. Questa elevazione è dovuta alla preponderanza di terremoti di piccola magnitudo rispetto a quelli più intensi.
Come spiegato da Marco Firetto Carlino, questa tendenza si verifica perché le rocce esposte all’influenza del magma in movimento subiscono un indebolimento e una forte fratturazione. Ad esempio, il rilascio di sostanze volatili da un deposito magmatico permea le rocce circostanti, facilitando lo scorrimento di piccole fratture e generando numerosi micro-terremoti.
Al contrario, le regioni crostali geologicamente più stabili sono caratterizzate da terremoti più intensi e meno frequenti. Ciò è dovuto al fatto che le rocce con elevate proprietà meccaniche sono in grado di immagazzinare stress per periodi prolungati. Quando lo stress accumulato supera la resistenza della roccia, la rottura che ne deriva è più significativa, producendo terremoti di maggiore magnitudo. Questo scenario corrisponde a valori b più bassi. Di conseguenza, la variazione del valore b funge da indicatore diretto dello stato meccanico della crosta e della sua interazione con i depositi magmatici.
Monitorando l’evoluzione del valore b nel tempo, i ricercatori possono tracciare in modo efficace il percorso del magma. Questo include la sua risalita attraverso la crosta profonda verso la prima zona di stoccaggio, il successivo transito attraverso il sistema di stoccaggio intermedio e, infine, il raggiungimento della zona di stoccaggio superficiale all’interno dell’edificio vulcanico.
Tale tracciamento continuo offre agli esperti uno strumento promettente per stimare la tempistica e l’evoluzione delle eruzioni dell’Etna. Firetto Carlino ha sottolineato che monitorare il valore b fornisce un metodo efficace per seguire il movimento del magma e per valutare lo stato evolutivo del vulcano nelle fasi precedenti un’eruzione.
Nonostante abbia rappresentato un ambiente ideale per la sperimentazione di questo studio, grazie al suo sistema di stoccaggio magmatico stratificato e al suo vasto catalogo sismico, i risultati ottenuti potrebbero avere una validità estesa ad altri contesti vulcanici. In linea di principio, l’uso del valore b per tracciare i movimenti del magma potrebbe essere applicato anche ad altre aree vulcaniche, a condizione che sia disponibile un numero sufficiente di dati sismici. È altresì essenziale che le posizioni dei terremoti siano distribuite in modo adeguato tra i vari settori della crosta terrestre e siano già state ben definite da precedenti studi geologici.
Lo studio è stato pubblicato su Science Advances.
