Comprendere i vulcani: struttura, eruzioni e rischi associati

Un vulcano è una spaccatura della crosta terrestre dalla quale fuoriescono rocce fuse sotto forma di lava, materiali solidi e gassosi o miscele di questi prodotti. L'origine è nel calore interno della Terra e le forze endrogene, temperatura e pressione aumentano al punto di provocare, in corrispondenza dell'astenosfera raggiungono una temperatura tale che porta alla parziale fusione delle suddette rocce.

Il processo del magma

Il magma è una miscela di minerali e gas prodotta dalla fusione delle rocce, è meno denso rispetto alle rocce sovrastanti: tende a salire e ad accumularsi in cavità conosciute come camere magmatiche. Quando le cavità si sono riempite l'equilibrio interno si altera e il magma sale creando un condotto vulcanico che raggiunge la superficie, mentre sale prende parte dei gas e modifica la propria composizione a contatto con le rocce e si trasforma in lava. La differenza tra lava e magma consiste nel fatto che la lava è quasi completamente priva dei gas presenti nel magma.

Formazione e struttura dei vulcani

La lava fuoriesce dalla spaccatura chiamato cratere, ciò che viene eruttato forma l'edificio vulcanico. Talvolta si crea una depressione sulla cima chiamato cratere sommitale. Talvolta si creano crateri secondari lungo i fianchi dell'edificio.

La forma dell'edificio può essere: (dipendono dalla composizione chimica del magma)

-conica

-piatti e larghi

-fratture della crosta

Tipi di eruzioni vulcaniche

Si distinguono anche in base al tipo di eruzione: (dipendono dalla composizione chimica del magma)

effusive: i magmi sono formati principalmente da minerali silicati i cui tetaedri si legano e creano una sostanza capace di intrappolare i gas presenti e il magma subisce una scarsa mobilità. Il magma potrebbe essere:

1. intermedio o acido, molto viscoso, consistenza collosa che tende a scorrere lentamente, più freddo, deriva dalla fusione di di adensiti o rioliti, scorre lentamente, da origine a stratovulcani dai fianchi ripidi;

2. ultrabasica, bassa viscosità, fluida e veloce, da luogo a vulcani a scudo, larghi e piatti.

Per capire quale tipo di magma sia è possibile anche osservare la lava: quelle fluide si raffreddano in cordoni (sott'acqua strutture a cuscino), mentre quelle più dense formano blocchi spigolosi e frammentati.

Esplosive: Magma molto acido è molto viscoso può solidificare quando si trova ancora nel camino principale formando una specie di tappo. Quando la spinta dei gas supera la resistenza del tappo si produce un eruzione esplosiva: polveri fini, ceneri, lapilli, e bombe vulcaniche. Questi sono materiali piroclastici che danno origine a particolari tipi di rocce sedimentarie chiamate ignimbriti. Può seguire una nube ardente (vapore acqueo, CO2, SO2, H2S cenere).

Classificazione dei vulcani

I vulcani si classificano in base a forma e tipo di attività eruttiva:

Tipo islandese il magma è basaltico la lava erutta direttamente da lunghe fratture lineari e le colate formano tavolati molto estesi chiamati plateau;

Tipo hawaiiano: Il magma è simile a quello delle eruzioni precedenti, ma la lava fuoriesce da un cratere centrale e si parla di fontane di lava alte, relativamente poco distruttive. Riempiono la depressione sommitale formando un lago che trabocca e scende lungo i fianchi dell’edificio vulcanico, si fa riferimento a vulcani a scudo;

Tipo peléeiano: magma Rio litico che solidifica nel camino. I gas possono causare esplosioni laterali così violente da sventrare l’edificio e formare un ampio anfiteatro naturale chiamato caldera. La fase eruttiva principale genera una nube ardente così densa ricadere lungo i fianchi del vulcano.

Tipo Stromboliano magma da basaltico ad andesitico. Alterna l’attività effusiva, che mostra colate di lava, a un’attività esplosiva, accompagnata da emissioni di materiale piroclastico. Si ottiene uno strato vulcano. Le eruzioni sono frequenti o persistenti;

Tipo vulcaniano la lava è viscosa prodotta da un magma intermedio e acido che solidifica nel cratere. Il tappo viene spinto violentemente verso l’alto e frantumato in scorie e bombe. Le cenere e gas si innalzano fino alla stratosfera formando una nube a fungo. Le colate sono poco estese e molto irregolari, l’edificio è uno strato vulcano. Si parla di quiescienza ovvero temporanea interruzione dell’attività;

Rischi vulcanici e prevenzione

Le caratteristiche specifiche di una determinata zona geografica possono essere studiate valutate in modo da intervenire e prevenire i rischi ambientali. Il rischio viene valutato mediante una formula matematica proposta dall’Unesco nel 1972 la quale prevedeva tre parametri:

1. La pericolosità ambientale ovvero la probabilità che nell’area considerata possa verificarsi un evento distruttivo di una determinata intensità in un certo intervallo di tempo;

2. Il valore esposto ovvero l’insieme delle attività umane e dei beni che sono esposti al pericolo;

3. La vulnerabilità ovvero la percentuale di valore esposto che andrebbe perduta in conseguenza all’evento può variare da zero a uno.

Il rischio vulcanico si rivede in:

Emissione di gas: un vulcano attivo e mette continuamente un certo quantitativo di gas quando l’attività eruttiva sta per riprendere l’emissione di prodotti gassosi aumenta sensibilmente l’interazione fra acqua e gas è micidiale dà origine a una miscela di sostanze altamente tossiche;

Colate di fango: chiamate lahar. Sono flussi di materiali formato da frammenti di piccole dimensioni reso fluido dell’acqua. L’innalzamento della temperatura dovuto alla eruzione fa ribollire l’acqua del lago e scioglie il nevaio o di acciaio di conseguenza l’acqua si mescola alle ceneri vulcaniche e da origine a una devastante colata di fango;

Frane: il cono vulcanico è una montagna quindi può essere soggetto a frane e cedimenti strutturali del suolo, provocati da precipitazioni particolarmente violente;

Maremoti o tsunami: il franamento di materiale o eruzioni esplosive avvenute in isole vulcaniche possono provocare maremoti. E,

Terremoti: la risalita del magma nel condotto vulcanico provoca tremori e terremoti;

Incendi: la lava è sempre molto calda e può provocare incendi devastanti se raggiunge centri abitati o boschi.

Vulcani attivi in Italia

In Italia i vulcani attivi sono il Vesuvio, la zona dei campi Flegrei, l’Etna e le isole Eolie (in particolare vulcano e Stromboli):

Etna e Stromboli: mostrano attività frequente e piuttosto prevedibile, non destano reale preoccupazione sebbene le loro eruzioni possono essere talvolta distruttive;

Vulcano e Vesuvio vengono considerati quiescenti ovvero la loro attività eruttiva è poco frequente, intervallata da lunghi periodi di inattività sembrano vulcani estinti. La loro attività eruttiva è di tipo esplosivo accompagnata dall’emissione di grandi quantità di materiali piroclastici e nubi ardenti.

Bradisismo: periodici sollevamenti o abbassamenti del terreno causati dalla presenza di accumoli di magma abbastanza vicini alla superficie terrestre.