lunedì 27 dicembre 2010

la possibilità di monitorare l'attività vulcanica tramite fulmini

Tempo fa mi occupai, su sollecitazione di un lettore, della questione dei fulmini collegati alle eruzioni vulcaniche.
Oggi c'è un aggiornamento importante: proprio grazie ai fulmini che si producono nelle nuvole di cenere che li sovrastano è possibile scoprire che qualche vulcano è entrato in eruzione.

In Italia potrà sembrare strano, dato che i nostri vulcani sono monitorati costantemente, a parte il Marsili purtroppo (della cui esistenza il grande pubblico si è probabilmente scordato dopo il can-can di qualche mese fa), ma nel resto del mondo non è sempre così; soprattutto questo succede in zone dove i vulcani hanno caratteristiche esplosive, per esempio 
- sulle Ande dove non c'è neanche certezza su quanti e quali siano quelli potenzialmente attivi (ne ho parlato qui)
- nella zona tra Kamchatka e Aleutine 
- e un pò più a sud, sempre nel Pacifico

La maggior parte delle notizie su nuove eruzioni  in queste aree arrivano soprattutto dai VAAC (Volcanic ash advisor centers), legati alla navigazione aerea che, come ha dimostrato la recente eruzione dell'Eyafjallayokull, è particolarmente sensibile al problema, oppure dai satelliti e persino dalla osservazione diretta da parte del personale di bordo degli aerei.
 Ricordo che durante l'eruzione del Redoubt nel 2009 un jet olandese mentre inavvertitamente ne attraversava la nuvola di cenere rischiò di precipitare per il contemporaneo spengimento di tutti e 4 i reattori che entrarono in allarme a causa delle particelle entrate nelle turbine. L'aereo riuscì successivamente a riaccenderne 2 ed atterrare a Anchorage. Si contano quasi 100 casi di gravi disturbi alle aeromobili dal 1954).
Riuscire ad allertare prima possibile l'aviazione civile è quindi fondamentale per evitare problemi ai motori degli aerei, le cui turbine potrebbero essere danneggiate fino all'interruzione del funzionamento dalla cenere vulcanica, notoriamente molto abrasiva.

La mancanza di sistemi di monitoraggio su centinaia di vulcani potenzialmente pericolosi fa sì che ogni mese ne entrino in eruzione diversi senza che qualcuno abbia potuto prevederlo e qunindi non potendo predisporre le necessarie deviazioni del traffico aereo. Eppure  si potrebbero ottenere le evidenze dell'inizio di un evento eruttivo da parecchi mesi a qualche ora prima che accada (è comunque ancora praticamente impossibile capire sia quanto durerà un'eruzione che la sua evoluzione al di là di poche ore), basta avere degli strumenti adatti (e oggi non sarebbe  tecnicamente impossibile con apparecchiature attivie in remote sensing).

Oggi presento un sito che, grazie ad uno studio della Università dello Stato di Washington, sta iniziando a scoprire l'insorgenza di una eruzione vulcanica quasi in tempo reale grazie proprio allo studio dei fulmini. Si tratta del WWLLN, World Wide Lightning Location Network. Questa è la mappa mondoale di un'ora prima rispetto a quando sto scrivendo queste note.
Il sistema è nato nel 2004 con meno di 10 stazionii; adesso comprende oltre 50 sensori collocati in tutto il mondo, costituiti da antenne in grado di riconoscere il "segnale" dei fulmini, una scarica in un certo intervallo di frequenze nelle onde radio (chi ha usato una radio AM sa che a meno di una frequenza occupata da una radio dal segnale molto chiaro i fulmini erano chiaramente percepibili). In base ai tempi di arrivo del disturbo in almeno 5 stazioni il WWLLN individua il luogo di caduta del fulmine in tempo reale ed è in grado di intercettare circa il 10% dei fulmini che cadono, ma oltre il 40% di quelli più potenti.


John Ewert, vulcanologo del Cascades Volcano Observatory (emanazione del Servizio Geologico degli Stati Uniti) ha quindi avuto l'idea di utilizzare il WWLLN allo scopo di monitorare i vulcani dopo le famose osservazioni sui fulmini dell'eruzione del Redoubt del 2009  Tali osservazioni furono attivate dopo la curiosità che questi fenomeni avevano innescato durante l'eruzione del Chaiten, in Cile e gli studi sulla eruzione del Redoubt nel 2009.
Ogni mese sulla Terra si abbattono oltre 3 miloni di fulmini e quelli vulcanici sono una minoranza molto esigua ma hanno delle caratteristiche particolari soprattutto nella loro distribuzione che, ovviamente, non segue i movimenti delle perturbazioni atmosferiche. Perciò una nuova serie di fulmini che si concentra inaspettatamente al di sopra di un vulcano è un chiaro sintomo di una eruzione in corso.

Essendo nello stato di Washington, all'estremo nord-est del Paese, le centinaia di vulcani lungo l'allineamento Kurili – Kamchatka – Aleutine, in gran parte privi di monitoraggio in loco, costituiscono un eccellente banco di prova e così è stato: in un mese il team di Ewert è riuscito ad individuare due eruzioni in Kamchatka, allo Shivelukh e al Kizimen, prima che venissero rilevate dai satelliti. Ci sono stati anche dei “falsi positivi” che comunque hanno aiutato il software di riconoscimento a funzionare meglio. Attualmente possono essere coperti dal sistema circa 1500 vulcani.

Purtroppo almeno per adesso questa tecnica è difficilmente adottabile nelle zone equatoriali, dove i fulmini dovuti ai temporali sono molto più intensi ma Robert Holzworth, il coordinatore del WWLLN è fiducioso: implementazione del software e nel numero e nella posizione delle stazioni di rilevamento (che alla fine non sono oggetti troppo complessi tecnicamente) potrebbero determinare una precisione maggiore del sistema ed includere normalmente nel sistema di allarme i vulcani della fascia tropicale.

2 commenti:

Alex ha detto...

Caro Aldo,vorrei discutere con lei,in qualità di vulcanologo,di un argomento della quale non so cosa ne pensi ma ho come il sospetto che El Nino abbia una forte correlazione con l'attività geotermica oltre quella del Sole.
Bufale?Non credo.
http://2.bp.blogspot.com/_uTePTlemZ44/TQuTDUf75NI/AAAAAAAAF0k/xl4tWPrekf0/s1600/sss.jpg
Le spiego il perchè:
Curiosamente El Nino ha inizio in una zona della quale si incrociano tre placche tettoniche_
placca Pacifica ad ovest;placca di Nazca a sud;placca di Cocos a nord;fatto stà che si tratta di un'area di intenso vulcanismo sottomarino,in quanto l'incrocio di una o più placche sproffondando l'una sotto si essa causa la formazione di catene montuose e anche episodi di attività vulcanica,come ne un lampante esempio la Cintura di Fuoco del Pacifico.
Come confermato dai dati certi la Piccola Era Glaciale è cominciata nel 1300 e conclusa ufficialmente nel 1850.
http://it.wikipedia.org/wiki/Piccola_era_glaciale
In quell'occasione si registrò una drastica diminuzione dell'attività solare,un rallentamento della Corrente Nord Atlantica,e un aumento dell'attività vulcanica,come ufficialmente riconosciuto.
Se l'attività solare era più debole ciò significava che El Nino avrebbe dovuto indebolirsi se connesso solo ad essa ed invece no,forti episodi di El Nino hanno continuato a verificarsi anche durante i Minimi più forti quali Maunder ecc.
1567-1568: forte episodio del El Nino;
1630-1631: forte episodio del El Nino;
1631, Etiopia, ricostruzione di una serie di terremoti distribuiti su diversi mesi che portano alla distruzione di diverse città e a numerosissime vittime (le cifre esatte oscillano da 5.000 nello Yemen a 50 nella città di Waraba), avviene anche un'eruzione vulcanica visibile anche dalle frontiere dell'Egitto;
1641: forte episodio del El Nino;
1661: si registra un episodio molto forte del El Nino;
694-1695: si registra un episodio di El Nino molto forte;
1715-1716, forte episodio del El Nino;
1782-1784, episodio Molto Forte del El Nino;
1790-1793, episodio Molto Forte del El Nino;
1803-1804, forte episodio del El Nino;
1827-1828, episodio forte del El Nino;
1832-1833, episodio forte del El Nino;
1844-1846, episodio molto forte del El Nino;
Se l'attività solare era debole,ma durante la Piccola ERa Glaciale si è verificato un aumento dell'attività vulcanica,possibile che incrementando quella sottomarina abbia contribuitoa generare quegli intensi episodi di El Nino?

Aldo Piombino ha detto...

innanzitutto grazie per la fiducia. Tengo a precisare di non essere un vulcanologo, ma pur sempre un laureato in scienze geologiche che tutto sommato di vulcani qualcosa ne sa...
Allora, veniamo al dunque: l'attività tettonica terrestre è legata al sole in quanto contribuisce a tenere grandi quantità di acqua allo stato liquido, necesarie perchè avvenga (è necesario anche il calore terrestre, altrimenti l'acqua che penetra nelle fratture non si riscalderebbe e quindi non comincerebbe a risalire.
Ma per quanto riguarda quello che propone, il mio è un "no" granitico. La questione comunque merita di essere analizzata meglio per far capire dove sono gli errori di fondo di questo ragionamento. In questi giorni sono messo un pò male ma la settimana prossima spero di avere il tempo di parlarne e non è una promessa da marinaio.
Quindi alex a presto