Terremoti Campi Flegrei, studio INGV rivela sciami sismici “burst-like” e la dinamica della caldera

Nell’area dei Campi Flegrei è stata rilevata la presenza di sciami sismici “burst-like”, sequenze sismiche ad altissima frequenza, registrati dai sismogrammi nell’area della Solfatara tra il 2021 e il 2024. La scoperta è riportata da un nuovo studio, condotto dai ricercatori dell’INGV e del CNR e pubblicato su Nature Communications. Questi sciami sarebbero il risultato del crescente aumento delle pressioni esercitate fluidi infiltrati nelle fratture delle rocce nel sottosuolo e possono essere considerati come un indicatore di crescente instabilità nel sistema idrotermale. L’area dei Campi Flegrei sta attraversando un prolungato periodo di intensificazione dell’attività vulcano-tettonica, iniziato nel 2005. In questo arco di tempo sono stati osservati un aumento della sismicità generale, un’intensificazione dell’emissione di gas e un’accelerazione della deformazione del suolo.

Sismicità e bradisismo nei Campi Flegrei e lo studio sugli sciami burst-like

L’ultima fase bradisismica dei Campi Flegrei è iniziata nel 2005 e ha visto il susseguirsi di oltre 18.500 terremoti, con una magnitudo massima di 4.4 gradi Richter e picchi di sollevamento del suolo fino a 1,4 metri nell’area centrale della caldera. In particolare, l’area comprendente il sistema idrotermale Solfatara–Pisciarelli, il Monte Olibano e anche il Golfo di Pozzuoli risulta tra le più interessate dall’attività bradisismica, con oltre 10.000 eventi sismici registrati. I terremoti dei Campi Flegrei sono solitamente di tipo vulcano-tettonico, cioè, presentano un inizio chiaro e generalmente impulsivo, un ampio contenuto in frequenza e sono associati a meccanismi di frattura fragile delle rocce, analoghi a quelli dei terremoti tettonici. Tra il 2021 e il 2024 è stata osservata un’intensificazione dell’attività dei vulcano-tettonica nell’area, sia in termini di frequenza degli eventi sismici che di tasso di sollevamento del suolo.

Uno studio condotto da ricercatori dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) – Osservatorio Vesuviano e Sezione di Pisa – insieme all’Istituto per il Rilevamento Elettromagnetico dell’Ambiente del CNR di Napoli, e pubblicato l’11 febbraio 2025 sulla rivista internazionale Nature Communications, ha evidenziato come alcune sequenze sismiche registrate in questo periodo possano essere ricondotte a sciami burst-like, o più semplicemente, sciami a raffica.

Gli ipocentri di queste sequenze sismiche sono generalmente profonde qualche km e mostrano una distribuzione più evidente al di sotto del cratere della Solfatara, con un leggero spostamento verso nord, in corrispondenza del sistema idrotermale di Solfatara–Pisciarelli.

Cosa sono gli sciami sismici di tipo “burst”

Gli sciami sismici di tipo burst son caratterizzati da intertempi, ovvero il tempo medio tra un evento e l’altro, estremamente ridotti che possono essere inferiori a pochi secondi. Il sismogramma appare caotico, con eventi che si susseguono in modo irregolare e con picchi sismici ampiamente sovrapposti, al punto da rendere difficilmente distinguibili i singoli terremoti e i relativi intertempi.

Questi fenomeni furono descritti per la prima volta nel 1990 nell’area idrotermale delle Mammoth Mountains, negli Stati Uniti, e vennero interpretati come il risultato di rapide variazioni di pressione all’interno del sistema geotermico locale, causate dal movimento di gas nel sottosuolo del complesso vulcanico. Sciami sismici di tipo burst sono stati poi identificati anche in altri contesti vulcanici: nel 1992 a White Island (Nuova Zelanda) e nell’area vulcanica di Tatun, a Taiwan. In entrambi i casi, tali sequenze sono state interpretate come la risposta del sistema di faglie e fratture nel sottosuolo a fluttuazioni della pressione dei fluidi. Nel 2005, in Giappone, sciami burst-like sono stati associati all’eruzione freatica del vulcano Hakone.

La sorgente degli sciami di tipo burst dei Campi Flegrei

Come nei casi sopra citati, anche per i Campi Flegrei gli autori dello studio suggeriscono che gli sciami sismici di tipo “burst” possano riflettere la risposta fragile delle rocce del sottosuolo agli incrementi di pressione dei fluidi nel sistema idrotermale. Diversi studi hanno infatti evidenziato come, negli ultimi anni, l’area dei Campi Flegrei sia stata interessata da un progressivo aumento della pressione e della temperatura nel sottosuolo, fenomeni riconducibili alla risalita di gas e magma profondi.

In particolare, l’area di Solfatara–Pisciarelli è caratterizzata da un regime di stress estensionale. Si tratta, infatti, di un’anomalia geodetica, ovvero una zona della caldera in cui il sollevamento del suolo avviene a velocità generalmente inferiori rispetto alle aree circostanti. Questa distensione negli strati crostali più superficiali è attribuita all’inflazione della caldera, cioè al sollevamento del suolo causato da una sorgente di deformazione situata in profondità.

Gli sforzi tettonici estensionali favorirebbero un aumento della permeabilità delle rocce, per effetto della fratturazione, nel sistema idrotermale più profondo, creando condizioni ideali per la circolazione di fluidi e gas. Questo processo sarebbe alla base degli sciami sismici di tipo burst, generati dalla spinta degli stessi fluidi contro le superfici di frattura, ma potrebbe anche predisporre l’area allo sviluppo di futura attività freatica.

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