L'origine da movimenti di fluidi e/o magmi all'origine delle due importanti sequenze sismiche di questo periodo in Etiopia e nel Mar Egeo

La sismicità in Etiopia e quella vicino a Santorini che stiamo registrando in quest’ultimo periodo sono un po' diverse da quelle “normali” per frequenza e distribuzione degli eventi. Questo fa pensare che nell’origine di questi terremoti e ci sia lo zampino di fluidi, “guidati” in qualche modo dalla tettonica. E se in Etiopia è accertata la presenza di un dicco di lava, qualche incertezza sussiste per la situazione in Grecia, dove è possibile che oltre a dei fluidi ci sia stata la messa in posto in profondità di materiali magmatici. Infine non dobbiamo dimenticare la differenza nel trattamento mediatico: grande copertura sull'allontanamento volontario da Thera e dalle isole vicine, mentre pochissime notizie sono uscite sulla tragedia che stanno vivendo in Etiopia, con decine di case distrutte e un numero di profughi stimabile in circa 100.000 unità.

ETIOPIA: UN DICCO IN ESPANSIONE DAL VULCANO FENTALE E DECINE DI MIGLIAIA DI PROFUGHI NEL DISINTERESSE GENERALE

la sismicità in Etiopia con M da 4 o superiore dal 26 dicembre 2024 al 22 febbraio 2025
nell'area fra Fendtale e Dofen. Fonte: USGS

Dall’inizio di questa crisi, tra il 26 dicembre 2024 e il 15 febbraio 2025 il servizio geologico degli USA ha identificato oltre 270 eventi con M 4 o superiore, di cui 5 con M uguale o superiore a 5 e il 14 febbraio si è raggiunto il massimo di 6.

Insomma, non c’è dubbio che il problema nasca da un dicco vulcanico che si sta mettendo in posto a bassa profondità tra due vulcani, il Fentale e il Dofen, interessando un'area lunga una cinquantina di km. Il dicco, incunenandosi nella crosta, provoca una sua espansione. Questa espansione provoca dei terremoti anche in aree limitrofe, a causa dello sforzo applicato a fafglie preesistenti.

È una situazione che ricorda in parte quella dell’eruzione del Bardarbunga del 2014, solamente che quella volta in Islanda abbiamo potuto osservare bene il propagarsi del dicco verso NE,  grazie alla vasta copertura scientifica e mediatica da parte degli islandesi, mentre le notizie sull’Etiopia vanno cercate in rete con il lanternino, perché non è particolarmente interessante dal punto di vista mediatico. La differenza geologica e geofisica principale è che in Islanda gli epicentri dei terremoti si sono spostati progressivamente verso nord, a partire dalla caldera fino appunto al punto in cui la lava è sgorgata in superficie a Holuhraun, mentre adesso in Etiopia la distribuzione è abbastanza "random" in tutta l'estensione del dicco. Invece si nota come somiglianza che il dicco islandese proveniente dal Bardarbunga era proprio in direzione di un altro vulcano attivo, l'Askja. Ho visto anche degli interferogrammi elaborati da Derek Keir del dipartimento di Scienze della Terra dell'Università di Firenze, nei quali è evidente l'espansione ai lati dell'area interessata dal dicco. 

Sono riuscito a sapere che si sono registrate diverse eruzioni freatiche a causa del surriscaldamento di vapori provocato dal calore magmatico, ma il problema maggiore è che siccome gli ipocentri sono superficiali si registrano diverse abitazioni distrutte e grossi problemi per la popolazione e, in un momento nel quale di crisi umanitarie ce ne sono fin troppe, si parla di almeno 100.000 evacuati nel disinteresse generale del mondo civile.

MAR EGEO: FLUIDI, MA DI CHE TIPO? SOLO FLUIDI IDROTERMALI O ANCHE MAGMI?

la sismicità a Santorni e a NE

E ora veniamo al Mar Egeo. Vediamo alcune caratteristiche dell'area.

SISMICITÀ DEGLI ULTIMI GIORNI. come si vede dall'immagine qui accanto, in questi giorni sembra che sia tornata la calma o quasi: i terremoti a M 4 o superiore a NE di Santorini sono decisamente diminuiti: tra il 13 e il 22 febbraio si registrano "soltanto" 15 eventi con un massimo di 4.4, a fronte degli oltre 10 al giorno nella settimana precedente, con massimi di M superiori a 5 e la comparsa di un tremore sismico il 14 febbraio, circostanza che aveva messo in allarme diversi ricercatori, potendo essere considerata il precursore di una possibile eruzione. Invece nella caldera i terremoti a M uguale o superiore a 1 sono diminuiti dal 27 gennaio a oggi.

DENOMINAZIONE DELL'AREA. Le Agenzie che forniscono i database dei terremoti, come INGV, Geofon e altre indicano come sede della sismicità il Dodecanneso; questo non è esatto perché Ios,  Amorgos, come Thera e le altre isole della caldera di Santorini, fanno parte delle Cicladi e non del Dodecanneso. Mistero delle definizioni delle zonazioni delle aree sismiche. 

QUADRO TETTONICO. Il quadro tettonico è quello di un tipico arco magmatico prodotto di uno scontro fra placche, con la crosta oceanica della placca africana che scende sotto la crosta continentale della microplacca Egea e la deriva verso SE di questa. 

POCHI VULCANI PER ESSERE UN ARCO MAGMATICO? NO. Qualcuno dirà che l’arco ellenico è scarsamente vulcanico. In realtà no, perché ospita 4 aree attive nell’Olocene in una fascia lunga 500 km (tutti i dati dello "Smithsonian Global Volcanism Project"):

• Methana, sulla costa del Peloponneso, ha eruttato nel III secolo EV, ed è il più recente attestato di una attività vulcanica che dura da almeno 3 milioni di anni
• Milos ha prodotto nell’Olocene diverse eruzioni freatiche, di cui la più recente ha ricoperto una città romana,
• il lineamento Christiania – Santorini – Kolumbo, che di eruzioni ne ha prodotte non poche: a parte la famosa eruzione minoica, Santorini ha eruttato 4 volte nel XX secolo, mentre una eruzione del Koloumbo è stata osservata nel 1650 (essendo questo ed altri centri eruttivi sotto il livello del mare è possibile che ci siano state altre eruzioni nel passato anche recente non documentate)p
• Nysiros, una delle isole greche presso la costa turca, ha prodotto 4 eruzioni nel XIX secolo
• Ci sono poi altri vulcani attivi nel Pleistocene superiore, fra i quali, nella parte orientale dell’Egeo Yali, accanto a Nysiros, attivo almeno fino a 30.000 anni fa e Kos che ancora presenta importante attività geotermica 

Ricordo che in genere i vulcani di un arco magmatico presentano una attività saltuaria (a parte Stromboli, ma siamo in Italia che – come al solito – presenta dei casi particolarissimi in un ampio spettro di realtà geologiche) e che un arco di 500 km è piuttosto corto, probabilmente il più corto di tutti quelli attualmente esistenti e quindi anche solo per questo altri archi possiedono un maggior numero di vulcani. Quindi direi che se 5 vulcani in 500 km non sono certo una densità da record, non per questo si può dire che l'arco non sia particolarmente attivo.

CARATTERISTICHE E CAUSE DELLA SEQUENZA SISMICA. Non sfugge a nessuno che questa sequenza si trovi nei dintorni di Santorini ma a questo proposito, come ho fatto notare qui Santorini è probabilmente in unrest, dato il sollevamento e un importante numero di terremoti al suo interno dal settembre 2025 e come si vede nella immagine sopra, a fronte di 60 terremoti a M>1 in gennaio fino al 27 del mese nella caldera, dal 28 gennaio questi eventi sono drasticamente diminuiti, più o meno quando è iniziata la sequenza a NE della caldera. Allo stesso modo si nota la diminuzione degli eventi a NE a partire dal 13 febbraio (il giorno prima di quell'episodio di tremore sismico).

Questa è una coincidenza piuttosto strana. Ci sono pochi dubbi, ripeto, sul fatto che la crisi sismica a NE di Santorini sia stata innescata dall'arrivo di fluidi, ma fluidi di che tipo?

In un quadro di scontro fra placche, molti fluidi vengono espulsi dal cuneo della placca che si sta immergendo nel mantello scorrendo sotto l’altra, ed è proprio questa circolazione alla base del meccanismo di produzione del vulcanismo di arco magmatico: a causa dell'arrivo di questi fluidi si abbassa la temperatura di fusione del mantello e spesso questa temperatura viene raggiunta, da cui la formazione dei magmi calcalcalini di arco magmatico. Quindi visto che da quelle parti è chiaramente in atto un vulcanismo di arco magmatico, esiste per forza un afflusso di fluidi dalla placca africana in subduzione che lo ha innescato e non è detto che questi fluidi non possano arrivare verso l'alto.

Circola però in rete una immagine di una sezione trasversale della zona oggetto della sismicità in cui personaggi del calibro di Dimitrios Papanikolaou e Paraskevi Nomikou evidenziano una posizione asimmetrica delle riserve magmatiche profonde rispetto all’allineamento vulcanico Christiania – Santorinini – Coloumbo. Queste riserve si troverebbero proprio sotto l'area interessata dalla sismicità. Non ho capito da dove è stata presa, ma dato che Papanikolaou e Nomikou sono fra gli studiosi più autorevoli che hanno condotto studi in quest'area, tendenzialmente questa immagine va presa in considerazione e parecchio anche se non proviene da un articolo peer-reviewed.

In questo caso è quindi possibile che nei movimenti all’origine della sequenza sismica ci sia anche lo zampino di una componente magmatica.

UN LEGAME TRA SANTORINI E QUESTA SEQUENZA? Un’altra cosa da capire è se c’è un legame fra questa crisi sismica con l’apparato vulcanico di Santorini. All’inizio, pur evidenziando anche io che la sismicità fosse stata innescata dalla presenza di fluidi, non ero molto convinto di una relazione, ma dato che il tasso di sismicità manifestato dalla caldera a partire da settembre 2024 si è improvvisamente abbassato appena sono iniziati questi terremoti a NE si tratta di una coincidenza temporale reale. È vero che una coincidenza non è una prova, ma sicuramente si tratta di un indizio interessante.

Vediamo se nei prossimi mesi si saprà qualcosa di più su quello che è successo.

gli eventi del 16 febbraio ai Campi Flegrei e la questione delle polemiche sulla Magnitudo dell'evento delle 23.19

La situazione ai Campi Flegrei è particolarmente delicata sotto diversi profili, quello scientifico, quello emotivo e quello della disinformazione. Dal punto di vista scientifico, ci sono diversi timori per il futuro (ma non per i terremoti), dal punto di vista emotivo capisco il panico e l’ho già scritto: dopo una settimana passata là per diversi giorni quando sono tornato a casa la minima vibrazione del traffico mi metteva in pensiero. Addirittura dopo qualche giorno ho sentito un terremoto avvenuto non lontano da casa e anziché pensare che era stato un terremoto ho pensato di essere suggestionato. Dal punto di vista della disinformazione, il sonno della Ragione genera mostri: una app ha fornito una Magnitudo esagerata, ma molte persone anziché rendersi conto che era un dato sbagliato, hanno detto di tutto contro INGV. Credere ad una app del genere e non ai dati reali è follia pura, condita da complottismo. Ma purtroppo in certe situazioni che qualcuno perda lucidità è quasi ovvio...

il sollevamento del terreno ai Campi Flegrei nei dati radar satellitari InSAR 2019 - 2023

LA CRISI SISMICA DEGLI ULTIMI GIORNI. L’area flegrea presenta attualmente due zone sismiche:

l’area tra Nelle due carte riporto i dati della crisi sismica degli ultimi giorni. Annoto che le avevo fatte ieri sera ma mi è toccato rifarle vista l’ultima nottata agitata: ora sono aggiornate alle 11.00 italiane del 17 febbraio). Interessante è notare che la maggior parte degli eventi ha riguardato la zona sismica principale, ma ci sono state delle scosse, di cui una molto forte, nella seconda zona sismica, quella della faglia del Golfo.

Riepilogo un attimo la situaizone:

1. La zona sismica principale corrisponde (quasi) all’area di massimo sollevamento nel triangolo Porto – Pisciarelli – Bagnoli
2. c’è poi una sismicità nella parte occidentale del golfo, probabilmente dovuta ad una faglia grossolanamente parallela alla costa che si “spegne” al Monte Nuovo (il che non penso proprio sia un caso) ed è contrassegnata dalla secca delle fumose, un allineamento di fumarole (la presenza di queste fumarole lungo una faglia non è casuale!)

Il risentimento provocato dalle scosse in terraferma è diverso da quello delle scosse lungo la faglia del golfo e soprattutto queste ultime sono percepite anche a Procida e Ischia.

Per una descrizione di quello che è successo ieri, c’è un ottimo video a TeleIschia del buon Eugenio Di Meglio, un geologo giovane ma è un cavallo su cui io "punto" parecchio per il futuro, visibile a questo link.

LA SITUAZIONE ATTUALE. La situazione quindi appare complessa. Realisticamente, la spiegazione migliore per l’aumento della sismicità degli ultimi giorni è un aumento del flusso di gas verso il sistema idrotermale. C'è però da domandarsi il perché sta succedendo. L'aumento del contenuto di zolfo di cui ho parlato anche io qualche giorno fa non è un segnale - diciamo così – incoraggiante. Comunque, detto che fino a quando non avremo ipocentri più profondi (e cioè fra la zona attualmente interessata dalla sismicità e la riserva magmatica) di eruzione non se ne parla, ma purtroppo quello di una eruzione è uno scenario futuro non certo impossibile a verificarsi in qualche decina di anni: ad esempio l’eruzione del Monte Nuovo del 1538 è stata anticipata da fenomeni simili e dall'immissione di magma nella crosta superiore a partire da almeno circa 100 anni prima (Guidoboni & Ciucciarelli, 2011).

Sul futuro immediato pesa l’incognita del solito "vecchio" dubbio "kilbourniano" e cioè fino a quando la crosta che si sta deformando sopra il sistema idrotermale continuerà a reagire deformandosi in modo tutto sommato elastico. Questo perchè prima o poi dovrà iniziare a reagire in modo più rigido. In quel caso cosa succederà? è una situazione insolita, e non conosco altre zone dove tale fenomeno sia successo di recente (cioè da quando questi fenomeni sono studiati scientificamente) e penso francamente che non ce ne siano. Quindi senza punti di riferimento è proprio difficile pensare a cosa potrà accadere: potrebbe semplicemente essere che con le tante fratture diminuirà la pressione e il terreno riprenderà ad abbassarsi, ma come potrebbe reagire il magma, se ancora abbondantemente liquido, ad un calo della pressione?

la recente tomografia sismica 
di Giacomuzzi et al (2024)

PROVVEDIMENTI FUTURI. Le conseguenze di una eruzione sarebbero drammatiche, anche in uno scenario minimo come quello che è molto probabile in caso l’eruzione avvenga, e cioè la produzione di un nuovo “Monte Nuovo”. Ovviamente nella zona interessata dal nuovo cratere tutte le costruzioni e tutte le infrastrutture sarebbero irrimediabilmente perse, a meno che il cratere si formi nel golfo, anche accanto alla costa ma nel golfo. Nelle zone vicine il problema saranno le coperture (tetti e terrazze): io capisco che avendo a che fare con una tale bellezza dei luoghi la tentazione di una terrazza sul tetto per godere il panorama sia irrefrenabile, ma se si accumulano le ceneri di una eruzione tipo quella del 1538 l’unica precauzione “salva-tetti” sarebbe averli spioventi come nelle aree montane per la neve. Per le coperture piane se non erro vige una disposizione secondo la quale devono essere dimensionati per un carico di 300 kg/metro quadrato. La domanda è quante coperture sono in grado di sopportare un carico simile.

Per questo insisto (sono anni che lo dico...) che si debba iniziare a pensare ad una delocalizzazione STRUTTURALE e non di emergenza, iniziando da due divieti: no a nuove costruzioni e all’arrivo di nuovi residenti e dando una mano a chi volontariamente decide di trasferirsi, avendo cura però di demolire gli edifici abbandonati per evitare che qualcuno se ne riappropri.

Giova ricordare inoltre che la sismicità da sola non può elevare il livello di allerta, che è basato sulle possibilità di una eruzione e razionalmente, con una sismicità del genere, le conseguenze sugli edifici dovrebbero essere poche, a patto che siano costruiti bene e in luogo idoneo. Chiaramente in caso di edifici fatiscenti e/o costruiti in zone in frana o soggette a forte amplificazione delle onde sismiche il problema si fa pesante.

Però la componente emotiva è importante (e, ripeto, l’ho provata anche io) e di sicuro terremoti percepiti di notte non fanno certo bene al sonno.

tipico esempio di persona
che non crede a INGV

LE REAZIONI SCOMPOSTE ALLE SCOSSE. E LE MOTIVAZIONI POSSIBILI DI UN ALTO VALORE DEL RISENTIMENTO. Già due anni fa scrissi che il protrarsi di una situazione del genere metterà sempre più sotto stress la popolazione, con i rischi per individui singoli e per la società intera. Oltre ad una corretta informazione scientifica occorrerà secondo me anche un supporto psicologico, perché è necessario in condizioni del genere che tutti tengano la barra dritta

Ma adesso passo probabilmente in “modalità antipatico” ma non posso farne a meno perché non capisco come si possa preferire il dato di una app a quello di INGV e/o pensare di calcolare la Magnitudo in base a come si muovono i bicchieri di cristallo nella propria credenza: è semplicemente crassa ignoranza vomitare fango su INGV (e talvolta, come ieri sera, pure sul sottoscritto).

In particolare dopo la scossa delle 23.33 sono venute fuori delle assurdità. La colpa fondamentale è una app che in parecchi possiedono e che prende i dati dagli accelerometri dei cellulari di chi l’ha scaricata. Ieri sera ha annunciato una Magnitudo di 5.0. Si tratta di un errore pazzesco, e quello che fa davvero girare i cabbasisi è che questo valore sia stato ripreso anche da diversi siti internet oltre da diversi cittadini. Un esempio qui accanto (ed è pure successo che alcuni abbiano pure bannato me o altri geologi che intervengono, semplicemente perché credono più alle favole e a loro stessi che a persone competenti.

alla stessa distanza dall'epicentro
ci possono essere valori del risentimento
molto diversi

Allora:

1. IL RISENTIMENTO NON È LA MAGNITUDO. Ad esempio se io vi urlo nell’orecchio vi scasso il timpano, ma a 100 metri di distanza nessuno ha sentito niente (specialmente nel rumore di fondo della città), mentre sentite benissimo una esplosione avvenuta a 10 km di distanza senza farvi nulla. Ebbene, le scosse dei Campi Flegrei sono l’equivalente di un urlo: le sentite forte perché gli ipocentri sono dannatamente superficiali. Quindi il risentimento equivale a quello di una Magnitudo ben più elevata in caso di un terremoto a profondità “normale”. 
2. TERREMOTI NELLA STESSA POSIZIONE E DI UGUALE MAGNITUDO POSSONO ESSERE RISENTITI IN MANIERA DIVERSA. Le persone sono portate a pensare che un terremoti si scateni da un punto e le onde sismiche si propaghino ugualmente in tutte le direzioni, ma non è così. Innanzitutto un terremoto si origina lungo una faglia, ma per magnitudo basse la faglia è talmente poco estesa che si potrebbe quasi idealizzare una sorgente puntiforme. Il problema è che le onde sismiche non si trasmettono ugualmente in tutte le direzioni, per una serie di motivi che ci vorrebbe troppo elencare. È ovvio che se una energia di un certo valore si trasmette più in certe direzioni che in altre, nelle direzioni in cui si trasmette sarà percepito un risentimento maggiore che nelle direzioni verso le quali si trasmette meno energia, come si osserva nella carta della distribuzione del risentimento in questo terremoto a sinistra. Pertanto è possibile che due terremoti della stessa Magnitudo e originati nello stesso punto siano percepiti in maniera molto diversa perché ciascuno dei due ha una distribuzione diversa dell’energia liberata.

L’INCREDIBILE ACCELERAZIONE COSISMICA DELLA SCOSSA DELLE 23.19 italiane (ovviamente e giustamente segnalato alle 00.19 UTC, perchè i sismometri sono tutti sincronizzati sull'ora di Greenwich). Questo evento sismico è stato accompagnato dalla liberazione di energia in modo molto asimmetrico e ha provocato almeno in una direzione, testimoniata dai dati qui a destra di un accelerometro di INGV, una accelerazione massima del terreno di 0,5g, semplicemente sbalorditiva per un evento di quella Magnitudo (la metà della forza di gravità). Si tratta di un valore pazzesco, che si raggiunge in genere su eventi di Magnitudo molto superiore e quindi è stata – giustamente – percepita in alcune zone come estremamente violenta. Se nell’area interessata ad uno scuotimento del genere agli edifici non è successo nulla, siamo davanti a manufatti con una ottima risposta alle onde sismiche.

Quindi è chiaro perche:

1. quella famosa app abbia preso fischi per fiaschi
2. l’impressione avuta di residenti sia stata quella di un terremoti molto forte

Ma, ripeto, per calcolare la Magnitudo vengono utilizzate decine di sismografi e in tutte le direzioni. E nonostante questo, alle volte il valore indicato all’inizio viene poi modificato dopo gli affinamenti del caso (altrimenti basterebbero i dati in automatico e non ci sarebbe bisogno di quelli revisionati.

In conclusione, per favore,

1. prima di vomitare fango sulle Magnitudo di INGV pensateci non una, ma cento volte e non fatene di niente
2. evitate di prendere per oro colato quanto dicono app dal concetto di funzionamento discutibile  e che non usano dati ufficiali (salvo poi correggere a posteriori i valori quando si accorgono di averla sparata grossa)
3. specificamente per i Campi Flegrei, attenetevi a GOSSIP-INGV e non al gossip sui media e sui social

ARTICOLI CITATI

Giacomuzzi et al (2024). Tracking transient changes in the plumbing system at Campi Flegrei Caldera Earth Planet. Sci. Lett. 637, 118744

Guidoboni & Ciuccarelli (2011). C. The Campi Flegrei caldera: historical revision and new data on seismic crises, bradyseisms, the Monte Nuovo eruption and ensuing earthquakes (twelfth century 1582 AD). Bull. Volcanol. 73, 655–677

La caldera di Santorini è da qualche mese (e non da qualche giorno) da un sollevamento, a cui si accompagna una importante sismicità interna. Questo indipendentemente dalla sismicità di questi giorni a NE del vulcano

l'area preda della sequenza sismica a NE di Santorini
che probabilmente non c'entra nulla con quello che accade nel vulcano 

A proposito di Santorini circola un immagine con dei dati radar satellitari nella quale si evidenzia un possibile, sia pure leggero, sollevamento della caldera. Questa carta nasconde un equivoco: qualcuno pensa che questa immagine rappresenti una "istantanea" della caldera. In realtà non lo è perché raffigura i Persistent Scatters, cioè le serie temporali della distanza dal satellite di una serie di punti ricavati dalla elaborazione di diverse e immagini InSAR degli ultimi mesi. Per evidenziare invece una deformazione puntuale ci sarebbe voluto un interferogramma, e cioè una carta con le differenze nelle quote del terreno fra due immagini della stessa zona sfalsate nel tempo. Perché dico che è una carta degli ultimi mesi? Perché i dati disponibili del sistema europeo di sorveglianza InSAR (EGMS), che arrivano fino a novembre 2023 sono di segno opposto e cioè parlano di una subsidenza della caldera. Quindi il dato appena pubblicato appare in netto contrasto con i dati pregressi. Volendo capirci qualcosa, ho cercato di andare oltre. il risultato è che da qualche mese la caldera di Santorini mostra un sollevamento che interrompe la subsidenza degli ultimi anni ed è oggetto pure di una crisi sismica, indipendente da quella dell'area vicina attva ormai da una settimana. Quindi è probabile che, indipendentemente dai terremoti che avvengono adesso in questi giorni a NE del vulcano, lo stesso sia in fase di unrest.

LE CARATTERISTICHE TIPICHE DI UN VULCANO IN UNREST. Quando un vulcano entra (o sta per entrare) in fase di unrest (letteralmente: disordine). Il termine definisce la presenza di una serie di segnali di attività al di sopra del valoro di fondo di un vulcano in quiescenza, attività che precede una eruzione ma che si può interrompere anche senza che l’evento si verifichi. I segnali maggiormente esaminabili sono:

1. deformazione dell’edificio: i vulcani quiescenti si contraggono (almeno nelle fasi successive all’ultimo unrest), mentre in fase di unrest tendono a “gonfiarsi”. Negli ultimi decenni questi movimenti sono monitorabili abbastanza facilmente: se prima c’era solo strumentazione a terra (soprattutto inclinometri, oggi i dati satellitari, sia quelli dei sistemi di navigazione satellitare (GNSS, fra cui il GPS) e soprattutto i dati dei satelliti InSAR consentono considerazioni veloci e precise
2. sismicità: un edificio vulcanico ha sempre una sua sismicità di fondo (durante la quale possono esserci anche brevi fasi di sciami sismici) ma in fase di unrest la sismicità aumenta e quindi il livello di fondo si alza
3. gravimetria: sia nelle fasi di unrest che in coincidenza con le eruzioni ci possono essere variazioni nella gravimetria
4. fumarole: temperatura e composizione delle fumarole sono un indice importante del livello di attività di un vulcano e nelle fasi di unrest tendono ad assumere valori anche molto diversi da quelli dei periodi di quiescenza

Possiamo a questo proposito fare un confronto fra il Vesuvio e i Campi Fegrei:

• il primo, in fase quiescente dopo l’eruzione del 1944, si sta leggermente contraendo, presenta una sismicità bassa e le fumarole hanno composizione e temperatura costanti
• ai Campi Flegrei incece il suolo si sta sollevando, ci sono importanti modifiche di composizione e temperatura delle fumarole e quanto alla sismicità la situazione è purtroppo notissima

l'arco magmatico dell'Egeo e la zona di Santorini

IL SISTEMA VULCANICO A CUI APPARTIENE SANTORINI. Come si vede dalla carta qui accanto tratta da Rizzo et al (2016) Santorini e Christiana (isola a 17 km a S di Santorini) sono gli unici edifici parzialmente emersi di un gruppo di vulcani che si addensano lungo una direzione SW-NE che è marginalmente toccata dalla nota sequenza sismica in atto e fa parte dell'arco vulcanico attivo dell'Egeo meridionale, connesso alla subduzione della placca africana sotto quella egea. Il vulcano è attivo in condizioni subaeree da almeno 650.000 anni (prima di raggiungere la superficie c’è voluto un po' di tempo) e l'attività vulcanica segue un comportamento ampiamente ciclico:

1. eruzione pliniana/esplosiva,
2. costruzione di edifici interpliniani/effusivi
3. quiescenza.

Questi cicli durano in genere 10.000-30.000 anni (Druitt et al., 2019). Negli ultimi 350.000 anni Santorini ha sperimentato dodici eruzioni esplosive e almeno quattro crolli della caldera. L'ultima eruzione pliniana, la notissima "eruzione minoica", si è verificata nella tarda età del bronzo (all’incirca 1600 anni AC) e ha causato danni catastrofici in tutto l'Egeo meridionale.

Da allora il vulcano ha mostrato attività effusiva con l’emissione di lave a composizione dacitica (una roccia magmatica con uncontenuto maggiore di silice, corrispondente effusivo delle granodioriti. L'eruzione più recente avvenuta nel 1950 a Nea Kameni, al centro della caldera.

I dati radar InSAR di Sentinel-1 evidenziano negli ultimi mesi
un cambiamento nel comportamento della caldera rispetto al periodo 2019 - 2023 

LA SITUAZIONE ATTUALE. Dopo 60 anni di quiescenza, Santorini ha sperimentato un'intensa fase di unrest, interpretata come come una risposta alla nuova intrusione di magma nel sistema idraulico superficiale (Rizzo et al., 2015) e accompagnata anche da variazioni gravimetriche (Paraskevas et al, 2024). D’altro canto McVey et al (2019) confermano numerose evidenze multidisciplinari del fatto che sotto il vulcano si stia accumulando magma a bassa profondità. Dopo questa fase in cui si era alterata, la composizione dei gas fumarolici è rientrata ai livelli di fondo (Bernard et al, 2024)

Allora, vediamo cosa ho trovato su cosa sta succedendo oggi. 

1. DEFORMAZIONI DEL TERRENO. Riassumendo molto in generale, il rilevatore dei satelliti InSAR si trova sulla destra del satellite ed essendo tali satelliti in orbita polare in orbita ascendente è diretto verso est e in orbita discendente verso ovest. Ne consegue in teoria che se i movimenti dei punti considerati sono opposti stiamo osservando una frana: ad esempio se i punti tendono ad avvicinano in discendente e si allontanano in ascendente il terreno si muove verso est. Quando invece ascendente e discendente concordano se in entrambe le configurazioni i punti si allontanano siamo davanti a una subsidenza e, viceversa, se si avvicinano il terreno si sta sollevando.

In questa figura si vedono i confronti fra il pregresso EGMS e i dati recenti. A sinistra i dati delle orbite ascendenti, a sinistra quelli delle orbite discendenti, in alto i dati pregressi e in basso quelli ultimi. Vediamo come in EGMS, i cui dati arrivano fino alla fine di novembre 2023, la caldera fosse in decisa subsidenza (punti rossi). Negli ultimi mesi (ma purtroppo non sono riuscito a capire da quando), il movimento è opposto: c’è un certo, debole, sollevamento, testimoniato dal colore verde e blu dei punti.

Pertanto, il sollevamento di cui si parla tanto sui social, non è avvenuto adesso da quando sono iniziati i terremoti a NE dell'isola, ma è un processo che dura da parecchi mesi, almeno da settembre a giudicare dalla sismicità

2. DATI SISMICI. Altri dati a disposizione sono quelli sismici. Ebbene, i dati dell’Università di Atene mostrano che nella caldera nel 2023 e fino a metà del 2024 non ci sono eventi sismici a M uguale o superiore a 1, mentre questi sono notevolmente aumentati negli ultimi mesi, come si vede nella figura qui sotto.

Non ho trovato dati sulle fumarole, ma già la combinazione di quelli sismici con quelli della deformazione porta a supporre che siamo davanti ad un possibile futuro unrest del vulcano. Al solito bisogna usare il termine possibile, perché non è assolutamente detto che si vada verso l’eruzione: è stato così anche nel 2011-2012.

Insomma, sia le deformazioni che la sismicità forniscono evidenze del fatto che se il processo non si interromperà il vulcano entrerà in una fase di unrest.

Ma attenzione, evitiamo il catastrofismo, perché anche in caso di aumento dell'attività l'equivalenza Santorini = eruzione catastrofica è assolutamente falsa. Non solo dal punto di vista statistico c’è il conforto del fatto che ci vorrà ancora qualche migliaia, se non decine di migliaia, di anni prima di una eruzione catastrofica tipo quella minoica, ma il vulcano ha prodotto diverse eruzioni normali da quel momento. Ad esempio solo nel XX secolo ce ne sono state 4: 1925, 1929, 1935 e 1950, eventi che non sono certo “passati alla storia”.

Quanto al rapporto con i terremoti di questi giorni, direi che ce ne sono pochi. Si, è estremamente probabile, date le sue caratteristiche, che questa sequenza sismica sia connessa ad una risalita di fluidi che provocano i terremoti diminuendo l’attrito lungo le tante faglie della zona, ma una correlazione diretta la vedo difficile, anche perché la zona interessata dai terremoti tocca solo marginalmente l’allineamento vulcanico e non coinvolge la caldera, nella quale non sembra esserci un aumento del livello di sismicità rispetto a quello, peraltro intenso, degli ultimi mesi. E, soprattutto, i fenomeni nel vulcano sono iniziati ben prima, diversi mesi fa.

BIBLIOGRAFIA

Bernard et al (2024). Temporal monitoring of fumarole composition at Santorini volcano (Greece) highlights a quiescent state after the 2011–2012 unrest. Front. Earth Sci. 12:1366213.

Druitt et al (2012). Decadal to monthly timescales of magma transfer and reservoir growth at a caldera volcano. Nature 482, 77–80.

McVey et al (2019). Magma accumulation beneath Santorini volcano, Greece, from P-wave tomography. Geology 48/3, 231-235

Paraskevas et al (2024). Spatiotemporal gravity changes at the Santorini Volcanic complex and their interpretation. Quaternary Science Advances 13 - 100140

Rizzo et al(2019). Geochemistry of CO2-rich gases venting from submarine volcanism: the case of Kolumbo (Hellenic Volcanic Arc, Greece). Front. Earth Sci. 7, 60.

La sequenza sismica del febbraio 2025 a nord di Santorini: possibile conseguenza di una circolazione di fluidi?

Da qualche giorno è in atto una importante sequenza sismica a NE di Thera, l’isola che ospita il celebre vulcano di Santorini. Chiaramente, data la fama di Santorini, tutto quello che succede di sismico intorno a questo vulcano merita attenzione. È interessante notare come i media (e i social) si stiano occupando di questa sequenza, mentre in Etiopia ne è in corso un’altra di intensità anche maggiore nel silenzio generale. Queste due sequenze rappresentano entrambe delle conseguenze di una tettonica estensionale e se in quella etiopica è chiaro che i terremoti siano dovuti alla messa in posto nella crosta di un dicco vulcanico, a Santorini l’origine vulcanica è esclusa, anche se il sospetto di un coinvolgimento di un importante volume di fluidi è pesante, rendendo in qualche modo le due sequenze abbastanza simili. Ma parliamo di quello che sta succedendo nell’Egeo.

fig.1: i movimenti della microzolla egea dedotti dalla componente est-ovest dei dati radar satellitari
e quelli desunti dalle misurazioni dei sensori GPS

fig. 2: l'area interessata dalla sismicità e la sua struttura a horst e graben

LA SEQUENZA SISMICA A NORD-EST DI SANTORINI. Il mar Egeo è in un regime di retroarco: nel quadro del regime compressivo di un ambiente di collisione fra placche il retroarco è quell’area della placca superiore posta alle spalle dell’arco magmatico caratterrizzata da un regime distensivo, sotto la quale la placca inferiore scende nel mantello. Quando la placca in subduzione si immerge verso ovest o verso nord (come in questo caso) il regime di retroarco spesso corrisponde alla formazione di bacini a crosta continentale assottigliata (come in questo caso) o a vera e propria crosta oceanica (ad esempio il mar Tirreno). Di fatto, come si vede qui sopra nella figura 1, che presenta le carte delle velocità desunte dai dati radar satellitari e dai GPS, la placca egea si muove verso SE.

È un’area caratterizzata da una frequente sismicità che in genere è di tipo distensivo, il quadro più logico per un bacino di retroarco, ma esistono anche diverse faglie trascorrenti. Nel mar Egeo l'estensione regionale non ha (ancora?) portato alla formazione di nuova crosta oceanica, ma ha comunque provocato l'assottigliamento della crosta continentale. Ovviamente questo fenomeno ha portato all'esumazione di rocce metamorfiche e alla formazione di blocchi rigidi delimitati da faglie normali. Questi blocchi formano alternativamente delle dorsali e dei bacini. Nei bacini si depositano sedimenti e tra questi notiamo a nord-est di Santorini il bacino di Anhydros, tra le isole di Thera (la principale della caldera di Santorini), Ios, Amorgos e Anafi.

La figura 2 confronta l'area interessata dalla sequenza sismica con la sua struttura geologica. I terremoti sono iniziati il 27 gennaio, e continuano imperterriti anche adesso mentre scrivo (mattina del 4 febbraio): dall'inizio sono stati registrati fino ad ora oltre 300 terremoti, di cui almeno una quindicina con M superiore a 4 e le Magnitudo stanno leggermente aumentando. I meccanismi focali sono distensivi, con in molti casi una leggera componente trascorrente. In particolare il problema maggiore attuale è rappresentato dalle frane, data la geologia di Santorini, caratterizzata da scarpate piuttosto ripide su rocce fratturate e non sempre ben litificate.

fig. 3: la sismicità a profondità inferiore e superiore a 25 km.
Si nota come il Kolumbo sia in posizione marginalerispetto all'area interessata dalla sismicità

NON CI SONO RAPPORTI CON IL VULCANO KOLUMBO. Nessun mistero sulla presenza immediatamente a NE di Santorini di un vulcano sottomarino, il Kolumbo (dalla parte opposta di Santorini c’è un terzo vulcano, il Christiana. Sono considerati tutti e 3 nello stesso sistema vulcanico). Si tratta di un tipico vulcano di arco magmatico, collegato alla placca africana che subduce sotto la microplacca egea. Il bacino di Anhydros ospita il vulcano Kolumbo e altri 25 coni vulcanici sviluppati lungo la frattura Christiana-Santorini-Kolumbo, formando la catena vulcanica di Kolumbo (Nomikou et al. 2019). Il Kolumbo è considerato il sistema vulcanico più attivo della regione egea e la sua ultima eruzione, avvenuta nel 1650, ha formato un cratere largo 1,7 km al centro del cono. Il vulcano è stato fonte di attività sismica negli ultimi decenni (ad esempio, sciami sismici del 2006-2007). Il suo cono ha una forma allungata orientata NE-SW con un diametro basale di 3 km.

Questa sequenza interessa una area tra le isole di Thera, Anyrdos e Amorgos, dove Heath et al (2019) evidenziano la presenza di una serie di blocchi che si muovono fra loro lungo faglie dirette circa SW-NE e tocca solo marginalmente il Kolumbo, come si vede dalla figura 3. Quindi non si può dire che si sviluppa sui suoi fianchi.

COSA PROVOCA LO SCIAME? È vero: la distribuzione areale degli epicentri è simile a quella di sistemi vulcanici in unrest come vediamo adesso in Italia ai Campi Flegrei o in Islanda nella penisola di Snaefellsnes e cioè un’area circolare o ellittica, ma la profondità degli eventi è molto più ampia, visto che gli ipocentri interessando tutta la crosta fino a oltre 25 km di profondità (dati dell’università di Atene come nella figura 3) e anche la magnitudo degli eventi pare parecchio alta per essere di origine vulcanica. Inoltre l'area è troppo vasta e troppo panciuta per essere una risalita di magma. 

Pertanto a causa della particolare distribuzione degli epicentri è probabile che questi terremoti siano connessi ad una importante circolazione di fluidi. Anche il leggero aumento della Magnitudo massima con il tempo è  compatibile con una situazione di questo tipo.

BIBLIOGRAFIA CITATA

Devoti et al 2017 A Combined Velocity Field of the Mediterranean Region Annals of Geophysics, 60, 2, S0215;

Heath et al (2019). Tectonism and its relation to magmatism around Santorini volcano from upper crustal P wave velocity. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 124, 10,610–10,629.

Nomikou et al (2019). The Christiana–Santorini–Kolumbo Volcanic Field. Elements, 15, 171–176.