Rapporto sulle attività geofisiche, oceanografiche e di campionamento durante la crociera PANSTR12 con Nave Aretusa: Isole Eolie (Stromboli, Panarea, Salina) (2012-06-30 - 2012-07-14)

Abstract

Le isole vulcaniche di Stromboli e Panarea fanno parte del settore orientale dell Arco Eoliano (Figura 1), nel Tirreno Meridionale [Calvari et al., 2008; Bortoluzzi et al., 2010; Romagnoli et al., 2013 e riferimenti]. Quest’ultimo è un bacino di retro arco di età plio-pleistocenica la cui formazione è legata all’arretramento della placca Ionica in subduzione sotto quella Europea [Malinverno and Ryan, 1986]. L’attuale assetto morfologico del vulcano Stromboli è il risultato di un succedersi di eventi deformativi di instabilità alternati ad eventi di ricostruzione connessi alla continua attività vulcanica . Una serie di collassi laterali e verticali di natura vulcanica e vulcano-tettonica ha interessato l’edificio durante l’intera fase di formazione. L’evento distruttivo più recente è rappresentato dal collasso del settore NW del vulcano. Questo evento ha marcato in modo netto la morfologia dell’edificio vulcanico con la definizione di una struttura morfologica che interessa sia la porzione emersa che sommersa del fianco occidentale dello Stromboli (conosciuta come Sciara del Fuoco). La batimetria dell’isola di Stromboli (Figura 2) mette in evidenza, a circa 500 m dalla costa, il Canyon della Sciara del Fuoco che prograda in direzione NW e NNW. A circa 1-1.5 km dalla costa il canyon viene mascherato da una struttura deposizionale a forma di delta (fan) dove sono accumulati depositi vulcanici di debris avalanche connessi a differenti fasi di collasso del settore NW dell’edificio vulcanico di Stromboli [Marani et al., 2008].
Figura 1. Inquadramento delle Isole Eolie nel Tirreno Meridionale. Dati batimetrici da Marani et al., [2004].
Il riquadro bianco indica il settore orientali dell’arco eoliano. Lo schema strutturale in basso a sinistra è ripreso da Neri et al. [2003], D’Agostino e Selvaggi [2004] e Billi et al. [2006].
Nel dicembre 2002 si è assistito alla forte eruzione di Stromboli che è passato dalla attività normale “stromboliana” con fontane di lava e lapilli dai crateri sommitali ad una fase caratterizzata da lava emessa in gran quantità nella Sciara del Fuoco ed in mare. Il 30 dicembre 2002 una frana sottomarina nel fianco N della Sciara [Chiocci et al., 2008], ha provocato anche lo scivolamento di un grosso costone subaereo e ha generato un piccolo maremoto, avvertito soprattutto nelle Eolie (onde di 10m a Stromboli) ma anche a Milazzo, Messina e Napoli.
Quindi, si può ben capire come il monitoraggio e la caratterizzazione di strutture di instabilità di questo tipo debbano essere considerati un obiettivo di primaria importanza per la completa valutazione del rischio vulcanico associato. L’approccio metodologico proposto in questa attività di ricerca ha previsto la valutazione della signature magnetica direttamente correlata alla struttura deformativa della Sciara. In generale, le zone di frana in ambito vulcanico presentano una particolare signature magnetica. La distribuzione caotica del sedimento vulcanico sciolto induce, infatti, una perdita della componente rimanente della suscettività. Concettualmente quindi, la definizione del pattern magnetico dell’area della Sciara può portare alla realizzazione di un modello crostale basato sulle sorgenti generatrici di anomalia
magnetica.
Figura 2. Isola di Stromboli, integrazione dati di batimetria [Marani et al., 2004] e foto aerea relativa alla struttura del cono.
Il complesso vulcanico di Panarea e degli isolotti circostanti viene attualmente considerato inattivo (ultima eruzione documentata circa 20000 anni fa), con attività fumaroliche presenti sino da epoca storica. Tuttavia, il 3 novembre 2002, si è avuta una violenta eruzione gassosa nell’area ad est dell’Isola (Figura 3), nella zona degli ‘Scogli’ (Dattilo, Lische, Panarelli), principalmente lungo lineamenti strutturali orientati NE e NW. L’eruzione è durata fino a circa il 2004 ed è stata caratterizzata da un flusso notevole, di alcuni ordini di grandezza maggiore del flusso normale. Fino dall’inizio delle attività di eruzione gassosa a Panarea, l’Istituto di Scienze Marine (ISMAR), sulla base di indagini dagli anni 1990, ha effettuato ricerche volte a valutare la distribuzione ed il flusso delle zona di scarico, oltre che a studiare la morfologia e l’assetto tettono-fisico con indagini multibeam, oceanografiche, magnetometriche e gravimetriche, alcune delle quali ripetute anche negli anni [Bortoluzzi et al., 2011; Anzidei et al., 2005; Manini et al., 2008; Aliani et al., 2010; Cocchi et al., 2008].
Figura 3. A) Isola di Panarea e ‘Scogli’, Batimetria da fonti citate in Bortoluzzi et al. [2011]. B) localizzazione dei principali punti di emissioni di gas (Dicembre 2002) (da Anzidei et al. [2005] e Aliani et al. [2010]). I cerchi rossi indicano le emissioni più intense e durature nel tempo.
All’interno della collaborazione Coordinamento Nazionale per la Geofisica Marina (CO.NA.GEM.), che riunisce i vari Istituti e organizzazioni tecnico-scientifiche italiani, si è svolta la campagna denominata PANSTR12, realizzata con Nave Aretusa della Marina Militare Italiana (MMI). PANSTR12 ha avuto come obbiettivi principali la caratterizzazione morfologica e geofisica della porzione sommersa della Sciara del Fuoco, Isola di Stromboli e la ripetizione di rilievi multibeam e magnetometrici dell’area degli isolotti di Panarea realizzati a partire dal 2002, nell’ottica di permettere analisi e valutazioni sul percorso evolutivo dei fenomeni legati all’eruzione gassosa, anche in relazione all’assetto tettonico e geodinamico dell’arco vulcanico delle Eolie. La campagna PANSTR12 è stata realizzata attraverso una proficua collaborazione tra l’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV), gli Istituti di Scienze Marine (ISMAR) di Bologna (ISMAR-BO) e di La Spezia (ISMAR-SP), entrambi del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), e l’Istituto Idrografico della Marina (IIM).