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 fa) 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.