Bradisismo

Il bradisismo, anche conosciuto come “respiro vulcanico”, è un fenomeno ciclico legato al vulcanismo che prevede l’innalzamento e l’abbassamento dell’area calderica. Il termine “bradisismo” deriva dalle parole greche bradýs e seismós, cioè “lento” e “scossa”, in riferimento all’attività sismica associata a questo fenomeno principalmente durante le fasi di ascesa del suolo.

Nonostante i Campi Flegrei e Pozzuoli siano sicuramente il luogo ideale per osservare il bradisismo in tutta la sua intensità, ciò avviene, anche se più debolmente, in altre parti del mondo, come a Rabaul in Nuova Guinea, a Long Valley in California e nello Yellowstone National Park.

Cosa causa il bradisismo?

Non esiste, al momento, una teoria che metta d’accordo tutti i geofisici e vulcanologi del mondo. Le cause più accreditate del bradisismo sono, secondo uno studio dei geofisici Marco Calò (Università del Messico) e Anna Tramelli (INGV), riconducibili a tre meccanismi:

  • Una camera magmatica superficiale che cambia il suo volume nel tempo (D’Auria et al., 2012);
  • Gli acquiferi superficiali che, riscaldandosi, si espandono (Chiodini et al., 2003);
  • La decarbonizzazione in presenza di fluidi supercritici (Vanorio et al., 2015) .

Questi fenomeni possono avere luogo sia singolarmente sia in combinazione tra loro (Lima et al., 2009).

Parlando di tempistiche, possiamo dire che tra un ciclo bradisismico e il successivo non è previsto un tempo “standard” ma, al contrario, dipende da quali fattori entrano in gioco. Quello che sappiamo è che ogni volta che il terreno si alza (fase ascendente) prima o poi si ri-abbassa (fase discendente), anche se il tempo tra una fase e l’altra non è prevedibile.

grafico INGV
in foto: Grafico che riporta la curva di sollevamento del suolo tra il 1905 e il 2012 (credit: INGV)

Il bradisismo Flegreo

I Campi Flegrei si trovano ad ovest della città di Napoli e sono un campo vulcanico nel quale, da almeno 2000 anni, si registrano fenomeni bradisismici. Le ultime crisi bradisismiche (quindi importanti fenomeni di sollevamento), sono accadute nel 1969-72 (risalita di 1,77 m) e 1982-84 (risalita di 1,78 m).
Secondo uno studio svolto nel 2018 dai ricercatori dell’INGV (Moretti et al., 2018), i fenomeni bradisismici dal 1985 ad oggi sarebbero legati a una risalita di gas magmatico all’interno degli acquiferi e non, come si credeva, ad una massa di magma che “spingeva” il suolo verso l’alto. I risultati sono stati ottenuti analizzando più di 37 anni di dati geochimici (composizione dei gas delle fumarole) e geofisici (deformazioni del suolo della caldera).

Come si misura il bradisismo Flegreo

I fenomeni bradisismici vengono costantemente monitorati dall’INGV che, tramite una fitta rete (multiparametrica) di sensori, raccoglie costantemente diversi tipi di dati:

  • Dati sismici: vengono raccolti dalla rete sismica permanente installata in tutta l’area e si misurano parametri come ipocentro e magnitudo di ciascuna scossa;
  • Deformazioni del suolo: si valuta sia lo spostamento verticale che la variazione dell’inclinazione tramite dati GSP, tiltometri e dati mareografici;
  • Monitoraggio termico ad immagine: numerosi sensori valutano la variazione di temperatura tramite onde infrarosse;
  • Geochimica dei fluidi: dalle fumarole vengono misurati svariati parametri quali livelli di CO2, composizione chimica e variazione della loro temperatura.

Le due crisi bradisismiche di Pozzuoli

In epoca recente sono state rilevate due violente crisi bradisismiche: nel 1969-72 e nel 1983-84. La prima, secondo i dati della Protezione Civile, causò un sollevamento del suolo di circa 1,70 m, seguito poi da una lenta subsidenza fino al 1982. La seconda crisi, iniziata nel 1982 e conclusa nel 1984, causò un ulteriore sollevamento del suolo di 1,80 m e complessivamente si verificarono circa 10 mila terremoti, il maggiore dei quali avvenne il 4 ottobre 1983 con una magnitudo pari a 4.2. Durante questa seconda crisi bradisismica 30 mila puteolani furono costretti ad evacuare a causa dell’elevato rischio di crolli per attività sismica. Dal 1985 il suolo ha ripreso ad abbassarsi (poco meno di 100 cm), fino ad una nuova fase di sollevamento iniziata nel 2006 e che continua ancora oggi.

Il bradisismo dei Campi Flegrei secondo l'Attualismo

L’importanza del bradisismo, sembra impossibile, ma è anche filosofica. Esiste una branca della filosofia della scienza che prende il nome di Attualismo (o Uniformitarismo) che, detto in maniera semplice, crede che gli eventi (in questo caso geologici) che possiamo vedere oggi siano gli stessi che accadevano in passato.

Il geologo Charles Lyell, l’autore del primo manuale di geologia moderna, visitò l’area Flegrea e restò folgorato dalla visione del Tempio di Serapide di Pozzuoli. Qui i resti delle colonne presentavano evidenti segni di alterazione causati da organismi marini a diverse altezze. Questo voleva per forza dire che, ciclicamente, queste colonne sono state sommerse e riemerse, proprio in seguito ai movimenti del suolo per il bradisismo.

La filosofia uniformitarista ideata da James Hutton si sposa quindi con l’idea di geologia di Charles Lyell e il Tempio di Serapide diventa dunque nel 1832 la copertina di questo famoso primo libro di geologia moderna.

Bibliografia

Calò, M., and A. Tramelli. (2018) "STRUTTURA DEI CAMPI FLEGREI."
Chiodini, G., Todesco, M., Caliro, S., Del Gaudio, C., Macedonio, G. and M. Russo (2003) Magma degassing as a trigger of bradyseismic events: The case of Phlegrean Fields (Italy), Geophys. Res. Lett. 30(8), 1434;10.1029/2002GL016790
D’Auria, L., Pepe, S., Castaldo, R., Giudicepietro, F., Macedonio, G., Ricciolino, P., … and Martini, M. (2015). Magma injection beneath the urban area of Naples: a new mechanism for the 2012–2013 volcanic unrest at Campi Flegrei caldera. Scientific reports, 5, 13100.
Lima, A., De Vivo, B., Spera, F. J., Bodnar, R. J., Milia, A., Nunziata, C., … & Cannatelli, C. (2009). Thermodynamic model for uplift and deflation episodes (bradyseism) associated with magmatic–hydrothermal activity at the Campi Flegrei (Italy). Earth-Science Reviews, 97(1-4), 44-580
Moretti, R., Troise, C., Sarno, F. et al. Caldera unrest driven by CO2-induced drying of the deep hydrothermal system. Sci Rep 8, 8309 (2018). https://doi.org/10.1038/s41598-018-26610-2
Vanorio, T., Virieux, J., Capuano, P. and Russo, G. (2005) Threedimensional seismic tomography from P wave and S wave microearthquake travel times and rock physics characterization of the Campi Flegrei Caldera, J. Geophys. Res., 110, 1-14.

Articolo a cura di
Stefano Gandelli