Supervulcani: cosa può prevedere il monitoraggio

Terremoti, deformazioni del suolo ed emissioni di gas aiutano i vulcanologi a monitorare i grandi sistemi vulcanici. Ma rilevare un’attività insolita non equivale a stabilire la data di una supereruzione.

Un vulcano può tremare, gonfiarsi o modificare le proprie emissioni di gas senza che una grande eruzione sia imminente. Per gli scienziati, prevedere un’eruzione non significa quindi leggere un singolo segnale come un conto alla rovescia: occorre monitorare diverse misurazioni, confrontarle con l’attività abituale e stabilire se delineano un’evoluzione coerente.

Questa distinzione è particolarmente importante per i grandi sistemi vulcanici come Yellowstone. Il monitoraggio può rilevare cambiamenti e contribuire a valutare un pericolo. Da solo, però, non indica la data e le dimensioni di una futura eruzione.

«Supervulcano» descrive un’eruzione passata

Il termine «supervulcano» indica un centro vulcanico che ha prodotto almeno un’eruzione di magnitudo 8 secondo l’indice di esplosività vulcanica, o VEI. Per questa categoria, il criterio essenziale è un volume di depositi superiore a 1 000 chilometri cubi. Si tratta di una classificazione basata sull’entità di un’eruzione passata, non di una diagnosi su ciò che il vulcano sta per fare.

Yellowstone, Toba in Indonesia, Taupo in Nuova Zelanda e Long Valley in California sono tra i sistemi associati a grandi eruzioni esplosive avvenute in passato. Le loro caldere, vaste depressioni che si formano quando il suolo sprofonda dopo il ritiro del magma, conservano le tracce di questi episodi. Ma un vulcano che ha conosciuto una supereruzione può anche produrre eventi molto più modesti.

Yellowstone ne è un esempio concreto. Secondo l’US Geological Survey (USGS), la sua più recente attività vulcanica è stata una colata lavica, circa 70 000 anni fa. L’agenzia precisa che, dalla più recente grande eruzione di caldera, avvenuta circa 640 000 anni fa, il sistema ha conosciuto numerose eruzioni relativamente poco esplosive, principalmente colate laviche. La categoria «supervulcano» non significa quindi né che ogni ripresa dell’attività sarebbe gigantesca, né che un’eruzione del genere sia attesa a intervalli regolari.

Strumenti diversi per monitorare un unico sistema

I vulcanologi cercano cambiamenti misurabili in diversi aspetti del vulcano. La sismologia rileva i terremoti, compresi gli sciami sismici, cioè gruppi di scosse ravvicinate. La loro evoluzione può aiutare a individuare la fratturazione delle rocce o i movimenti di fluidi in profondità. Ma in alcune regioni vulcaniche i terremoti sono frequenti: la loro presenza non basta ad annunciare un’eruzione.

La geodesia misura le deformazioni del suolo. Stazioni GPS e satelliti radar possono monitorare sollevamenti o sprofondamenti, talvolta dell’ordine di pochi millimetri. Queste variazioni forniscono informazioni sui cambiamenti di pressione e sui movimenti sotto la superficie. Anche in questo caso, la deformazione del suolo non è, da sola, la prova che si stia preparando un’eruzione: i sistemi vulcanici subiscono anche oscillazioni che non sfociano in un’eruzione.

Gli scienziati monitorano anche le emissioni di gas, come il diossido di carbonio e il diossido di zolfo, oltre alla temperatura e ad alcuni parametri delle acque e delle sorgenti termali. Queste misurazioni documentano gli scambi tra magma, rocce, gas e acque sotterranee. A Yellowstone, l’Osservatorio vulcanologico di Yellowstone, a cui partecipa l’USGS, monitora in particolare i terremoti, le deformazioni del suolo, i corsi d’acqua e alcune temperature.

L’interesse sta nel mettere in relazione gli indizi. Un’evoluzione simultanea e insolita di più segnali, osservata in diversi luoghi e nel tempo, è più informativa di una singola misurazione. Gli specialisti la confrontano con il livello di fondo, vale a dire con l’attività abituale del sistema. L’USGS sottolinea che terremoti di bassa magnitudo, sollevamenti o sprofondamenti e emissioni di gas sono fenomeni comuni a Yellowstone e, di per sé, non segnalano un’eruzione imminente.

Rilevare una crisi non significa datare un’eruzione

Occorre distinguere tre domande. La prima è se l’attività di un vulcano stia cambiando. La seconda è valutare se questo cambiamento corrisponda a una crisi che potrebbe portare a un’eruzione. La terza, più difficile, consiste nel prevedere il luogo, il momento e l’entità dell’evento. Gli strumenti forniscono osservazioni che contribuiscono a questa valutazione; non trasformano il vulcano in un orologio.

Un aumento dell’attività può preannunciare un’eruzione, ma può anche interrompersi o evolvere senza produrre lo scenario atteso. E conta anche il tipo di evento: una colata lavica e una grande eruzione esplosiva non hanno la stessa dinamica né le stesse conseguenze. I segnali ricercati e la loro interpretazione devono quindi essere riferiti al vulcano in questione e all’evento ipotizzato.

Secondo l’USGS, un episodio che precedesse un’eruzione catastrofica a Yellowstone sarebbe probabilmente rilevabile, ma non è possibile stabilirne in anticipo la durata esatta. L’agenzia ipotizza che un’attività preparatoria potrebbe manifestarsi settimane, o addirittura mesi o anni prima. Nel caso di eruzioni più piccole, alcuni precursori possono manifestarsi nei giorni o nelle settimane precedenti l’evento. Si tratta di indicazioni generali, non di una garanzia sui tempi applicabile a ogni vulcano o a ogni eruzione.

Yellowstone non è «in ritardo»

Il confronto tra le date delle eruzioni passate può dare l’illusione di un calendario. Yellowstone ha conosciuto tre grandi eruzioni di caldera, separate da intervalli di durata molto diversa. Calcolare una media tra questi intervalli non permette di dedurre la data della prossima eruzione: due intervalli non bastano a stabilire una periodicità e le eruzioni vulcaniche non seguono un ritmo regolare.

L’USGS precisa anche che la camera magmatica riolitica poco profonda di Yellowstone è per lo più solida e contiene solo una frazione di materiale fuso. Gli scienziati non sono certi che vi sia abbastanza magma mobilizzabile da alimentare una nuova grande eruzione. Un’eruzione catastrofica resta possibile in termini geologici, ma l’agenzia indica che nessun segnale suggerisce che sia imminente e che un evento del genere è improbabile nei prossimi secoli.

Il monitoraggio non promette quindi di prevedere il giorno di una supereruzione. Serve a osservare i cambiamenti, a distinguere una variazione comune da una crisi più preoccupante e a comunicare le valutazioni man mano che arrivano nuovi dati. Per il lettore, il punto essenziale è semplice: un vulcano attivo non è necessariamente sul punto di eruttare e un terremoto o una misurazione isolata non bastano, da soli, a stabilire che un’eruzione sia imminente.