Se non è possibile fotografare con una macchina fotografica l'interno di un vulcano, è possibile però ottenerne delle "immagini" con metodi geofisici, con tutto quello che ne consegue. Un team di ricercatori dell'Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) ha pubblicato uno studio che ha impiegato un metodo assolutamente innovativo per "immortalare" la struttura sepolta dei Campi Flegrei, svelandone il sistema di alimentazione e i recenti movimenti del magma. Mentre i serbatoi centrali, localizzati a 2,5 e 3,5 km di profondità, rivelano un accumulo prevalente di fluidi in sovrapressione, il serbatoio più profondo, localizzato a 5 km, mostra valori di velocità coerenti con un accumulo di magma. I risultati sono stati pubblicati su Earth and Planetary Science Letters di Elsevier.

La metodologia

Si tratta del primo studio di tomografia sismica che integra la microsismicità avvenuta ai Campi Flegrei nell’arco di quarant’anni, dal 1982 al 2022, ed in parte legata alle fasi di crisi bradisismica. I ricercatori hanno utilizzato una tecnica basata sull'analisi della velocità delle cosiddette onde P (prime o di pressione) e il loro rapporto con le cosiddette onde S (seconde o di taglio).

Questo metodo innovativo ha permesso di far luce sulle caratteristiche della velocità crostale fino ad una profondità di 6 km, dove le tradizionali tecniche di studi geofisici hanno sempre mostrato limiti di risoluzione.

Fotografare il cuore dei Campi Flegrei

I dati di questo studio hanno dunque rivelato la geometria del sistema di alimentazione del complesso vulcanico dei Campi Flegrei che è costituito da svariate intrusioni (corpi magmatici che non hanno raggiunto la superficie) e da un serbatoio magmatico principale posto a circa 5 km di profondità. E non solo.

Lo studio delle principali variazioni nel tempo delle anomalie di velocità e, quindi, dell'evoluzione delle zone di accumulo di materiale magmatico ha permesso di ricostruire come negli ultimi 40 anni il sistema stia subendo non solo la risalita di fluidi magmatici nella porzione più superficiale del vulcano, ma anche del magma stesso. I risultati mostrano che i due episodi analizzati di unrest del 1982-1984 e dal 2005 al 2022 (che continua anche oggi), pur coinvolgendo volumi differenti, sono stati entrambi caratterizzati da episodi di risalita e di accumulo nella zona centrale prevalentemente di gas magmatici in sovrappressione e in profondità di magma, suggerendo che entrambi questi processi svolgono un ruolo importante nell’indurre le fasi di crisi vulcanica.

Relativamente alla fase recente di unrest, secondo lo studio, un'iniezione di magma nel serbatoio profondo del vulcano sembra essere avvenuta forse a partire dal 2019, a testimonianza di una nuova fase di accumulo e riorganizzazione del sistema di alimentazione.

Le implicazioni per la situazione attuale

Lo schema attuale del sistema di alimentazione dei Campi Flegrei vede una concentrazione della sismicità al di sotto dell'area della Solfatara, con variazioni di velocità delle onde che suggeriscono una continua risalita di fluidi caldi dal profondo. Il risultato sono appunto scosse di terremoto, deformazione e un continuo indebolimento della crosta terrestre per fratturazione.

Lo studio della microsismicità e l'approccio usato in questa ricerca possono essere utili per monitorare nel tempo l’evoluzione del sistema di alimentazione dei Campi Flegrei nei prossimi anni, combinando i dati con un modello probabilistico che possa aiutare a capire l'evolversi della situazione.