Maurizio Ripepe, geofisico dell’Università di Firenze e suoi colleghi hanno creato il primo sistema automatizzato di allarme tempestivo al mondo, che avverte le autorità vicino all’Etna, circa un’ora prima di un’eruzione. Il team ha descritto il sistema il mese scorso nel Journal of Geophysical Research: Solid Earth .
Il sistema traccia le onde infrarosse per determinare quando è imminente un’eruzione – e avvisa il governo italiano.
L’approccio si basa sul fatto che i vulcani sono rumorosi. I loro brontolii ed esplosioni possono suonare come un motore a reazione o anche un fischio acuto, ma producono anche onde infrarosse a bassa frequenza che le persone non riescono a sentire. A differenza delle onde sismiche, le onde degli infrasuoni possono viaggiare per migliaia di miglia, consentendo agli scienziati di individuare da vicino le eruzioni vulcaniche. Quando il Krakatoa scoppiò in Indonesia nel 1883, il suo segnale infrarosso fece il giro del mondo due volte.
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Eruzioni dell’ Etna come evento prevedibile
Con questo in mente, Ripepe ei suoi colleghi si sono rivolti all’Etna, il vulcano attivo più grande d’Europa. Inizialmente, volevano creare un semplice sistema in grado di rilevare un’eruzione utilizzando i dati di una serie esistente di sensori a infrasuoni e avvisare automaticamente le autorità.
Ma le loro ambizioni aumentarono quando scoprirono che il vulcano produce spesso onde infrasuoni prima che esploda, rendendo possibile la previsione.
Anche se il risultato è stato una sorpresa, gli scienziati dicono che ha senso dato che l’Etna è un vulcano “a cielo aperto” con magma esposto. Mentre il gas si alza da quel magma prima di un’eruzione, fa sì che l’aria nel cratere del vulcano scivoli avanti e indietro – creando onde sonore come quelle di uno strumento a fiato. E proprio come il suono di uno strumento musicale dipende dalla sua forma, la geometria del cratere di un vulcano influisce anche sui suoni che può produrre.
Il team ha creato il suo sistema di allerta precoce all’inizio del 2010 e analizzato le sue prestazioni durante 59 eruzioni nei successivi otto anni. Il sistema – un algoritmo che analizza i segnali di infrasuoni dall’array di sensori – ha predetto con successo 57 di questi eventi e ha inviato messaggi agli scienziati circa un’ora prima dell’eruzione. Il test esteso ha avuto un tale successo che nel 2015 gli scienziati hanno programmato il sistema per inviare avvisi automatici via e-mail e messaggi di testo alla Protezione civile italiana a Roma e nella città siciliana di Catania.
Un sistema di allarme automatizzato può trasmettere avvisi più velocemente delle previsioni che richiedono agli esperti di controllare in anticipo le informazioni, afferma John Lyons, geofisico presso l’Alaska Volcano Observatory. E il tempo è essenziale per le comunità vicine ai vulcani, o ai passeggeri di un jet che può volare più velocemente di 800 chilometri all’ora. “Stai coprendo molto terreno molto velocemente, quindi se c’è una nuvola di cenere che è improvvisamente spuntata, allora i piloti devono sapere queste informazioni il prima possibile”, dice. “Ogni minuto conta.”
Avvertimenti in tutto il mondo per eruzioni di vulcani
Sebbene Lyons si preoccupi del potenziale di falsi allarmi, afferma che il sistema è un passo avanti fondamentale – non solo per l’Etna, ma forse per vulcani simili in tutto il mondo.
Questi potrebbero includere Kilauea, un vulcano a cielo aperto sulla Big Island delle Hawaii, la cui eruzione durata mesi questa estate ha distrutto interi quartieri, dice David Fee, geofisico all’Osservatorio dell’Alaska Vulcano. Ma Fee, che ha studiato Kilauea, dice che si differenzia dall’Etna in alcuni modi chiave. Le eruzioni a Kilauea possono provenire dalla vetta del vulcano e da un’area sul suo fianco chiamata East Rift Zone. L’Etna, il cui impianto idraulico interno è molto più semplice, erompe solo dalla sua cima.
Per questo motivo, Lyons afferma che il Monte Pavlof in Alaska, uno dei vulcani più attivi degli Stati Uniti, potrebbe essere un test migliore per un sistema di allarme precoce. Pavlof ha una struttura simile a quella dell’Etna e ha mostrato un aumento simile dell’attività infrasuoni prima della fase più energica delle sue eruzioni. La sua frequente attività potrebbe anche fornire ai ricercatori una vasta serie di osservazioni con cui sintonizzare il loro algoritmo per la previsione delle eruzioni.
Ripepe e i suoi colleghi stanno iniziando a testare il loro approccio di allarme precoce in Islanda. Lavorando con l’Ufficio meteorologico islandese di Reykjavik, gli scienziati hanno installato cinque array di sensori in tutta l’isola per monitorare le onde infrarosse provenienti da più vulcani. Tra questi c’è il famigerato Eyjafjallajökull, la cui ultima eruzione, nel 2010, ha bloccato il traffico aereo nell’Europa nordoccidentale per settimane.
Video spettacolare dell’eruzione Etna nel 2013
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