Campi Flegrei, un sensore laser rileva alte concentrazioni di idrogeno solforato: lo studio

Presso la fumarola dell’area di Pisciarelli, nella caldera dei Campi Flegrei, uno speciale sensore laser ha rilevato concentrazioni elevate di idrogeno solforato, un gas altamente tossico per l’uomo. Le concentrazioni sono 12 volte superiori alla soglia di sicurezza e sono state rilevate durante le campagne di misura effettuate tra maggio 2025 e febbraio 2026 entro pochi metri dalla fumarola. Fortunatamente, i rilievi mostrano che il composto tende a disperdersi velocemente riducendo così la sua pericolosità. Il sensore non ha invece rilevato biossido di zolfo, che diversamente dall’idrogeno solforato è un segnale di un contributo diretto del magma alle emissioni. Il sensore è stato messo a punto dal Dipartimento interuniversitario di Fisica dell’Università e del Politecnico di Bari in collaborazione con l’Istituto di Fotonica e Nanotecnologie del CNR di Bari.

Cosa ha scoperto il sensore laser: picchi di gas 12 volte oltre la soglia

I ricercatori hanno eseguito i rilievi nella zona della caldera in cui la fuoriuscita di gas dal terreno è particolarmente intensa. Per superare i limiti degli strumenti di monitoraggio tradizionali, che hanno tempi di risposta dell’ordine di minuti e non riescono a seguire le rapidissime variazioni delle emissioni gassose, è stato utilizzato un nuovo sensore laser. Questo strumento invece ha tempi di risposta inferiori al secondo. Questa tecnologia consiste in un fascio di luce infrarossa che va vibrare determinate molecole e in un diapason di quarzo che ne intercetta l’onda acustica che viene prodotta dalla vibrazione. I ricercatori hanno scelto di utilizzarla per analizzare proprio l’idrogeno solforato (H2S): in passato l’INGV ne aveva ipotizzato l’emissione in alte concentrazioni in quest’area, nonostante gli strumenti tradizionali ne avessero misurata una concentrazione modesta (3-4 ppm). L’elevata sensibilità del sensore laser fa sì che altri gas che vengono emessi dalla fumarola in maggiori quantità, come vapore acqueo e anidride carbonica, non interferiscano nelle misurazioni dell’idrogeno solforato. Il risultato delle analisi ha confermato le ipotesi dei ricercatori: entro 10 m di distanza dalla fumarola sono stati individuati picchi fino a 60 ppm, che superano di 12 volte la soglia oltre la quale anche una breve esposizione risulta pericolosa per l’uomo. Tuttavia, già a poche decine di metri di distanza dalla sorgente delle emissioni la concentrazione di gas scende molto al di sotto della soglia critica.

Cosa si può dedurre dalle rilevazioni laser

Il fatto che a qualche decina di metri di distanza, sebbene vi siano tracce del composto, queste ultime risultino deboli, significa che il gas si disperde velocemente a contatto con l’atmosfera trasformandosi in altri composti non nocivi per l’uomo. Un altro aspetto positivo è che il sensore laser non ha rilevato la presenza di biossido di zolfo, che a differenza dell’idrogeno solforato viene rilasciato direttamente dal magma. L’idrogeno solforato si forma invece quando i gas magmatici ricchi di zolfo risalgono in superficie e interagiscono con le acque sotterranee, arricchendosi di questo composto. È la conferma che le emissioni, così come il sollevamento del suolo e i terremoti, hanno un’origine prevalentemente legata alla presenza di acque meteoriche nel sottosuolo, che vengono riscaldate dai gas rilasciati dal magma in profondità e quindi si espandono esercitando una pressione che ha queste conseguenze. Riuscire a monitorare in tempo reale le variazioni delle emissioni delle fumarole è fondamentale per comprendere più nel dettaglio che cosa accade nel sottosuolo della caldera e a migliorare le simulazioni della sua evoluzione.

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