rischio vulcanico 1

LICEO SCIENTIFICO STATALE“LEONARDO da VINCI” di FIRENZE

CORSO SPERIMENTALE FDOCENTE Prof. Enrico Campolmi

RISCHIO VULCANICO

rischio vulcanico 2

IL RISCHIO VULCANICO

I gas vulcanici, nel corso della storia geologica della Terra, hanno contribuito in modo determinante alla composizione dell’odierna atmosfera e dell’odierna idrosfera.

Lave e piroclasti hanno esteso le terre emerse e contribuito alla fertilità delle aree intorno al vulcano. Anche per questo le zone vulcaniche sono sovente molto popolate.

Alle eruzioni sono però anche associate grandi tragedie.

rischio vulcanico 3

Deaths Volcano When Major Cause of Death

92,000 Tambora, Indonesia 1815 Starvation

36,417 Krakatau, Indonesia 1883 Tsunami

29,025 Mt. Pelee, Martinique 1902 Ash flows

25,000 Ruiz, Colombia 1985 Mudflows

14,300 Unzen, Japan 1792 Volcano collapse, tsunami

9,350 Laki, Iceland 1783 Starvation

5,110 Kelut, Indonesia 1919 Mudflows

4,011 Galunggung, Indonesia 1882 Mudflows

3,500 Vesuvius, Italy 1631 Mudflows, lava flows

3,360 Vesuvius, Italy 79 Ash flows and falls

2,957 Papandayan, Indonesia 1772 Ash flows

2,942 Lamington, Papua N.G. 1951 Ash flows

2,000 El Chichon, Mexico 1982 Ash flows

1,680 Soufriere, St Vincent 1902 Ash flows

1,475 Oshima, Japan 1741 Tsunami

1,377 Asama, Japan 1783 Ash flows, mudflows

1,335 Taal, Philippines 1911 Ash flows

1,200 Mayon, Philippines 1814 Mudflows

1,184 Agung, Indonesia 1963 Ash flows

1,000 Cotopaxi, Ecuador 1877 Mudflows

800 Pinatubo, Philippines 1991 Roof collapses and disease

700 Komagatake, Japan 1640 Tsunami

700 Ruiz, Colombia 1845 Mudflows

500 Hibok-Hibok, Philippines 1951 Ash flows

rischio vulcanico 4

RISCHIO = PROBABILITA’ DELL’ERUZIONE X DANNO

Il rischio è quindi una funzione che dipende molto dal tipo di attività vulcanica in relazione al danno che può causare

Intorno al vulcano si possono individuare zone a differente rischio in relazione sia al raggio di azione dei fenomeni vulcanici, che alla distribuzione degli insediamenti

Gli effetti di una eruzione sono tanto più disastrosi quanto maggiore è la densità umana nell’area del vulcano e quanto più esplosivo è il fenomeno

Un vulcano posto in un’area desertica farà sempre danni limitati; le colate di un’eruzione effusiva, pur distruggendo edifici e campi, consentiranno alla popolazione di mettersi in salvo

Pertanto la situazione peggiore è quella di un vulcano esplosivo inserito in un contesto urbano

rischio vulcanico 5

In altri casi il rischio per le persone si riduce solo con l’abbandono (temporaneo o permanente) del territorio o almeno col drastico cambio della sua destinazione d’uso (ad es. da abitativo/industriale ad agricolo/turistico).

In alcuni casi il rischio per le infrastrutture (strade, ferrovie, acquedotti ecc.) e le proprietà (case, industrie ecc), può essere mitigato da un’opportuna progettazione e da accortezze ingegneristiche.

Il rischio vulcanico è infatti principalmente legato alla presenza di insediamenti urbani in prossimità del vulcano, il quale, del resto, era al suo posto ben prima dell’arrivo dell’uomo.

La possibilità di evacuare preventivamente vaste aree intensamente popolate richiede la possibilità di prevedere l’eruzione con sufficiente anticipo, cosa attualmente possibile con un monitoraggio adeguato

Vediamo dunque quali sono i principali rischi associati ad una eruzione

Si deve tuttavia anche rilevare che gli eventi vulcanici pongono comunque meno problemi di altre cosiddette “catastrofi” (frane, alluvioni, terremoti ecc.), più frequenti, più estese e meno prevedibili.

rischio vulcanico 6

Materiali da ricaduta (blocchi, bombe, lapilli e ceneri)La distribuzione al suolo di questi materiali dipende dalle loro dimensioni, dai venti e dalla distanza dal vulcano.

Distruzione di territori coltivati coperti da spessori di cenere >30 cm; collasso di strutture per carico di cenere >20 cm

In zone vicine al cratere il pericolo maggiore deriva dall’impatto dei blocchi e dagli incendi dovuti a bombe incandescenti.

A distanza maggiore la ricaduta di piroclasti comporta:

rischio vulcanico 7

Danni alle vie respiratorie, intossicazione di animali

Ostruzione delle vie di collegamento, della rete idrica e della rete elettrica

Se la colonna eruttiva trasporta nella stratosfera volumi notevoli di polveri, si possono avere effetti sul clima a scala globale.

Ad esempio, dopo l’eruzione del Tambora (1816) si ebbe un’estate fredda, con danni enormi all’agricoltura

rischio vulcanico 8

Flussi piroclastici e base surge:Pur manifestando alcune differenze in base alla densità ed alle dimensioni del materiale trasportato, queste “valanghe di fuoco” distruggono tutto ciò che incontrano

In alcuni casi i flussi più piccoli possono essere influenzate dalla morfologia del suolo (pendenze e contropendenze, valli ecc.), per cui si possono individuare zone a diverso rischio

rischio vulcanico 9

Lahar: tali misture di acqua e detriti rocciosi di ogni dimensione si riversano lungo il sistema di drenaggio superficiale dei vulcani. Possono percorrere distanze di oltre cento chilometri, avanzando anche a 60 Km l’ora.

Sono improvvisi, possono formarsi anche a causa di piccoli eventi eruttivi ed anche a distanza di anni da una eruzione (frane di detrito vulcanico Sarno 1998)

Quando hanno molta energia cinetica sono in grado di erodere il substrato e sradicare grossi blocchi di roccia, alberi, case e ponti trascinandoli a valle.

rischio vulcanico 10

Anche quando perdono energia sono in grado di seppellire sotto metri di fango ampie aree. Statisticamente sono il fenomeno vulcanico che ha causato il maggior numero di vittime.

Essendo influenzati dalla morfologia del suolo, si possono individuare zone a diverso rischio

rischio vulcanico 11

Colate laviche: anche se non costituiscono un pericolo diretto per gli esseri viventi, sono tuttavia in grado di distruggere tutto ciò che incontrano.

Nessun manufatto può arginare o trattenere una colata lavica il cui l’effetto distruttivo è quello di una ruspa che avanzi lentamente. Il calore produce anche l’incendio di ogni tipo di materiale combustibile.

Non è possibile rimuovere il materiale lavico finché è caldo e, data la sua durezza, una volta raffreddato, in genere è molto costoso ripristinare nello stesso luogo le strutture o le attività obliterate.

rischio vulcanico 12

Tsunami: effetto secondario, ma da non trascurare, di eruzioni in ambiente costiero o insulare, dovuto a frane o collassi dell’edificio vulcanico oppure all’ingresso in mare di flussi piroclastici.

Santorini (1500 - 1400 a.C.): il collasso dell’edificio vulcanico provocò un grosso tsunami che è stato associato al crollo della civiltà minoica cretese. Al collasso di Santorini è legato anche il mito di Atlantide

Krakatoa, (Indonesia 1883): il collasso dell’edificio vulcanico provocò un’onda di tsunami alta fino a 30 metri che devastò le coste circostanti, uccidendo decine di migliaia d persone.

rischio vulcanico 13

Stromboli 2002, una frana sul fianco del vulcano innesca un piccolo tsunami locale.

Nei mesi successivi si è temuto che il franamento di una porzione consistente dell’edificio vulcanico potesse provocare uno tsunami distruttivo. In basso le simulazioni dei tempi di arrivo dell’onda.

rischio vulcanico 14

Sismi vulcanici: la risalita del magma provoca generalmente terremoti superficiali, con ipocentro al di sotto del vulcano.

L’area di risentimento è molto limitata e la magnitudo non supera 5. In alcuni casi tuttavia l’intensità può essere localmente rovinosa.

Casamicciola (Ischia) 1883, sisma causato dal monte Epomeo, vulcano quiescente

Effetti indiretti: carestie dovute alla perdita dei raccolti e degli animali d’allevamento, epidemie legate al degrado delle condizioni igieniche

Specialmente nei paesi più poveri tali effetti possono provocare un numero rilevante di vittime

rischio vulcanico 15

LA PREVISIONE DELLE ERUZIONI

Per studiare l’attività di un vulcano (effusiva, esplosiva) si deve ricostruire la sua storia eruttiva, a partire dall’analisi (mappatura, datazione ecc.) dei materiali accumulati intorno al suo edificio (colate, depositi piroclastici ecc.)

Per i vulcani esplosivi più lungo è l’intervallo tra una eruzione e la successiva, più il magma si differenzia nella camera magmatica e più esplosiva sarà la prossima eruzione.

Dalla tipologia e dalla distribuzione dei depositi vulcanici è possibile anche tracciare mappe dei rischi

Tale distribuzione è infatti controllata dal tipo di prodotto, dall’energia dell’eruzione e dalla morfologia del terreno

rischio vulcanico 16

Deformazione del suolo: la risalita del magma e/o l’aumento della pressione all’interno della camera magmatica possono causare deformazioni misurabili del vulcano

Sismicità: il magma risale all’interno della crosta dilatando le frattura e provocando sismi superficiali con ipocentro al di sotto del vulcano

Le eruzioni vengono preannunciate da una serie di fenomeni precursori legati alla lenta risalita del magma verso la superficie

All’avvicinarsi dell’eruzione i sismi diventano sempre più superficiali e sempre più frequenti

rischio vulcanico 17

Aumento del calore: il magma è molto più caldo delle rocce circostanti e risalendo al di sotto del vulcano provoca un aumento della temperatura di tutto l’edificio vulcanico e dei fluidi in esso contenuti

Cambiamento della composizione chimica dei gas: i gas portati dal nuovo magma in risalita hanno composizione diversa da quelli generalmente emessi dalle fumarole nei periodi di quiescenza del vulcano

Aumento del flusso dei fluidi: il magma porta con se nuovi fluidi che fanno aumentare la portata delle fumarole

fumarola

rischio vulcanico 18

Pre

curs

ory

dat

a

Time

L’accelerazione nel corso del tempo dell’intensità dei fenomeni precursori indica l’avvicinarsi dell’eruzione

Ciò consente di definire previsioni successive sempre più accurate

Su tali basi si possono fissare più livelli di allerta della popolazione e delle autorità, finalizzati agli interventi di protezione civile, mano a mano che l’eruzione diviene più probabile e più prossima