mercoledì 6 agosto 2025

No, non c'è una "caverna" suborizzontale ai Campi Flegrei, ma una frattura subverticale (peraltro come spesso succede nei vulcani)


Allora, riguardo alla notizia di ieri sui Campi Flegrei, siccome non mi fidavo molto dei comunicati stampa (in particolare quella della “cavità orizzontale” prospettata da tanti non mi tornava un gran chè), tantomeno di quello dell’Università di Pisa dove evidentemente parlare di “frattura subverticale” sarebbe stato troppo difficile, ho preferito andare subito a vedere l’articolo originale (Rapagnani et al, 2025). Ebbene, come dice il riassunto dell’articolo, si tratta di una “frattura inclinata, piena di gas, attiva da almeno 7 anni, che collega il serbatoio in espansione con i processi fragili superficiali e le fumarole superficiali” (inclinata, non orizzontale). 

Ma andiamo con ordine.
Iniziamo dicendo che al solito i media (e purtroppo non solo i siti acchiappaclick che la sparano grossa di loro) si sono scatenati e no, non c'è assolutamente dopo questa scoperta un aumento delle possibilità di una eruzione. Per chi lo dice si possono ipotizzare 3 patologie di informazione:
  • parla di cose che non sa e non intende (molto facile)
  • non ha capito nulla (possibile) 
  • esagera mentendo sapendo di mentire (e purtroppo amche questa è una posizione possibile)
  • dobbiamo inoltre considerare una somma di queste possibilità, in percentuali variabili
la tomografia sismica di Giacomuzzi et al (2024)

QUADRO GENERALE DEI CAMPI FLEGREI. La fonte di deformazione dell'attuale stato di agitazione della caldera flegrea è stata localizzata a circa 4 km sotto il centro di Pozzuoli, in corrispondenza del maggiore sollevamento. Grazie ai tanti terremoti che investono l’area, vari metodi geofisici hanno fornito diverse ricostruzioni del sottosuolo dei Campi Flegrei, che concordano “in generale” ma differiscono in alcuni particolari. Quella che giudico più attendibile è la tomografia sismica di Giacomuzzi et al (2024). Per chi volesse approfondire ne ho parlato in questo post. Recentemente hanno fornito un quadro abbastanza simile De Landro et al (2025). Sostanzialmente la situazione è questa:
  • una zona caratterizzata da una anomalia a bassa velocità delle onde sismiche che suggerisce la presenza di fluidi geotermici in stato supercritico
  • uno strato di roccia al di sopra di essa a bassa permeabilità e alta resistenza a 1,5–2 km di profondità
In particolare lo strato a bassa permeabilità è quello che fa nascere i problemi, perché impedisce la propagazione verso l'alto dei fluidi che vengono dalla camera magmatica (o da più sotto); questo causa la sovrapressurizzazione delle formazioni sottostanti, e da qui la deformazione (il bradisismo che sta innalzando Pozzuoli e i suoi dintorni). Ho parlato qui di come hanno ben spiegato la situazione Danesi et al (2024): un aumento della pressione provoca un inarcamento delle rocce soprastanti, che sua volta provoca terremoti che (ri)aprono delle fratture, lungo le quali i gas del sistema idrotermale riescono a risalire: in questo modo la pressione nel sistema diminuisce e il suolo smette di risalire o quasi. Ma poi le fratture si richiudono perché i fluidi vi depositano il loro elevato contenuto minerale e quindi la pressione nel sistema ricomincia a rialzarsi e riprende il sollevamento.

alcuni esempi di onde a lungo periodo che si sovrappongono
alle normali onde dei terremoti vulcano-tettonici
OSCILLAZIONI PARTICOLARI ALL’INTERNO DEI SISMOGRAMMI DEI TERREMOTI FLEGREI. Lo stillicidio di terremoti vulcano-tettonici a cui stiamo assistendo adesso nell’area flegrea, con la popolazione comprensibilmente preoccupata (li ho provati anche io quando sono stato lì a lavorare una settimana, e vi assicuro che è una cosa tutt’altro che piacevole) produce onde sismiche normali.
Questi terremoti sono di tipo vulcano-tettonico, cioè sono dovuti al movimento lungo delle faglie, che però anziché da un campo di stress regionale come i terremoti tettonici normali è dovuto a un campo di stress indotto dalla deformazione in corso nella caldera.

In realtà i vulcani però possono fornire anche delle onde sismiche a periodo più lungo rispetto ai terremoti tettonici e vulcano-tettonici. Sono generalmente attribuite alla presenza di fratture riempite da fluidi magmatici o idrotermali. 
Spiego in breve per i non addetti: fisicamente tra i parametri di un’onda (come appunto una onda sismica) ci sono la frequenza e il suo inverso, il periodo. Nei vulcani, oltre a quelle normali (sia prodotte all'interno del sistema che fuori da esso)  troviamo delle onde sismiche caratterizzate da un periodo ben più lungo di quello che caratterizza le onde dei terremoti tettonici, note come LP (Long Period) e VLP (Very Long Period). Questi segnali particolari rappresentano la risposta dinamica di una frattura riempita di fluidi al transito di onde sismiche generate da una rottura fragile che si verifica altrove.

in bianco le aree da dove provengono i segnali VLF, ben diverse
dalle aree interessate dai terrmoti vulcano-tettonici 
Rapagnani et al (2025) riportano per la prima volta nei Campi Flegrei delle oscillazioni VLP (Very Long Period): per farlo hanno utilizzato i sismogrammi dei 136 terremoti a M maggiore dei Campi Flegrei degli ultimi anni (ovviamente tutti vulcano-tettonici), osservando come molti di questi, indipendentemente dalla loro posizione ipocentrale, siano accompagnati da un chiaro segnale a lungo periodo. Non è stato semplice evidenziare questi segnali VLP perché:
  • se i terremoti vulcano-tettonici iniziano molto chiaramente, non c’è un inizio chiaro dei segnali VLP e quindi è difficile individuarne la sorgente
  • il loro segnale è mascherato dalle onde dei corrispondenti terremoti vulcano-tettonici

L'ORIGINE DI QUESTI SEGNALI A LUNGO PERIODO. Ma da dove provengono questi segnali VLP? La loro ampiezza massima è costantemente osservata nelle stazioni situate a Pozzuoli e quindi l’area di origine si trova più o meno da quelle parti. 
Sono stati selezionati 14 segnali VLP associati a terremoti vulcano-tettonici in diverse aree della caldera, avvenuti dal 2018 al 2025, con profondità comprese tra 2,3 e 4,2 km. 
Nella figura qui accanto vediamo gli epicentri della sismicità a Pozzuoli, con i tensori colorati (i cosiddetti “beach ball”, che fornisco informazioni sul tipo di terremoto):
  • si notano 3 zone di massima sismicità con epicentri in cui i tensori dello sforzo sono colorati: quella a Pozzuoli, quella nel golfo e quella nei dintorni del Monte Nuovo (che penso sia una estensione della fascia sismica del golfo). 
  • i sono poi dei tensori in bianco, che rappresentano gli epicentri dei terremoti a lungo periodo. Questi ultimi epicentri sono lontani dalle zone a massima sismicità vulcano-tettonica.
Per Rapagnini et al (2025) i segnali VLP provengono da una sorgente attiva negli ultimi 7 anni, che molto probabilmente è rappresentata da una frattura piena di fluido. La sua localizzazione media è approssimativamente al di sotto di Pozzuoli e dell'area della Solfatara, come si vede nell'immagine sottostante. 
Tramite l’analisi degli eventi VLP gli Autori suggeriscono che la fessura sia subverticale, lunga circa1000 m, larga 650 e spessa circa 35 cm.
Non è quindi una caverna orizzontale come qualcuno ha scritto, e dopotutto la presenza di fratture di questo tipo nelle aree vulcaniche è comune.
Nessun allarmismo dunque. Semplicemente un ennesimo miglioramento delle conoscenze scientifiche.

A sinistra la carta degli epicentri delle onde VLP
a destra la sezione, dove si evidenzia la frattura che produce le onde VLP  



BIBLIOGRAFIA

questo post si riferisce soprattutto a:
Rapagnini et al (2025). Coupled earthquakes and resonance processes during the uplift of Campi Flegrei caldera. Communications Earth and Environment (2025) 6:607


ALTRI LAVORI CITATI:

Danesi et al (2024) Evolution in unrest processes at Campi Flegrei caldera as inferred from local seismicity Earth Planet. Sci. Lett. 626 (2024) 118530

De Landro et al (2025) 3D structure and dynamics of Campi Flegrei enhance multi-hazard assessment Nature Communications, (2025)16:4814

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


sabato 2 agosto 2025

I terremoti di Kamchatka - Isole Curili del 1952 e del 2025 hanno interessato lo stesso settore


Visto che l’epicentro del terremoto M 8.8 del 30 luglio 2025 è molto vicino a quello del M 9.0 del 4 novembre 1952, la domanda che mi ero posto (anzi, che ci siamo posti in diversi) è stata: “i due terremoti hanno interessato lo stesso segmento oppure il terremoto del 1952 è partito da lì ma la rottura ha interessato il segmento più a nord?
La risposta era intuibile dato che il segmento dall'epicentro verso NE della subduzione sotto la penisola di Kamchatka è molto corto, in quanto si ferma all'intersezione con la subduzione delle Aleutine, e quinid una Magnitudo del genere a partire come punto di rottura dall'epicentro del 1952 era improbabile. Ma siccome nella Scienza contano i dati e non le idee è meglio avere i dati in mano, ed era quindi giusto trovare della bibliografia, con la quale è stato facile ricostruire la situazione (per esempio: Bath e Benioff, 1958):quindi i due megathrust hanno interessato a 73 anni di distanza lo stesso segmento della zona di subduzione Kamchatka - Curili, dove la placca pacifica scorre alla velocità di 80 mm/anno sotto la placca Nordamericana (si, è la placca nordamericana, non euroasiatica). 
Quindi dei 6 terremoti più forti mai registrati a livello mondiale dai sismografi, due riguardano lo stesso segmento, quello di Kamchatka meridionale – Isole Curili.
La cosa che salta all'occhio è che gli epicentri degli eventi più forti sono concentrati in un'area ristrettissima immediatamente a largo delle coste sudorientali della penisola. Lì c'è anche una concentrazione di eventi un pò più deboli (relativamente, visto che si parla di scosse con M superiore a 6). Questo anche se parlare di "epicentro" (e cioè di una geometria puntiforme) per eventi del genere è scorretto, dato che il movimento è molto esteso: diciamo che per "epicentro" si indica la proiezione sulla superficie terrestre del punto da dove inizia e si propaga la rottura.


La carta qui sopra presenta la sismicità attuale a scala maggiore. 
Qui a destra l'area direttamente colpita, . 
Sono indicati con dei rombi gli epicentri dei terremoti M 7.5 del 20 luglio (verde) e M 8.8 del 30 luglio (giallo).
Le repliche del 20 luglio (in verde) occupano un segmento lungo 150 km. 
Probabilmente in quel segmento anche le repliche dal 30 luglio in poi sono aftershocks del terremoto del 20. Questo perché si trovano a NE dell'epicentro del 30 luglio ma nell'area investita il 20 luglio.
Quindi escludendo quella zona, dall'epicentro del 30 luglio l'area colpita dalle repliche veso SW è lunga circa 500 km, in linea con la Magnitudo registrata. 


IL TERREMOTO M 9.0 DEL 4 NOVEMBRE 1952. Volendo mettere i dati nel GIS, se per quelli attuali basta estrarli dall’Iris Earthquake Browser, invece quelli degli anni ‘50 si trovano nel database dei “Significant Earthquakes” di USGS. Purtroppo non esistono files geografici e allora inserirli è stato lungo e anche un po' noiosetto, perché mi è toccato riportarli tutti manualmente su dei files CSV…
I dati USGS dei “significant earthquakes” di quegli anni per quell'area partono da una Magnitudo minima di 6.3, quindi nulla ci dicono su eventi a Magnitudo inferiore, ma già questi terremoti sono talmente tanti da fornire un quadro chiaro del segmento interessato dalla sequenza. Come ho già evidenziato, l’epicentro è più o meno lo stesso. 
Nella carta, in aggiunta a quella precedente, sono segnate in arancione le repliche con M 6.3 e oltre fino al 31 dicembre dell’anno successivo. Si vede che il segmento interessato è lo stesso, con l’unica differenza che è un po' più lungo, il che è logico, vista la Magnitudo maggiore.

Il record sismico dell’USGS offre altre considerazioni:
  • il terremoto del 4 novembre 1952 non sembra essere stato anticipato come quello del 2025 da un importante foreschock (anche se, ricordiamoci, il registro dell’USGS che ho consultato potrebbe essere lacunoso, mancando di sismi a M inferiore a 6.3 e quindi potrebbe mancare qualcosa con Magnitudo inferiore). Nel catalogo USGS l’evento precedente al 4 novembre1952 è il M 6.8 del 22 giugno 1952 alle isole Curili, E questo porta ad un’altra cosiderazione interessante:
  • i pallini bianchi evidenziano una sequenza sismica iniziata giusto un anno prima, con il terremoto M 7.0 del 6 novembre 1951 alle isole Kurili. Ebbene, sembra proprio che la sismicità a seguito del megathrust del 1952 si concluda dove inizia l’area interessata dalla sequenza del 1951.
  • Inoltre, altra curiosità che penso abbia solo ed esclusivamente un valore statistico, è che tra il 26 e il 31 ottobre 1952, quindi nei giorni immediatamente precedenti al megathrust, l’area a largo della costa di Honshu è stata colpita da uno sciame sismico (sciame perché le Magnitudo sono paragonabili) con ben 6 eventi a M compresa fra 6.3 e 6.5 

QUANTO DURERANNO LE REPLICHE? Un terremoto con una Magnitudo del genere sarà ovviamente seguito da una coda lunga, dove eventi a M superiore a 6 saranno da cosiderare normali almeno per un anno e mezzo. 
Dato però che possiamo ritenere il terremoto del 1952 quasi un gemello di quello del 30 luglio, la figura a sinistra illustra l’andamento del rilascio della deformazione riportato in Bath e Benioff (1958) per i 1000 giorni successivi limitatamente agli eventi con M uguale o superiore a 6, dove ogni trattino verticale è un terremoto (in effetti il catalogo dei Significant Earthquakes riporta diversi eventi anche nel 1953 e 1954). 
Si vede come il rilascio sia stato abbastanza continuo per i primi 100 giorni, dopodiché è diminuito sensibilmente per i successivi 900.
Da ultimo notiamo che il segmento a N di quello interessato da questi terremoti fino all’intersezione con la fossa delle Aleutine negli ultimi decenni non ha prodotto terremoti con M superiore a 6.5 per una fascia lunga poco meno di 200 km. La domanda è se si tratta di un gap sismico o no, ma la lunghezza del segmento è decisamente minore e quindi la Magnitudo potenziale si colloca intorno a 7.5 secondo la tabella di Wells e Coppersmith (1994). 

SITI CONSULTATI 

Iris Earthquake Browser: https://ds.iris.edu/ieb/index.html

USGS – Significant Earthquake: https://earthquake.usgs.gov/earthquakes/browse/significant.php

BIBLIOGRAFIA CITATA

Bath e Benioff (1958). The aftershock sequence of the Kamchatka earthquake of November 4, 1952. Bulletin of the Seismological Society of America, 48, 1-15.

Wells e Coppersmith (1994). New Empirical Relationships among Magnitude, Rupture Length, Rupture Width, Rupture Area, and Surface Displacement. Bulletin of the Seismological Society of America, Vol. 84, No. 4, pp. 974-1002