Rischio di esplosioni freatiche ai Campi Flegrei: cosa sono e cosa dice il nuovo studio

Un nuovo studio del CNR pubblicato sulla rivista Solid Earth dimostra un’ipotesi già elaborata in passato, secondo la quale la causa diretta del bradisismo ai Campi Flegrei non sarebbe il magma, ma l’acqua di origine meteorica accumulata nel sottosuolo della caldera, tra circa 2,7 e 4 km di profondità. Questi fluidi, riscaldati dai gas rilasciati dal magma, di espandono ed esercitano una notevole pressione. Le conseguenze sono l’aumento della deformazione e della sismicità. Una pressione così alta dei fluidi in futuro potrebbe sfociare in fenomeni potenzialmente pericolosi, che comportano l’emissione improvvisa in superficie di vapore, acqua e frammenti rocciosi con "colate di fango bollente e detriti" che prendono il nome di esplosioni freatiche.

Lo studio sull’acquifero all’origine del bradisismo

Lo studio, condotto dal CNR in collaborazione con la società Steam, specializzata nello sviluppo delle tecnologie energetiche geotermiche, si è concentrato sui fluidi emessi dalle fumarole della Solfatara. Le loro caratteristiche chimiche e fisiche, infatti, forniscono indizi sull’ambiente sotterraneo da cui hanno origine. I dati acquisiti in superficie sono stati integrati con quelli ottenuti grazie ai pozzi geotermici realizzati negli anni '70 e '80, profondi fino a 3 km.

In questo modo è stato possibile ricostruire un modello della caldera che ne mostra la struttura in profondità, evidenziando in particolare la distribuzione degli acquiferi. Sotto la Solfatara sono presenti tre acquiferi a diverse profondità. Quello responsabile del bradisismo sarebbe l’acquifero intermedio, posto a una profondità compresa tra circa 2,7 e 4 km. Nei pori dei suoi sedimenti è presente una miscela di acqua, vapore e anidride carbonica che viene riscaldata dai gas emessi dal magma situato più in profondità. Questi fluidi, una volta riscaldati, si espandono ed esercitano così una pressione sulle rocce circostanti. La presenza sopra l’acquifero intermedio di uno strato costituito da rocce impermeabili che agisce da sigillo fa sì che i fluidi abbiano difficoltà a trovare una via di fuga. Il risultato è che la pressione aumenta enormemente, causando la deformazione dello strato impermeabile fino alla rottura delle rocce, accompagnata da terremoti.

Il potenziale rischio di esplosioni freatiche

La condizione di pressione in cui si trova attualmente l’acquifero potrebbe causare esplosioni freatiche, un fenomeno contemplato dal livello di allerta gialla (sottolivello di disequilibrio medio, secondo la nuova strategia di pianificazione per il rischio vulcanico dei Campi Flegrei) in cui ad oggi si trova l’area della caldera. Le esplosioni freatiche si verificano quando l’acqua sotterranea surriscaldata si trasforma in vapore in modo improvviso: questo accade quando si formano fratture attraverso cui l’acqua può risalire, quindi quando si ha una diminuzione di pressione. In questo caso acqua e vapore, insieme a frammenti rocciosi, vengono rilasciati in superficie con un’esplosione. Si tratta di un fenomeno localizzato che non coinvolge magma, ma potenzialmente pericoloso, che non può essere previsto a causa della sua natura improvvisa. A favorirlo potrebbe essere l’indebolimento dello strato impermeabile, che sottoposto a stress prolungati si frattura. Claudia Principe del CNR – Istituto di Geoscienze e Georisorse e coautrice dello studio, afferma:

Qualora un evento di questo tipo si verificasse, esso determinerebbe la formazione di colate di fango bollente e detriti che si riverserebbero rapidamente al di fuori dell’area sorgente, percorrerebbero i bassi morfologici e si dirigerebbero verso la linea di costa, come già successo in passato alla Solfatara

Per gestire il rischio di esplosioni freatiche gli autori dello studio sostengono che, oltre a monitorare temperatura e pressione dell’acquifero intermedio, si potrebbero utilizzare i pozzi geotermici per ridurre la pressione all’interno dell’acquifero. Si tratta di un argomento controverso dal momento che, come sostengono altri ricercatori dell’INGV, questa soluzione comporterebbe di interferire con il delicato sistema dei Campi Flegrei, con il possibile innesco di terremoti e delle stesse esplosioni freatiche, oltre alla diffusione di gas nocivi in atmosfera.

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