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Uno studio recentemente pubblicato sul Journal of Volcanology and Geothermal Research, una delle principali riviste scientifiche internazionali nel campo della vulcanologia e della geotermia, fornisce un’analisi dettagliata della geochimica delle acque sotterranee nei Campi Flegrei, rivelando la complessa interazione tra gas vulcanici e sistemi acquiferi. Questa ricerca, condotta dall’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) in collaborazione con prestigiose università italiane, sottolinea il ruolo cruciale del monitoraggio geochimico nel contesto della sorveglianza vulcanica.
Approccio metodologico e obiettivi della ricerca
Il lavoro rappresenta la prima indagine sistematica sulla falda flegrea dal 2005, anno di inizio della crisi bradisismica in corso. I ricercatori hanno raccolto 114 campioni, analizzati attraverso spettrometria di massa per la determinazione degli isotopi, cromatografia ionica per l‘analisi delle specie ioniche e tecniche di spettroscopia UV-Vis per la caratterizzazione della componente organica e inorganica. Lo studio si è avvalso di un approccio integrato, combinando modelli geochimici con modelli numerici per simulare la risalita di gas vulcanici attraverso il sistema idrotermale.
Risultati principali
L’analisi delle acque sotterranee ha evidenziato la presenza di quattro tipologie principali:
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- Acque fredde di origine meteorica, caratterizzate da un basso contenuto di minerali.
- Acque bicarbonate termali, risultanti dall’interazione con gas vulcanici nelle aree periferiche del sistema.
- Acque clorurate, derivanti da fluidi salini ad alta temperatura.
- Acque dell’area Solfatara-Pisciarelli, in cui predomina la condensazione di vapore ricco di zolfo.
Secondo Stefano Caliro, Dirigente Tecnologo dell’INGV-Osservatorio Vesuviano, questi risultati permettono di delineare un modello geochimico che spiega le variazioni della composizione delle acque e la loro distribuzione spaziale all’interno della caldera. Questo modello potrebbe essere applicato anche ad altri contesti vulcanici con sistemi idrotermali attivi, consentendo una migliore comprensione delle interazioni tra fluidi profondi e acquiferi superficiali.
Implicazioni per il monitoraggio vulcanico
Lo studio evidenzia come la regione Solfatara-Pisciarelli rappresenti il principale punto di risalita dei gas vulcanici, confermando la sua centralità nei processi idrotermali della caldera. Giovanni Chiodini, Dirigente di Ricerca dell’INGV, sottolinea l’importanza di questi dati nel contesto della sorveglianza vulcanica: la variazione nella composizione delle acque può fungere da indicatore precoce di cambiamenti nella dinamica dei fluidi profondi.
Dal 2018, sulla base di questi risultati, è stata implementata una rete di monitoraggio multiparametrica che consente il rilevamento continuo delle variazioni chimico-fisiche delle acque sotterranee. Il sistema monitora parametri come temperatura, conducibilità elettrica, pH, concentrazione di gas disciolti e isotopi stabili, permettendo di individuare anomalie che potrebbero segnalare cambiamenti nell’attività vulcanica. Le misurazioni sono effettuate mediante sensori ad alta precisione installati in pozzi di osservazione distribuiti nella caldera, con trasmissione dati in tempo reale ai centri di sorveglianza. Mauro A. Di Vito, Direttore dell’INGV-Osservatorio Vesuviano, evidenzia come questo sistema rappresenti uno strumento essenziale per l’identificazione di potenziali segnali precursori di attività vulcanica.
Immagini
Mappa della temperatura delle acque sotterranee della caldera – Questa immagine evidenzia le anomalie termiche nelle aree di Solfatara-Pisciarelli e Baia Mofete Monte Nuovo, aiutando a comprendere la distribuzione del calore nel sottosuolo e la sua relazione con l’attività vulcanica.
In copertina: Modello concettuale della distribuzione delle acque sotterranee – Il diagramma illustra come le diverse tipologie di acque sotterranee siano distribuite nella caldera, mettendo in evidenza l’interazione tra fluidi vulcanici e acquiferi e fornendo un quadro chiaro della dinamica idrotermale dei Campi Flegrei.
(fonti e immagini da Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia INGV)
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