Stromboli, quanto spesso si verificano esplosioni più intense? Lo studio

I risultati dell'analisi condotta da un gruppo di ricercatori dell'Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) e dell'Università di Bristol (UK)

Stimare quanto spesso accadano esplosioni più intense sullo Stromboli e verificare se il vulcano eoliano abbia una sua “memoria”. Questo l'obiettivo dello studio “Major explosions and paroxysms at Stromboli (Italy): a new historical catalog and temporal models of occurrence with uncertainty quantification”, appena pubblicato sulla rivista Scientific Reports di Nature e condotto dall'Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) e dall'Università di Bristol (UK).

Dall'analisi dei dati degli ultimi 140 anni è emerso che in media si è verificata un'esplosione più intensa, detta “parossisma stromboliano”, ogni 4 anni circa, spiega Massimo Pompilio, primo ricercatore dell'INGV e coautore dello studio. "Abbiamo stimato - aggiunge Andrea Bevilacqua, ricercatore INGV e primo autore dello studio - che esiste il 50% di probabilità che un parossisma si verifichi entro dodici mesi dal precedente e il 20% di probabilità che lo segua in meno di due mesi; d'altro canto esiste anche un 10% di probabilità che trascorrano oltre dieci anni senza che si verifichino altri parossismi".


Figura 1 - In (a-e) le foto di cinque diversi parossismi di Stromboli, ovvero quelli del 1915, 1959, 2003 e 2019 (3 luglio e 28 agosto).

Stromboli è famoso per la sua attività esplosiva di bassa energia e persistente, nota proprio col nome di attività stromboliana. Tuttavia, occasionalmente - come recentemente avvenuto il 3 luglio e 28 agosto 2019 - si verificano esplosioni più intense ed improvvise che possono rappresentare un grave pericolo, appunto i cosiddetti “parossismi stromboliani”.

Lo studio ha cercato di rispondere dunque alle domande “quanto sono probabili questi fenomeni esplosivi più violenti?” e “quanto diventano più probabili dopo che uno di essi è avvenuto, e per quanto tempo?” Per farlo, un team di ricercatori dell’INGV e dell'Università di Bristol ha elaborato un nuovo catalogo nel quale vengono descritti 180 eventi esplosivi violenti di varia scala accaduti a Stromboli dal 1879 al 2020. In particolare, 36 dei 180 eventi esplosivi censiti sono parossismi, analoghi a quelli dell'estate 2019.

Per questo studio, i ricercatori hanno valutato in maniera critica eventi descritti in lavori scientifici del passato e informazioni riportate in testi storici e narrativi, determinando, su basi oggettive ed omogenee, il tipo e l’intensità della attività esplosiva indipendentemente dall’enfasi dei racconti.

“Il nuovo catalogo che abbiamo messo a punto - spiega Pompilio - ha permesso di rivedere la classificazione di numerosi eventi attraverso l'analisi critica delle fonti storiche. Il tasso annuale medio dei parossismi degli ultimi 140 anni è stato di 0.26 eventi/anno. Questo tasso è vicino a quello calcolato negli ultimi dieci anni, ma molto inferiore a quello raggiunto negli anni ’40 del secolo scorso, quando questi eventi parossistici erano assai più frequenti. Il vulcano alterna quindi periodi di attività intensa e periodi di relativa quiete”. “Il breve lasso di tempo di 56 giorni osservato fra i due parossismi dell'estate 2019 - continua Massimo Pompilio - non ѐ quindi una situazione rara. Per ben cinque volte negli ultimi 140 anni ci sono stati tempi inter-evento ancora più brevi. Viceversa, ci sono stati quattro periodi senza parossismi lunghi dai 9 ai 15 anni, ed un intervallo senza gli stessi che si è protratto addirittura per 44 anni, dal 1959 al 2003”.

Queste informazioni sono anche utili in un contesto previsionale, ovvero per stimare le probabilità di accadimento futuro di questi fenomeni.

“Questo studio ha mostrato come, in termini di occorrenza dei fenomeni esplosivi più violenti dell'ordinario, lo Stromboli stia attraversando, negli ultimi anni, una delle fasi di attività più intense della sua storia recente - conclude Augusto Neri, Direttore del Dipartimento Vulcani dell'INGV e coautore dello studio -. La stima della ‘memoria’ dell'attività esplosiva più intensa dello Stromboli potrà dare un significativo contributo alla quantificazione della pericolosità di questi fenomeni e, di conseguenza, alla riduzione del rischio associato. Inoltre, l'analisi dei dati suggerisce l'esistenza di un processo fisico che in qualche misura influenza la frequenza delle esplosioni del vulcano rendendole eventi eruttivi non completamente casuali. Capire le ragioni e i meccanismi fisici che determinano questa memoria rappresenta un’ulteriore sfida scientifica”.

La ricerca pubblicata ha una valenza essenzialmente scientifica, priva al momento di immediate implicazioni in merito agli aspetti di protezione civile.


Figura 2 - Conteggio cumulativo del numero di parossismi dal 1879 al 2020. I gruppi con tempi di inter-evento inferiori all'anno sono evidenziati con curva tratteggiata blu. Sono etichettati gli anni di sei sequenze di parossismi separate da periodi di attesa superiori ai 9 anni. Nell'angolo in basso a destra sono anche riportati i periodi più brevi e più lunghi trascorsi tra due parossismi consecutivi.


Figura 3 - Esempio di probabilità di occorrenza giornaliera dei parossismi, in funzione del numero di mesi trascorsi dall'ultimo evento dello stesso tipo. La banda colorata mostra l'incertezza associata alla considerazione di due diversi modelli statistici diversi. Le linee orizzontali indicano una probabilità di occorrenza giornaliera pari a 0.1% (linea punteggiata) e i tassi medi di occorrenza degli ultimi 10 e 25 anni nell'ipotesi di assenza di memoria del vulcano, secondo un modello Poissoniano (linee continue).

red/mn

(fonte: INGV)