Le eruzioni dell’Etna non si limitano a scuotere la terra e a riempire l’aria di gas e ceneri, ma sono in grado di lasciare la propria “impronta” fin nello spazio, perturbando la ionosfera a centinaia di chilometri di altezza.
Questo è quanto emerge dallo studio “Ionospheric Disturbances During the 4 December 2015, Mt. Etna Eruption”, recentemente pubblicato sulla rivista internazionale Earth and Space Science. La ricerca documenta per la prima volta, con un dettaglio senza precedenti, i disturbi ionosferici generati da una grande fontana di lava avvenuta sull’Etna il 4 dicembre 2015.
Rilevamento senza precedenti grazie alla rete GNSS
Lo studio è stato condotto da un team di ricercatori dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) e delle Università di Trento, Catania, Calabria e La Sapienza di Roma, in collaborazione con l’Institute of Atmospheric Physics di Praga. Per la rilevazione è stata impiegata una fitta rete di oltre 200 ricevitori GNSS (Global Navigation Satellite System) installati in Sicilia e nel Sud Italia.
I ricercatori hanno identificato lievi ma evidenti variazioni nel Contenuto Elettronico Totale (TEC) della ionosfera. Queste variazioni sono comparse tra 20 e 30 minuti dopo l’inizio dell’eruzione del 2015, in coincidenza con la crescita della colonna eruttiva fino a 13 chilometri di altezza. Le anomalie hanno mostrato oscillazioni periodiche di 15–25 minuti, propagandosi fino a 200 chilometri a sud-ovest del vulcano.
«Abbiamo dimostrato che anche un’eruzione ‘locale’ e non catastrofica come quelle dell’Etna lascia una traccia nello spazio, che è possibile individuare grazie a una rete densa di sensori», ha spiegato Federico Ferrara, dottorando dell’Università di Trento e primo autore dello studio.
Onde di gravità atmosferiche e nuove prospettive
Questi segnali anomali sono coerenti con le cosiddette “onde di gravità atmosferiche”, ossia oscillazioni dell’aria generate dal rapido innalzamento della colonna eruttiva che si propagano nell’atmosfera.
L’integrazione tra la vulcanologia e le scienze dello spazio apre a nuove prospettive per il monitoraggio. Michela Ravanelli, co-autrice dell’articolo de La Sapienza Università di Roma, ha sottolineato l’importanza del risultato: «È un passo importante verso l’integrazione tra la vulcanologia e le scienze dello spazio. Immaginare che un’eruzione dell’Etna possa ‘parlare’ con la ionosfera ci ricorda quanto siano interconnesse Terra solida e atmosfera: è una sfida scientifica, ma anche una grande opportunità per migliorare i sistemi di allerta».
Alessandro Bonforte, Primo Ricercatore dell’INGV e co-autore della ricerca, ha evidenziato come gli strumenti pensati inizialmente per studiare il vulcano e la litosfera si siano rivelati utili per indagare le perturbazioni indotte verso l’alto nell’atmosfera, fornendo una visione unica del Pianeta nei suoi diversi strati.
Verso un monitoraggio vulcanico integrato
Sebbene i segnali ionosferici non possano essere considerati precursori da soli, gli autori ritengono che l’integrazione di queste osservazioni con altre discipline coinvolte nel monitoraggio vulcanico possa offrire nuove informazioni sui rilasci di energia in atmosfera dalle profondità del vulcano. Questo potrebbe portare alla costruzione di scenari eruttivi più dettagliati. L’Etna, grazie alla sua attività frequente e alla ricca strumentazione installata, rappresenta un laboratorio naturale unico per lo sviluppo di queste innovative metodologie.
L’impronta multidisciplinare dello studio è stata ispirata dalle intuizioni dei professori Giovanni Occhipinti e Vincenzo Carbone, esperti rispettivamente in sismologia ionosferica e nei sistemi complessi. A questi due scienziati di fama internazionale, la cui influenza scientifica è stata determinante, è dedicata la ricerca.
«Il lavoro è dedicato a Vincenzo Carbone, fisico dell’Università della Calabria, il cui contributo scientifico ha avuto un ruolo determinante nello sviluppo dello studio», ha ricordato Vincenzo Capparelli dell’Università della Calabria, co-autore della ricerca.
