VESUVIO - Valutata la pericolosità delle colate di fango susseguenti alle eruzioni sub-pliniane nella Piana Campana

Per la prima volta, realizzato lo studio sul complesso della pericolosità probabilistica delle colate di fango (lahar) susseguenti due eruzioni storiche del Vesuvio

Con un progetto ambizioso, un team multidisciplinare di ricercatori dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV), della Heriot-Watt University (UK), dell’Università di Pisa, dell’Università di Torino e dell’Università di Bari, è riuscito a valutare quantitativamente la pericolosità sulla Piana Campana delle possibili colate di fango causate dalla ri-mobilizzazione dei depositi di caduta e dei flussi piroclastici durante, o nei mesi immediatamente successivi, un’eruzione del Vesuvio simili a quelle sub-pliniane del 472 e del 1631 d.C. I risultati dello studio, finanziato dal Dipartimento della Protezione Civile (DPC), sono stati pubblicati in tre articoli correlati sulla rivista scientifica internazionale ‘Solid Earth’, dell’European Geophysical Union (EGU).

A seguito di un’eruzione vulcanica è possibile la formazione di un flusso costituito da una miscela di frammenti, in prevalenza vulcanici, e acqua della consistenza del fango che tende ad incanalarsi lungo le valli e a fermarsi ai piedi dei versanti. Il fenomeno, chiamato lahar, rappresenta uno dei più pericolosi tra quelli che accompagnano o seguono le eruzioni vulcaniche: a causa della potenza distruttiva che li contraddistingue, possono provocare cambiamenti significativi nel paesaggio, con impatti drammatici sulla popolazione e sulle infrastrutture.
La Piana Campana, ovvero l’area pianeggiante che si estende dal Tirreno all’Appennino Campano, dal Garigliano alla Penisola Sorrentina, e che racchiude in sé anche i Campi Flegrei e il Vesuvio, risulta essere particolarmente soggetta agli effetti dei lahar, poiché le pendici dei vulcani Vesuvio (propriamente, Somma-Vesuvio) e Campi Flegrei, insieme alle valli e ai rilievi appenninici, sono ricoperti da depositi piroclastici delle eruzioni esplosive di questi vulcani facilmente ri-mobilizzabili, soprattutto dopo piogge intense e/o prolungate.
Il team di scienziati, coordinati dall’INGV, per la prima volta nella vulcanologia, ha valutato la pericolosità probabilistica delle colate di fango (lahar) nel suo complesso.
In particolare, il primo dei tre studi, focalizzato sui rilievi di campagna, ha realizzato uno studio accurato di campo e laboratorio, i cui dati sono stati inclusi in un database completo delle caratteristiche stratigrafiche e sedimentologiche dei depositi delle eruzioni del 472 d.C. (cd. eruzione di Pollena) e di quella più recente del 1631, dei relativi depositi da lahar e del loro impatto sul territorio, che in alcuni casi è stato molto disastroso.
Campioni di queste eruzioni sono stati estratti in circa 500 punti della Piana Campana dislocati a distanze variabili dal Vesuvio (dalle località più vicine fino agli Appennini), sia attraverso scavi archeologici già presenti in quell’area sia con scavi effettuati per lo studio vulcanologico. La loro analisi ha permesso di definire in modo quantitativo gli effetti su larga scala e locali degli eventi studiati.
I depositi piroclastici riconosciuti nell’area studiata rappresentano livelli cronologici ben precisi, fondamentali per la definizione dell’evoluzione geologica e archeologica del paesaggio.

Modello digitale del terreno della zona oggetto di studio, evidenziando la distribuzione spaziale (pallini verdi) dei punti oggetto dei rilievi di campagna

Il secondo studio presenta il nuovo codice IMEX-SfloW2D per la simulazione numerica dei lahar, basato su leggi costitutive ed equazioni che meglio descrivono alcune caratteristiche tipiche della propagazione dei flussi di fango come, ad esempio, i processi di deposizione ed erosione che avvengono durante lo scorrimento della colata, e che sono in grado di modificare significativamente la distanza percorsa dalla colata stessa. Lo studio presenta anche la calibrazione del modello in base ai dati di campagna del primo studio identificando, attraverso un’analisi rigorosa, i processi e i parametri più rilevanti ai fini della stima di pericolosità.

Risultato di una simulazione della propagazione di un lahar originato nel settore nord-ovest del Vesuvio; in particolare mostra l’animazione della simulazione dello spessore del flusso durante la propagazione.

Il terzo studio, basato sui risultati dei primi due, fornisce la risposta all’obiettivo del progetto finanziato dal Dipartimento della Protezione Civile, con la messa a punto di mappe di pericolosità probabilistica dell’invasione delle colate di fango sulla Piana Campana, considerando diverse soglie di spessore e pressione dinamica delle colate. Spessore e pressione, infatti, rappresentano i principali parametri con i quali si quantifica l’impatto delle colate sugli edifici e sull’ambiente urbano. Lo studio tiene conto anche delle incertezze sul volume iniziale delle colate rimobilizzate, sulla disponibilità di materiale piroclastico in caso di eruzione (dovuta, a sua volta, all’incertezza sulla direzione e sulla velocità del vento durante l’eventuale eruzione), e su quale dei diversi bacini idrografici che insistono sulla Piana Campana potrebbe dare origine al lahar.

Mappa di pericolosita’ condizionata all’occorrenza di un lahar da almeno uno dei bacini idrografici considerati in questi studi; in particolare mostra in toni di colore il logaritmo dello spessore massimo del flusso che, in ogni punto, ha una probabilita’ del 5% di essere superato.

Link allo studio 1
Link allo studio 2
Link allo studio 3 

Link utili
Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV)
Heriot-Watt University
Università di Pisa (UniPI)
Università di Torino (UniTO)
Università degli Studi di Bari Aldo Moro (UniBA)
Dipartimento della Protezione Civile (DPC)
European Geosciences Union (EGU)
Solid Earth