A cura del socio Mauro Coltelli
Vulcanologo e Coordinatore della Carta Geologica del Vulcano Etna
Il Monte Etna è uno dei vulcani più attivi del mondo, ubicato in corrispondenza della costa orientale della Sicilia in una delle aree più densamente popolate del bacino del Mediterraneo. L'Etna è un vasto complesso vulcano-basaltico che ricopre un'ampia superficie sub-circolare di 1.178 km2, con un diametro massimo di circa 45 km che si eleva dalla costa ionica fino a 3.328 m di altezza. Il vulcano Etna è caratterizzato attualmente da una frequente e talvolta persistente attività eruttiva prodotta dai suoi crateri sommitali (Figura 1), marcata dall'occorrenza di periodiche eruzioni laviche prodotte anche da fessure eruttive che si aprono lungo i suoi fianchi (Figura 2) fino a bassa quota, come storicamente riportato sin dall'età ellenica.
Figura 1 - Emissioni gassose dal cratere sommitale Bocca Nuova, 30 dicembre 2018 (Cortesia Carmelo Monaco)*.
Un vulcano attivo, come l'Etna, costituisce un rischio per la comunità che vi risiede principalmente a causa delle sue eruzioni laterali potenzialmente distruttive per il tessuto urbano. La stima della pericolosità del vulcano è ampiamente basata sull'archivio delle sue passate eruzioni. I rilievi e i dati di campagna, la loro analisi e le relative interpretazioni forniscono utili informazioni riguardo alla frequenza, alla magnitudo, alla distribuzione e allo stile dei fenomeni vulcanici che hanno generato le forme e i depositi distribuiti sul territorio vulcanico. La carta geologica rappresenta uno straordinario archivio di dati concernenti le passate eruzioni e può essere usata per scopi pratici come, per esempio, la gestione del territorio e la sua prevenzione dall'impatto dei fenomeni eruttivi al fine di minimizzare l'esposizione dei beni materiali ai danneggiamenti causati dalle eruzioni, specie quelle più catastrofiche, e quindi essere utile anche alla gestione delle emergenze vulcaniche. Nell'ultimo decennio, l'Etna è divenuto uno dei vulcani più monitorati e studiati del mondo ed è considerato un laboratorio naturale per vulcanologi e geofisici.
Figura 2 - Eruzione Etna, 24 Dicembre 2018 (Cortesia: Francesco Zuccarello)*.
Il riferimento geologico per la comunità scientifica è fornito dalla carta geologica. L'Etna ha avuto il privilegio di avere la prima carta geologica di un grande vulcano pubblicata da Sartorius Von Waltershausen tra il 1844 e il 1859, questo pionieristico lavoro già conteneva i principali elementi stratigrafici che hanno caratterizzato l'evoluzione del vulcano. Dopo oltre un secolo in cui la vulcanologia si è ampiamente sviluppata tra le discipline geologiche, Romano Romano del CNR Istituto Internazionale di Vulcanologia di Catania con colleghi italiani e inglesi, pubblicarono nel 1979 una nuova carta geologica alla scala 1:50.000. Infine nel 2011 Stefano Branca assieme al sottoscritto, dell'INGV di Catania, assieme a Gianluca Groppelli, del CNR di Milano, e Fabio Lentini dell'Università di Catania, il quale ci ha lasciato di recente, hanno pubblicato la terza versione della carta geologica e una serie di articoli a corredo sul Italian Journal of Geosciences (scarica qui la carta geologica e l'articolo associato) con il contributo dell'ISPRA che in una sua Memoria descrittiva della Carta Geologica d'Italia ne ha pubblicato una versione estesa in lingua italiana (scarica qui il volume ISPRA).
Figura 3 - Etna 24 dicembre 2018, l'eruzione vista da Catania (Cortesia Giuseppe Puglisi)*.
Le principali novità della nuova carta geologica risiedono nella piena ed esclusiva applicazione della litostratigrafia come criterio stratigrafico usato per identificare le unità vulcaniche durante il rilevamento geologico. Di conseguenza sono state adottate le unità "sintemiche" o a "limiti inconformi (UBU)", basate sul riconoscimento delle superfici di inconformità all'interno della successione vulcanica, che hanno permesso di raggruppare diverse unità litostratigrafiche in differenti sintemi. Infine sono state utilizzate le unità litosomatiche, denominate vulcani, per meglio rappresentare la collocazione spaziale degli apparati eruttivi riconosciuti sulla base dei loro elementi morfostrutturali. Inoltre, la mappatura delle colate laviche storiche e preistoriche è stata ottenuta usando ortofoto e DEM ad alta risoluzione realizzati dal Centro Aerospaziale Tedesco (DLR) in collaborazione con l'INGV Osservatorio Etneo (scarica qui il materiale sul sito INGV).
L'altro elemento innovativo che ha caratterizzato la nuova carta geologica è stato il largo uso di datazioni radiometriche assolute, con la tecnica isotopica 39Ar/40Ar, delle unità vulcaniche che hanno permesso di fissare una colonna stratigrafica completa per tutta la storia del vulcano. Anche l'attività eruttiva effusiva più recente, avvenuta negli ultimi 2700 anni, ha beneficiato di datazione assolute archeomagnetiche e Ra-Th, che hanno permesso di assegnare l'età a tutte le colate storiche mappate nella carta geologica (scarica qui l'articolo delle nuove datazioni).
Il risultato finale della carta è stato da una parte quello di ricostruire in maniera dettagliata e cronologicamente oggettiva, attraverso le datazioni assolute, l'evoluzione del vulcano dalle sue prime manifestazioni eruttive avvenute mezzo milione di anni fa, affioranti sull'attuale costa catanese, fino ad oggi. Questa ricostruzione geologica ha permesso di riconoscere come negli ultimi 110 ka si sono sviluppati senza soluzione di continuità una successione di centri vulcanici poligenici nell'attuale Valle del Bove dopodiché 60 ka fa, poco più a ovest, è iniziata la crescita di un grande statovulcano. Il vulcano Ellittico rappresenta lo scheletro del complesso vulcanico etneo sormontato dall'attuale vulcano Mongibello. Infine nella fase più recente dell'attività, quella del Mongibello, sono state mappate tutte le unità litostratigrafiche affioranti fino al rango di colata permettendo di riconoscere oltre 350 eruzioni, la maggior parte avvenute nell'Olocene, tra cui più della metà sono avvenute negli ultimi 4000 anni periodo in cui si è instaurato uno stile e una frequenza eruttiva del tutto comparabile a quella attuale che hanno reso l'Etna uno dei vulcani più attivi del pianeta.
Bibliografia essenziale
Azzaro R., Branca S., Gwinner K. & Mauro Coltelli M. (2012) - The volcano-tectonic map of Etna volcano, 1:100.000 scale: an integrated approach based on a morphotectonic analysis from high-resolution DEM constrained by geologic, active faulting and seismotectonic data. Italian Journal of Geosciences, 131(1), 153-170. doi: https://doi.org/10.3301/IJG.2011.29. Scarica l'articolo Scarica la Carta vulcano-tettonica
Branca S., Coltelli M., Groppelli G., Lentini F. (2011) - Geological map of Etna volcano, 1:50,000 scale. Italian Journal of Geosciences,130 (3): 265–291. doi: https://doi.org/10.3301/IJG.2011.15. Scarica l'articolo Scarica il Supplementary Material Scarica la Carta Geologica
Monaco C., De Guidi G. & Ferlito C. (2010) - The Morphotectonic map of Mt. Etna. Italian Journal of Geosciences, 129(3), 408-428, doi: https://doi.org/10.3301/IJG.2010.11. Scarica l'articolo
Tanguy, J. C., Condomines, M., Branca, S., La Delfa, S., & Coltelli, M. (2012) - New archeomagnetic and 226Ra-230Th dating of recent lavas for the Geological map of Etna volcano. Italian Journal of Geosciences, 131(2), 241-257. doi: https://doi.org/10.3301/IJG.2012.01 Scarica l'articolo
Vulcanologo e Coordinatore della Carta Geologica del Vulcano Etna
Il Monte Etna è uno dei vulcani più attivi del mondo, ubicato in corrispondenza della costa orientale della Sicilia in una delle aree più densamente popolate del bacino del Mediterraneo. L'Etna è un vasto complesso vulcano-basaltico che ricopre un'ampia superficie sub-circolare di 1.178 km2, con un diametro massimo di circa 45 km che si eleva dalla costa ionica fino a 3.328 m di altezza. Il vulcano Etna è caratterizzato attualmente da una frequente e talvolta persistente attività eruttiva prodotta dai suoi crateri sommitali (Figura 1), marcata dall'occorrenza di periodiche eruzioni laviche prodotte anche da fessure eruttive che si aprono lungo i suoi fianchi (Figura 2) fino a bassa quota, come storicamente riportato sin dall'età ellenica.
Figura 1 - Emissioni gassose dal cratere sommitale Bocca Nuova, 30 dicembre 2018 (Cortesia Carmelo Monaco)*.
Un vulcano attivo, come l'Etna, costituisce un rischio per la comunità che vi risiede principalmente a causa delle sue eruzioni laterali potenzialmente distruttive per il tessuto urbano. La stima della pericolosità del vulcano è ampiamente basata sull'archivio delle sue passate eruzioni. I rilievi e i dati di campagna, la loro analisi e le relative interpretazioni forniscono utili informazioni riguardo alla frequenza, alla magnitudo, alla distribuzione e allo stile dei fenomeni vulcanici che hanno generato le forme e i depositi distribuiti sul territorio vulcanico. La carta geologica rappresenta uno straordinario archivio di dati concernenti le passate eruzioni e può essere usata per scopi pratici come, per esempio, la gestione del territorio e la sua prevenzione dall'impatto dei fenomeni eruttivi al fine di minimizzare l'esposizione dei beni materiali ai danneggiamenti causati dalle eruzioni, specie quelle più catastrofiche, e quindi essere utile anche alla gestione delle emergenze vulcaniche. Nell'ultimo decennio, l'Etna è divenuto uno dei vulcani più monitorati e studiati del mondo ed è considerato un laboratorio naturale per vulcanologi e geofisici.
Figura 2 - Eruzione Etna, 24 Dicembre 2018 (Cortesia: Francesco Zuccarello)*.
Il riferimento geologico per la comunità scientifica è fornito dalla carta geologica. L'Etna ha avuto il privilegio di avere la prima carta geologica di un grande vulcano pubblicata da Sartorius Von Waltershausen tra il 1844 e il 1859, questo pionieristico lavoro già conteneva i principali elementi stratigrafici che hanno caratterizzato l'evoluzione del vulcano. Dopo oltre un secolo in cui la vulcanologia si è ampiamente sviluppata tra le discipline geologiche, Romano Romano del CNR Istituto Internazionale di Vulcanologia di Catania con colleghi italiani e inglesi, pubblicarono nel 1979 una nuova carta geologica alla scala 1:50.000. Infine nel 2011 Stefano Branca assieme al sottoscritto, dell'INGV di Catania, assieme a Gianluca Groppelli, del CNR di Milano, e Fabio Lentini dell'Università di Catania, il quale ci ha lasciato di recente, hanno pubblicato la terza versione della carta geologica e una serie di articoli a corredo sul Italian Journal of Geosciences (scarica qui la carta geologica e l'articolo associato) con il contributo dell'ISPRA che in una sua Memoria descrittiva della Carta Geologica d'Italia ne ha pubblicato una versione estesa in lingua italiana (scarica qui il volume ISPRA).
Figura 3 - Etna 24 dicembre 2018, l'eruzione vista da Catania (Cortesia Giuseppe Puglisi)*.
Le principali novità della nuova carta geologica risiedono nella piena ed esclusiva applicazione della litostratigrafia come criterio stratigrafico usato per identificare le unità vulcaniche durante il rilevamento geologico. Di conseguenza sono state adottate le unità "sintemiche" o a "limiti inconformi (UBU)", basate sul riconoscimento delle superfici di inconformità all'interno della successione vulcanica, che hanno permesso di raggruppare diverse unità litostratigrafiche in differenti sintemi. Infine sono state utilizzate le unità litosomatiche, denominate vulcani, per meglio rappresentare la collocazione spaziale degli apparati eruttivi riconosciuti sulla base dei loro elementi morfostrutturali. Inoltre, la mappatura delle colate laviche storiche e preistoriche è stata ottenuta usando ortofoto e DEM ad alta risoluzione realizzati dal Centro Aerospaziale Tedesco (DLR) in collaborazione con l'INGV Osservatorio Etneo (scarica qui il materiale sul sito INGV).
L'altro elemento innovativo che ha caratterizzato la nuova carta geologica è stato il largo uso di datazioni radiometriche assolute, con la tecnica isotopica 39Ar/40Ar, delle unità vulcaniche che hanno permesso di fissare una colonna stratigrafica completa per tutta la storia del vulcano. Anche l'attività eruttiva effusiva più recente, avvenuta negli ultimi 2700 anni, ha beneficiato di datazione assolute archeomagnetiche e Ra-Th, che hanno permesso di assegnare l'età a tutte le colate storiche mappate nella carta geologica (scarica qui l'articolo delle nuove datazioni).
Il risultato finale della carta è stato da una parte quello di ricostruire in maniera dettagliata e cronologicamente oggettiva, attraverso le datazioni assolute, l'evoluzione del vulcano dalle sue prime manifestazioni eruttive avvenute mezzo milione di anni fa, affioranti sull'attuale costa catanese, fino ad oggi. Questa ricostruzione geologica ha permesso di riconoscere come negli ultimi 110 ka si sono sviluppati senza soluzione di continuità una successione di centri vulcanici poligenici nell'attuale Valle del Bove dopodiché 60 ka fa, poco più a ovest, è iniziata la crescita di un grande statovulcano. Il vulcano Ellittico rappresenta lo scheletro del complesso vulcanico etneo sormontato dall'attuale vulcano Mongibello. Infine nella fase più recente dell'attività, quella del Mongibello, sono state mappate tutte le unità litostratigrafiche affioranti fino al rango di colata permettendo di riconoscere oltre 350 eruzioni, la maggior parte avvenute nell'Olocene, tra cui più della metà sono avvenute negli ultimi 4000 anni periodo in cui si è instaurato uno stile e una frequenza eruttiva del tutto comparabile a quella attuale che hanno reso l'Etna uno dei vulcani più attivi del pianeta.
Bibliografia essenziale
Azzaro R., Branca S., Gwinner K. & Mauro Coltelli M. (2012) - The volcano-tectonic map of Etna volcano, 1:100.000 scale: an integrated approach based on a morphotectonic analysis from high-resolution DEM constrained by geologic, active faulting and seismotectonic data. Italian Journal of Geosciences, 131(1), 153-170. doi: https://doi.org/10.3301/IJG.2011.29. Scarica l'articolo Scarica la Carta vulcano-tettonica
Branca S., Coltelli M., Groppelli G., Lentini F. (2011) - Geological map of Etna volcano, 1:50,000 scale. Italian Journal of Geosciences,130 (3): 265–291. doi: https://doi.org/10.3301/IJG.2011.15. Scarica l'articolo Scarica il Supplementary Material Scarica la Carta Geologica
Monaco C., De Guidi G. & Ferlito C. (2010) - The Morphotectonic map of Mt. Etna. Italian Journal of Geosciences, 129(3), 408-428, doi: https://doi.org/10.3301/IJG.2010.11. Scarica l'articolo
Tanguy, J. C., Condomines, M., Branca, S., La Delfa, S., & Coltelli, M. (2012) - New archeomagnetic and 226Ra-230Th dating of recent lavas for the Geological map of Etna volcano. Italian Journal of Geosciences, 131(2), 241-257. doi: https://doi.org/10.3301/IJG.2012.01 Scarica l'articolo
Altri links utili
http://www.isprambiente.gov.it/it/pubblicazioni/periodici-tecnici/memorie-descrittive-della-carta-geologica-ditalia/carta-geologica-del-vulcano-etna
http://www.ct.ingv.it/it/carta-geologica-del-vulcano-etna.html
*Le foto sono state aggiunte a cura della redazione (Fabio M. Petti, Vincenzo Morra, Sandro Conticelli),
**Foto iniziale a cura di Manuela Guzzardi.