In un nuovo studio multidisciplinare sono state ricostruite le fasi che hanno preceduto, negli anni, l’iconica eruzione di Pompei del 79 d.C., aprendo nuovi fronti di ricerca sulla previsione delle grandi eruzioni
A quasi 2000 anni dall’eruzione che distrusse gran parte del territorio vesuviano e delle sue città, un team di ricercatori ha sviluppato un modello che descrive in che modo la camera magmatica che ha generato l’eruzione del 79 d.C. si sia accresciuta nel corso dei secoli che hanno preceduto l’evento, fino a deformare in maniera evidente il suolo di una vasta area che si estende oltre l’edificio vulcanico, come testimoniato da numerosi documenti storici e dati geologici.
Integrando il modello fisico e numerico con le evidenze geomorfologiche, archeologiche e con i dati termodinamici e petrologici, i ricercatori sono riusciti a elaborare un modello di accrescimento della camera magmatica, confermando i dati archeologici di sollevamento, da decimetrico a metrico, stimato da Napoli città a Pompei ed Ercolano.
Lo studio ‘‘Magma reservoir growth and ground deformation preceding the 79 CE Plinian eruption of Vesuvius’’, recentemente pubblicato sulla prestigiosa rivista ‘Communications Earth & Environment’ del gruppo ‘Nature’, è stato condotto dall’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV), in collaborazione con il Dipartimento di Scienze della Terra, dell’Ambiente e delle Risorse dell’Università degli Studi di Napoli Federico II (DiSTAR-UniNA) e il Dipartimento di Bioscienze e Territorio dell’Università del Molise (DiBR-UniMOL). La ricerca è stata realizzata nell’ambito del progetto di ricerca ‘Pianeta Dinamico’ finanziato dall’INGV.
“L’integrazione del modello di deformazione con le evidenze archeologiche di sollevamento del suolo e i dati petrologici, incluse le possibili fasi di accrescimento della camera magmatica, ha consentito di ricostruire la sequenza dei processi termomeccanici che avvengono, inevitabilmente, negli anni che precedono le eruzioni Pliniane”, spiega Domenico Doronzo, vulcanologo dell’INGV – Osservatorio Vesuviano (INGV-OV) e coautore dello studio. “In particolare”, continua Doronzo, ‘‘nei secoli precedenti l’eruzione del 79 d.C., il territorio intorno al Vesuvio ha subito un sollevamento significativo accompagnato anche da eventi sismici e da degassamento, tutti fenomeni connessi alla ricarica del magma in profondità’’.
L’attività vulcanica del Vesuvio nei secoli precedenti l’eruzione è stata caratterizzata da una lunga fase di riattivazione, gettando le basi per la fase preparatoria dell’eruzione in senso stretto.
La ricerca è stata poi comparata con altri casi, sia passati che contemporanei, di riattivazione di vulcani di tutto il mondo mettendo in evidenza che, sebbene le fasi preparatorie possano durare anche secoli, il passaggio alla fase eruttiva irreversibile potrebbe avere tempi molto più brevi.
Un altro aspetto evidenziato dallo studio riguarda “la diversa capacità di immagazzinare il magma da parte di camere magmatiche di diversa forma, a parità di deformazione del suolo osservata e di volume di magma intruso nella camera stessa. Ciò significa che in alcune camere si ritarda la fase irreversibile, a parità di condizioni iniziali. Una diretta implicazione è che il monitoraggio di una singola manifestazione dell’attività vulcanica, come ad esempio le sole deformazioni del suolo, potrebbe non essere sufficiente per prevedere un’imminente eruzione vulcanica” aggiunge Elisa Trasatti, ricercatrice dell’Osservatorio Nazionale Terremoti dell’INGV (INGV-ONT) che ha partecipato alla ricerca.
“E’ fondamentale che il monitoraggio comprenda reti multiparametriche e che si effettui una continua integrazione tra i dati di monitoraggio (deformazione, sismicità, degassamento, variazioni di gravità e temperatura) e quelli derivanti dalle ricerche sui vulcani attivi, in particolare sui vulcani che, sulla base della storia geologica e dinamica, possano ripetere in futuro eruzioni di grande scala, quali ad esempio le eruzioni Pliniane, al fine di comprendere meglio i meccanismi termomeccanici che porterebbero a un’eruzione”, conclude Mauro Antonio Di Vito, Direttore dell’Osservatorio Vesuviano (INGV–OV) e coautore dello studio.
In a new multidisciplinary study, the phases that preceded the iconic Pompeii eruption of 79 AD have been reconstructed, opening new research fronts on predicting large eruptions
Nearly 2000 years after the eruption that destroyed a significant portion of the Vesuvian territory and its cities, a team of researchers has developed a model that describes how the magma chamber that generated the eruption in 79 AD grew over the centuries leading up to the event. It deformed the ground over a vast area extending beyond the volcanic edifice, as evidenced by numerous historical documents and geological data.
By integrating the physical and numerical model with geomorphological, archaeological evidence, thermodynamic and petrological data, the researchers have been able to develop a model of magma chamber growth, confirming the archaeological data of uplift, from decimeters to meters, estimated from the city of Naples to Pompeii and Herculaneum.
The study, titled “Magma reservoir growth and ground deformation preceding the 79 CE Plinian eruption of Vesuvius” recently published in the prestigious journal ‘Communications Earth & Environment’ by the Nature group, was conducted by the Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV), in collaboration with the Department of Earth, Environmental and Resource Sciences at the University of Naples Federico II (DiSTAR-UniNA) and the Department of Biosciences and Territory of the University of Molise (DiBR-UniMOL).
The research was carried out as part of the research project ‘Pianeta Dinamico – Working Earth’ funded by INGV.
“The integration of the deformation model with archaeological evidence of ground uplift and petrological data, including possible phases of magma chamber growth, has allowed us to reconstruct the sequence of thermomechanical processes that occur, inevitably, in the years preceding Plinian eruptions,” explains Domenico Doronzo, a volcanologist at INGV – Osservatorio Vesuviano (INGV-OV) and co-author of the study. “In particular,” Doronzo continues, ”in the centuries prior the 79 AD eruption, the territory around Vesuvius experienced significant uplift accompanied by seismic events and degassing, all phenomena connected to the deep magma recharge.”
The volcanic activity of Vesuvius in the centuries before the eruption was characterized by a long phase of reactivation, laying the groundwork for the preparatory phase of the eruption itself.
The research was then compared with other cases, both past and recent, of reactivation of volcanoes worldwide, highlighting that although preparatory phases may last for centuries, the transition to the irreversible eruptive phase could be much shorter in time.
Another aspect highlighted by the study concerns “the different capacity of magma storage by magma chambers of different shapes, given the same surface ground deformation and volume of magma intruded into the chamber. This means that in some chambers the irreversible phase is delayed, given the same initial conditions. A direct implication is that monitoring a single manifestation of volcanic activity, such as ground deformation alone, may not be sufficient to predict an impending volcanic eruption”, adds Elisa Trasatti, a researcher at INGV who participated in the study.
It is crucial that monitoring is carried out with multi-parameter networks and that there is continuous integration between monitoring data (deformation, seismicity, degassing, gravity and thermal variations) and those derived from research on active volcanoes, particularly on volcanoes that, based on their geological and dynamic history, may experience large-scale eruptions in the future, such as Plinian eruptions, in order to better understand the thermomechanical mechanisms that would lead to an eruption” concludes Mauro Antonio Di Vito, Director of INGV-OV and co-author of the study.
