Gravimetria. Convenzione A DPC INGV Rendicontazione Attività Allegato A primo semestre 124

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1 Gravimetria Il confronto dei dati sul periodo ottobre 2015 marzo 2016 (Fig. 64, in alto a destra) evidenzia che l intera area dei Campi Flegrei è stata in generale affetta da variazioni della gravità ai limiti della significatività statistica, tranne che in corrispondenza di alcune singole stazioni che sono: Pisciarelli (GCF21) e Interno Solfara zona Bar (GCF23), dove è stato rilevato un aumento di gravità rispettivamente di 44 e 24 µgal; Gerolomini (GCF06) e Lungomare di Pozzuoli (GCF07) dove invece si rileva una diminuzione di g di -29 e -23 µgal rispettivamente. E da ricordare che il vertice GCF07 è ubicato in corrispondenza del caposaldo altimetrico n.25 dove sono sempre stati rilevati i maggiori movimenti verticali del suolo. Inoltre, altre variazioni positive comprese tra 18 e 27 µgal, si osservano nell area in cui ricadono i vertici Posillipo, Via Diocleziano-OV, Piazza Esedra e Nisida (GCF02, GCF20, GCF17 e GCF03). Sugli ultimi due vertici la variazione osservata continua l aumento, significativo dal punto di vista statistico, già rilevato nel mese di ottobre 2015 quando, rispetto al precedente mese di marzo, si evidenziò che l intera area dei Campi Flegrei fu affetta da un significativo aumento della gravità. La distribuzione delle variazioni di gravità nel periodo marzo-ottobre 2015 è illustrato nella figura 65 (in alto a sinistra) per un confronto. E da far notare che tutta l area della Solfatara e suoi intorni è caratterizzata da variazioni di gravità nulle. Uno zoom del campo delle variazioni di gravità sull area Solfatara-Pisciarelli e lungo la fascia costiera è mostrato nella figura 64 (in basso a sinistra); anch esso è stato tracciato con equidistanza di 10 µgal sempre solo ai fini di esaltare i dettagli. I risultati ottenuti dalle misure rilevate nella seconda campagna sono stati messi a confronto con quelli della prima del 2016 (Fig. 64 in alto a destra) e mostrano, nell area investigata, una inversione del campo variometrico precedentemente rilevato. Esso evidenzia una generale e significativa diminuzione di gravità; i valori massimi di circa -50 µgal si hanno in corrispondenza delle stazioni Bagnoli (GCF04) e La Pietra-Villino Anna (GCF27) lungo la fascia costiera e alle stazioni Accademia, Canale 21, Solfatara. Inoltre, si evidenzia una limitata, ma statisticamente significativa, area di aumento di gravità in corrispondenza di due stazioni ubicate lungo la fascia costiera, e precisamente Lungomare Pozzuoli (GCF07 - in corrispondenza del caposaldo altimetrico n.25 e Gerolomini -GCF06) dove è stato rilevato il valore massimo di 55 µgal. L area a variazione di gravità nulla, che definisce il passaggio dalla zona positiva a quella negativa, cade sulla fascia costiera ed è delimitata dalle stazioni GCF31 (intermedio tra La Pietra e Gerolomini) e GCF32 (Lungomare Pozzuoli, intermedio tra Gerolomini e GCF07); è evidente un forte gradiente, con direzione circa NE, proprio nella zona tra la fascia costiera e la Solfatara come già più volte osservato in passato. Anche per questo secondo intervallo di tempo viene mostrato uno zoom del campo variometrico sull area Solfatara-Pisciarelli e lungo la fascia costiera (Fig. 64, in basso a destra). Allo scopo di residuare, quanto più possibile, dalle variazioni di gravità gli effetti stagionali, è stato anche effettuato per la prima campagna un confronto dei dati attuali con quelli rilevati nella campagna del marzo 2015 (Fig. 65), in quanto stesso periodo stagionale. Il campo relativo al periodo marzo 2015 marzo 2016 (Fig. 65, in basso al centro) riproduce praticamente quello Convenzione A DPC INGV Rendicontazione Attività Allegato A primo semestre 124

2 relativo all intervallo marzo/ottobre 2015, anch esso riportato in figura 65 (in alto a sinistra) confermando che le variazioni osservate non sono in generale significative, contrariamente a quelle osservate in precedenza e per le quali si rimanda ai rapporti specifici. Nella figura 65 le isolinee sono state tracciate con equidistanza di 15 µgal in considerazione degli errori ottenuti per le singole campagne. Parte dell inversione del campo variometrico nel periodo successivo al marzo 2016 può verosimilmente attribuirsi a effetti stagionali (come ad esempio la variazione del livello degli acquiferi superficiali e/o più in generale del sistema idrotermale), ma non è stato possibile un confronto con dati precedenti nello stesso periodo stagionale in quanto non esistenti. Si può comunque affermare, da un analisi qualitativa dell estensione delle aree affette da variazioni significate di g, per entrambi i periodi del 2016 analizzati, che le sorgenti che le hanno causate sono superficiali e hanno dimensioni limitate. Per quanto attiene alla campagna del marzo 2016, le variazioni di gravità ai singoli vertici sono state confrontate con la variazione altimetrica calcolata dai dati rilevati alla stazione GPS RITE (Rione Terra), utilizzando le relazioni valutate sull arco temporale tra il Δh a RITE e quelli misurati ai capisaldi altimetrici della rete di livellazione coincidenti con le stazioni gravimetriche. Il valore del Δh utilizzato per il confronto è relativo alla media calcolata sul periodo di effettuazione delle campagne gravimetriche. Il confronto tra i Δg alle singole stazioni e le corrispondenti variazioni di quota permette di avere una immediata indicazione sul tipo di sorgente che è causa delle variazioni di gravità. Il confronto con la variazione di quota è stato possibile solo per i dati raccolti nel marzo 2016 in quanto, al momento della redazione del rapporto, i dati GPS sul periodo della campagna di giugno (14-30 giugno) non erano ancora disponibili. La relazione Δg/Δh ottenuta per il periodo analizzato, limitato alle stazioni che ricadono nell area affetta dalle variazioni più significative (ref. Fig. 64 in basso a sinistra), è mostrata nella figura 65 (sinistra punti in verde). Essa non evidenzia una chiara correlazione lineare inversa tra variazioni di g e movimenti verticali del suolo che è stata una caratteristica osservata nei periodi di maggiore attività (dal 1981 al 2000). I dati risultano dispersi e allineati parallelamente all asse delle ordinate dal quale si discostano leggermente; tale distribuzione è indicativa del fatto che, in generale, le variazioni di gravità rilevate sono quasi esclusivamente da attribuire a variazioni di massa e processi superficiali (come si può dedurre dal grafico relativo al modello di riferimento - Gottsmann et al., Fig. 66 in basso al centro), confermando quindi quanto indicato dall analisi qualitativa del campo delle variazioni di g sopra commentato. Per meglio comprendere i processi ai quali associare tale distribuzione, nella figura 66 (sinistra punti blu) viene anche riportato l andamento della relazione Δg/Δh relativo all intervallo 3/ /2015, quando fu riscontrato, rispetto ai periodi precedenti, un salto verso un Convenzione A DPC INGV Rendicontazione Attività Allegato A primo semestre 125

3 processo di rifornimento/riempimento di vuoti, sebbene la distribuzione dei punti ancora poco si discosta dell asse delle ordinate ed è sempre indicativa di fenomeni superficiali. All epoca tale fenomenologia fu osservata sulla maggior parte dell area, tranne che alle stazioni lungo la fascia costiera ad est di Pozzuoli, esattamente da La Pietra al Lungomare di Pozzuoli, dove invece si evidenziò un effetto di formazione di vuoti. La distribuzione più recente, ricordando che essa è sempre associabile a processi superficiali e che nel periodo analizzato le variazioni di g sono risultate in generale ai limiti della significatività statistica, può considerarsi l evoluzione di quanto osservato in precedenza e, avvicinandosi maggiormente all asse, evidenzia un rallentamento della fenomenologia. Continua ad osservarsi un processo generale, anche se ai limiti della significatività statistica, associabile a rifornimento/riempimento di vuoti che risulta però spostatosi e significativo solo in stazioni gravimetriche precedentemente caratterizzate da variazioni non significative (Pisciarelli, Solfatara Bar e Monumento ai Caduti - evidenziati da un ellisse verde nel quadrante nordorientale). Alle stazioni prima affette da maggiore apporto di massa non è stata osservata alcuna relazione significativa, o si evidenzia una inversione associabile a svuotamento come nel caso di due stazioni in Solfatara e a Via Campana e della stazione CFG07 sul Lungomare di Pozzuoli. Il fenomeno di svuotamento/formazione di vuoti continua invece alla stazione CFG06 a Gerolomini (evidenziata con cerchio verde nel I quadrante, sud-orientale). Si ricorda che le stazioni Pisciarelli, Solfatara Bar, Gerolomini e Lungomare di Pozzuoli sono le uniche dove sono state rilevate variazioni di g significative. Infine, si ripete che, poiché si stanno considerando intervalli di tempo in stagioni diverse, non si può escludere un effetto stagionale su tali andamenti, o effetti puramente locali dal momento che le stazioni significativamente interessate sono ubicate in zone molto ristrette o sono distanti tra loro. Al fine di confermare ulteriormente quanto prima affermato, le relazioni Δg/Δh ottenute per i più recenti periodi sono state messe a confronto con quelle relative al periodo bradisismico e alla successiva fase di abbassamento sino al 2002 (Fig. 66 in alto a destra); queste hanno indicato processi associabili a sorgenti profonde, oltre che una chiara relazione lineare e inversa tra variazioni di gravità e movimenti verticali del suolo. Dalla figura si evidenzia il concentramento lungo gli assi delle più recenti distribuzioni che si sovrappongono a quella osservata, durante le fasi più dinamiche, per le stazioni ubicate ai bordi della caldera flegrea e parzialmente interessate dal fenomeno di sollevamento/abbassamento. Convenzione A DPC INGV Rendicontazione Attività Allegato A primo semestre 126

4 Figura 64 Campi delle variazioni di gravità sugli intervalli di tempo ottobre 2015 marzo 2016 (in alto a sinistra) e marzo 2016 giugno 2016 (in alto a destra). Sotto è riportato uno zoom sull area Solfatara- Pisciarelli e lungo la fascia costiera del campo delle variazioni di gravità per gli stessi periodi. Le variazioni positive, negative e nulle sono rispettivamente rappresentate con le curve in colore rosso, blu e verde. Tutti i campi sono tracciati con equidistanza di 10 µgal allo scopo di dettagliare meglio la distribuzione areale delle variazioni di gravità. Per entrambi i periodi analizzati è stato effettuato, uno zoom del campo delle variazioni di gravità sull area Solfatara-Pisciarelli e lungo la fascia costiera che risulta l area maggiormente interessata dalle variazioni significative della gravità (in basso); anch essi tracciati con equidistanza di 10 µgal sempre solo ai fini di esaltare i dettagli. Figura 65. Campi delle variazioni di gravità nell area flegrea nei periodi: febbraio/marzo settembre/ottobre 2015 (in alto a sinistra); ottobre 2015 marzo 2016 (in alto a destra) marzo 2015 marzo 2016 (in basso). Le isolinee sono state tracciate con equidistanza di 15 µgal in considerazione degli errori ottenuti per le singole campagne. Le variazioni positive, negative e nulle sono rispettivamente rappresentate con le curve in colore rosso, blu e verde. Convenzione A DPC INGV Rendicontazione Attività Allegato A primo semestre 127

5 Figura 66. Relazione tra le variazioni di gravità e di quota per le stazioni ubicate al centro della caldera flegrea (sinistra) e relativa al periodo ottobre 2015 marzo 2016 (punti in verde) e confronto con la relazione ottenuta per il precedente periodo marzo ottobre 2015 (punti in blu). L estrema vicinanza all asse suggerisce che le variazioni osservate sono associabili a processi superficiali come si può evincere anche dal grafico relativo al modello di riferimento (Gottsmann et al., 2003) riportato in basso al centro. In alto a destra è rappresentato il confronto tra la relazione Δg/Δh per i periodi considerati con quelle ottenute durante la fase bradisismica (sollevamento) e la successiva fase di abbassamento fino al che indicavano processi associabili a sorgenti profonde, oltre che una chiara relazione lineare e inversa tra variazioni di gravità e movimenti verticali del suolo. SAR I dati TerraSAR-X, utilizzati per la stesura del presente rendiconto, si sono resi disponibili a seguito dell iniziativa internazionale Supersites. In figura 67 viene riportato sia l'interferogramma (a sinistra) che la mappa di deformazione (a destra) dei suddetti dati, relativi al periodo 31/12/ /06/2016; dall'analisi dell'interferogramma si nota la presenza di circa 2 frange interferometriche, corrispondenti a circa 3cm di deformazione (ƛ=3cm) in buon accordo con i dati cgps in continuo della stazione RITE (Rione Terra, Pozzuoli), localizzata nell area di massima deformazione e acquisiti nello stesso intervallo temporale. Convenzione A DPC INGV Rendicontazione Attività Allegato A primo semestre 128

6 Figura 67. A sinistra interferogramma TerraSAR-X (StripMap; orbite ascendenti) mentre a destra la corrispondente mappa di deformazione. Il periodo analizzato è relativo alla coppia 31/12/ /06/2016 D Monitoraggio geochimico Le attività di sorveglianza geochimica dell'area flegrea vengono svolte dall'osservatorio Vesuviano e dalla Sezione di Palermo. Le attività svolte dall'osservatorio Vesuviano hanno riguardato il monitoraggio continuo e discontinuo dell'area craterica della Solfatara di Pozzuoli e della zona dei Pisciarelli. Le attività di sorveglianza geochimica dei Campi Flegrei svolte dalla Sezione di Palermo sono consistite in misure e campionamenti periodici di gas fumarolici della Solfatara di Pozzuoli e nel monitoraggio continuo della temperatura al suolo nell'area di Pisciarelli. Lo studio delle variazioni chimico-fisiche dei fluidi di queste aree fornisce importanti indicazioni sulla circolazione dei fluidi e sulle dinamiche magmatiche in atto nel sistema vulcanico. Stato della rete Convenzione A DPC INGV Rendicontazione Attività Allegato A primo semestre 129

7 TRC 01/01 30/6 8.7 μrad a NNE C ROV 01/01 30/6 6.0 μrad a N 0.36 C IMB 01/01 30/6 4.5 μrad a WSW C CMG 01/01 30/6 9.3 μrad ad ENE C CMT 07/06 30/6 1.9 μrad a SE 0 C Gravimetria Sebbene l errore sulle variazioni di gravità sia pari a ±17 µgal, il campo della distribuzione delle variazioni di g relativo all intervallo 11/2015-4/2016 (Fig. 110) viene rappresentato con equidistanza di 15 µgal per evidenziare le poche variazioni significative rilevate. Infatti, come si evince dalla figura, nell intervallo di tempo considerato l intera area vesuviana è stata interessata da variazioni di gravità ai limiti della significatività statistica. Solo alla stazione di Boscoreale e in una limitata area alla base del cratere (comprendente le stazioni Osservatorio Vesuviano, Casa Matrone, Forestale e Seggiovia) sono stati rilevati aumenti della gravità di circa 30 µgal, indicative di fenomeni locali e molto superficiali. Figura 110. Campo delle variazioni di gravità, con riferimento alla stazione assoluta di Napoli, nell area vesuviana nel periodo novembre 2015 aprile Le isolinee sono tracciate con equidistanza di 15 µgal ed i colori blu, rosso e verde indicano rispettivamente le variazioni negative, positive e nulle. Nella figura i simboli rappresentano le stazioni gravimetriche relative (triangoli blu) e quelle assolute (stazioni assolute quella in Napoli è il riferimento). D Monitoraggio geochimico Le attività di sorveglianza geochimica del Vesuvio svolte dall Osservatorio Vesuviano sono consistite nell acquisizione in continuo di dati di flusso di CO 2 dal suolo, della temperatura della Convenzione A DPC INGV Rendicontazione Attività Allegato A primo semestre 169

8 fumarola principale e del gradiente di temperatura del suolo, tramite una stazione multiparametrica (FLXOV6) installata in area bordo cratere (settore SW); nel campionamento delle fumarole di fondo cratere (fumarola FC2) e campagne periodiche di misura del flusso di CO 2 e della temperatura del suolo a 10 cm di profondità, su una maglia di 40 punti fissi ubicati nell area di fondo cratere del Vesuvio (Fig. 111), per queste attività è stato attivato un contratto con una figura professionale specifica. Inoltre nel periodo di interesse sono riprese le misure periodiche del flusso di CO 2 e della temperatura del suolo in punti fissi in area craterica (area anemometro) ed il campionamento delle maggiori fumarole di bordo cratere (fumarole B1 e B3, Fig. 111). Figura 111. Ubicazione della stazione multiparametrica FLOX6 e dei siti dove sono eseguite le attivita di sorveglianza geochimica in area craterica. In particolare sono riportate le principali fumarole di bordo cratere (B1-B3) e di fondo cratere (FC2), sono inoltre riportati i punti fissi per la misura del flusso di CO 2 dal suolo e della temperatura del suolo, in area bordo cratere (simboli bianchi) e in area di fondo cratere (simboli gialli). Stato della rete La rete geochimica nell'area vesuviana è gestita dall OV e dalla Sezione di Palermo ed è costituita da: una stazione multiparametrica (FLXOV6, Osservatorio Vesuviano) installata in area bordo cratere (settore SW) per la misura in continuo del flusso di CO 2 dal suolo, della temperatura della fumarola principale e del gradiente di temperatura del suolo; tre stazioni (Sezione di PA) con registrazione locale dei dati installate in due pozzi dell'area Vesuviana e sul bordo del cratere del Vesuvio. La stazione operante sul bordo cratere è stata dotata di impianto di trasmissione dati a Gennaio In tabella 27 sono riportate le stazioni geochimiche installate in area vesuviana Convenzione A DPC INGV Rendicontazione Attività Allegato A primo semestre 170

9 Tabella 27. Rete geochimica al Vesuvio Nome_Stazione Localita Lat. Long. RETI parametri_monit FLXOV6 Bordo Cratere OV Flusso di CO 2, multiparametrica CRB Bordo Cratere PA Sorg. Olivella (Sant'Anastasia, NA) PA Pozzo 14 Attività (Torre Annunziata, NA) PA Gradiente termico verticale del suolo ( cm), con trasmissione dati via modem satellitare. Temperatura della falda acquifera sotterranea, Temperatura della falda acquifera sotterranea, L attività di sorveglianza geochimica effettuata dall Oservatorio Vesuviano sono di seguito riportate: - Campagne periodiche di campionamento dei gas fumarolici emessi dalla fumarola FC2 sita a fondo cratere del Vesuvio, analisi della composizione chimica (H 2 O, CO 2, H 2 S, H 2, Ar, N 2, CH 4, He) ed isotopica ( 40 Ar/ 36 Ar, δ 15 NN 2, δ 13 CCO 2 ; δ 18 OCO 2, δ 2 HH 2 O, δ 18 OH 2 O). - Campagne periodiche di misura del flusso di CO 2 e della temperatura del suolo a 10 cm di profondità, su una maglia di 40 punti fissi ubicati nell area di fondo cratere del Vesuvio - Campagne periodiche di misura del flusso di CO 2 e della temperatura del suolo a 10 cm di profondità, su una maglia di punti fissi in area di bordo cratere (area anemometro) del Vesuvio. - Campagne periodiche di campionamento delle maggiori fumarole di bordo cratere e analisi della composizione chimica. - Misura in continuo del flusso di CO 2 dal suolo (ogni 2 ore), della temperatura della fumarola principale, del gradiente di temperatura del suolo, della pressione e della temperatura atmosferica (ogni 10 minuti) tramite la stazione multiparametrica FLXOV6 del tipo GEMMA sviluppata presso la sezione Osservatorio Vesuviano di Napoli. La stazione installata in area bordo cratere (settore SW) è collegata via Wi-fi e trasmette i dati in tempo reale al centro di monitoraggio OV. L attività di sorveglianza dell acquifero del Vesuvio effettuata dalla sezione di Palermo è stata condotta su 7 siti (pozzi e sorgenti) ubicati sui fianchi dell edificio vulcanico. Sui campioni di acque è stata effettuata l analisi chimica dell acqua (elementi maggiori) e dei g as disciolti (H 2, O 2, N 2, CO, CH 4, CO 2 ). Al momento del prelievo sono stati misurati i principali parametri chimico fisici: temperatura, ph, potenziale redox. Convenzione A DPC INGV Rendicontazione Attività Allegato A primo semestre 171

10 In 2 dei 7 siti sopra indicati, Sorgente Olivella (sito 47 in Fig. 112), e nel Pozzo 14 (Fig. 112), viene effettuato il monitoraggio continuo della temperatura dell'acqua (dati disponibili dal 2004), con registrazione e download locale dei dati), allo scopo di valutare eventuali variazioni dell'input termico nella falda meteorico-idrotermale del Vesuvio Inoltre, sul bordo del cratere, viene misurata la temperatura nel suolo, allo scopo di valutare eventuali modificazioni della distribuzione e dell apporto di vapore nell area craterica. Tale stazione, denominata CRB, è stata dotata di sistema di trasmissione dei dati attivato il 29/01/2015. I dati acquisiti sono stati immagazzinati in appositi database e disponibili, in forma protetta, al personale della Sezione di Palermo e resi pubblici attraverso relazioni e/o pubblicati su riviste specializzate nazionali ed internazionali. Figura 112. Localizzazione dei siti di campionamento. Osservazioni Composizione chimica delle fumarole Una dettagliata descrizione del modello geochimico interpretativo del sistema idrotermale del Vesuvio è riportata nel lavoro scientifico Chiodini et al., (2001) e nei precedenti rapporti di sorveglianza in cui sono state segnalate variazioni della composizione delle fumarole interne al cratere. In particolare a partire dal terremoto del 9 ottobre 1999 (Md=3.6) sono stati misurati per 2 anni aumenti nel tempo sia del rapporto He/CO 2 che della pco 2 stimata sulla base di geoindicatori gassosi. Contemporaneamente si è verificata la diminuzione del rapporto H 2 /CO 2 e l incremento del rapporto CO 2 /CH 4 (Fig. 113). Tali variazioni sono state interpretate come un Convenzione A DPC INGV Rendicontazione Attività Allegato A primo semestre 172

11 incremento dell input di fluidi magmatici più ossidanti, poveri in CH4 e ricchi in He nel sistema idrotermale Caliro et al. (2011). A partire dall autunno 2002, le composizioni chimiche delle fumarole hanno mostrato un graduale ritorno dei valori verso le condizioni pre Una dettagliata descrizione delle variazioni e delle possibili interpretazioni sono riportate nel lavoro scientifico Caliro et al. (2011). Figura 113. Variazioni composizionali della fumarola FC2 nel periodo Va comunque segnalato che nei campioni degli ultimi anni si registra un lieve aumento del rapporto CO 2 /CH 4 ed He/CO 2, rispetto ai valori più bassi raggiunti nel periodo , che potrebbe essere legato ad un aumento nella frazione di fluidi ossidanti (magmatici?). Tuttavia le composizioni dei campioni mostrano una diminuzione dei valori di equilibrio di temperatura e pressione parziale di CO 2 (stime basate sul CO) rispetto ai periodi precedenti, rientrando in un trend pluriennale di diminuzione dell'attività idrotermale all'interno del cratere del Vesuvio (Fig. 114). La composizione isotopica dell ossigeno e dell idrogeno del vapore delle fumarole è stata oggetto di un approfondito studio per la simulazione contemporanea del processo di mixing tra differenti componenti, effetti dovuti alla condensazione e/o aggiunta di acqua, scambio isotopico dell'ossigeno fra le molecole dell'acqua e della CO 2 (Caliro et al., 2011). Nel quadro interpretativo delineato in questo lavoro i campioni del degli ultimi periodi mostrano una diminuzione della frazione della componente magmatica (Fig. 115). Convenzione A DPC INGV Rendicontazione Attività Allegato A primo semestre 173

12 La composizione delle fumarole di bordo cratere, costituita essenzialmente da una miscela di aria e del componente idrotermale profondo (Caliro et al., 2011), nei campioni misurati nel primo semestre 2016 non ha mostrato variazioni significative rispetto ai periodi precedenti (Caliro et al., 2011, Fig. 116). Figura 114. Cronogramma dei valori d equilibrio della temperatura e pressione parziale di CO 2 stimati per il sistema idrotermale del Vesuvio nel periodo Convenzione A DPC INGV Rendicontazione Attività Allegato A primo semestre 174

13 Figura 115. Diagramma della composizione isotopica dell ossigeno e dell idrogeno dei vapori emessi dalle fumarole di fondo cratere del Vesuvio. I dati analitici (simboli blu e bianchi) possono essere interpretati considerando l equilibrio isotopico dell ossigeno tra il CO 2 e il vapore e gli effetti di condensazione in accordo con il modello proposto in Caliro et al. (2011), al quale si rimanda per maggiori dettagli e approfondimenti. Tale modello prevede un origine del vapore fumarolico dovuta al mixing di tre componenti: acqua magmatica di tipo andesitico, acqua di mare e acque meteoriche locali. Le linee tratteggiate indicano le variazioni composizionali del sistema H 2 O+CO 2 legate a processi di condensazione del vapore per un fluido originato da differenti miscele delle tre componenti, la cui frazione molare di CO 2 è indicata su ogni linea. La composizione dei campioni calcolata per il sistema H 2 O+CO 2 (simboli rossi e neri) individua, nel diagramma, la possibile frazione di CO 2 del fluido originale. Alti valori di questa frazione indicherebbero, quindi, un maggiore contributo di fluidi magmatici nei gas fumarolici. Figura 116. Variazione temporale della concentrazione di CO 2 della fumarola di bordo cratere B1 (area anemometro). Misure di flusso di CO 2 e temperatura al suolo La stazione multiparametrica, installata in area bordo cratere (settore SW), misura in continuo: flusso di CO 2 dal suolo, gradiente di temperatura nel suolo, temperatura della maggiore emissione fumarolica dell area, pressione atmosferica e temperatura dell aria. I parametri Convenzione A DPC INGV Rendicontazione Attività Allegato A primo semestre 175

14 misurati, nel periodo di interesse, non hanno mostrato variazioni significative (Fig. 117). Le lievi variazioni osservate sono da mettersi in relazione a particolari eventi meteorologici (pioggia, vento forte, bassa pressione etc.). Le campagne di misura del flusso di CO 2 dal suolo e della temperatura a 10 cm di profondità effettuate sia in area di fondo cratere (Fig. 118) che in area di bordo cratere (area anemometro) non hanno evidenziato variazioni dei valori di flusso rispetto ai periodi precedenti. Figura 117.Serie temporali di alcuni parametri misurati dalla stazione geochimica FLXOV6 installata in area bordo cratere del Vesuvio (settore SW). Convenzione A DPC INGV Rendicontazione Attività Allegato A primo semestre 176

15 Figura 118. Media del flusso di CO 2 e delle temperature misurate su una maglia di 40 punti fissi in area di fondo cratere. Monitoraggio della falda I siti di monitoraggio sono localizzati, in gran parte, sul fianco sud-occidentale del vulcano, dove sono state identificate le zone di più intensa risalita di fluidi vulcanici. Due siti si trovano sui fianchi settentrionale ed orientale in prossimità di strutture tettoniche attive. I siti selezionati per la sorveglianza presentano caratteristiche peculiari e sono rappresentativi dell eterogeneità geochimica dell acquifero vesuviano. Si tratta di acque fredde o debolmente termali (9 < T C < 24.5), di salinità compresa tra 600 e mg/l e ph tra 5.9 e 8.0. I dati acquisiti hanno mostrato un progressivo trend di diminuzione della salinità (in gran parte legata alla dissoluzione e idrolisi della CO 2 ) sin dal (Fig. 119), attribuito ad una riduzione del contributo dei fluidi profondi rispetto al flusso idrico superficiale. Tale trend sembra essersi stabilizzato dal 2010, e da allora non si rilevano variazioni significative nella composizione chimica delle acque. Il contenuto di CO 2 disciolta è coerente con la salinità delle acque. La temperatura dell'acqua ha, invece, mostrato valori lievemente più alti sin dal 2015, rispetto al periodo precedente, ma comunque all'interno dell'intervallo di valori già mostrato in passato. Convenzione A DPC INGV Rendicontazione Attività Allegato A primo semestre 177

16 Per quanto concerne il monitoraggio continuo delle temperature, così come già riportato nel rendiconto 2015, si è osservata una anomalia delle temperature nel pozzo 14 (Fig. 120). A partire dal mese di Maggio 2015 si è osservato un ciclo di aumento delle temperature, molto modesto in ampiezza (circa 0.2 C) ma circa un ordine di grandezza superiore rispetto alla risoluzione del sistema (0.03 C), terminato bruscamente il 7 Marzo 2016 con il ripristino di valori in linea con quanto osservato negli anni precedenti. Tale ciclo si è articolato in due subcicli con andamento a schiena d asino, il primo dei quali è terminato con una brusca diminuzione delle temperature ed una successiva crescita avvenuta a partire dal 13/12/2015. E degno di nota che in data 7 Marzo 2016, poche ore prima della brusca interruzione di questo ciclo anomalo, la rete sismica dell Osservatorio Vesuviano ha registrato uno sciame di 33 eventi di debole energia, con magnitudo comprese tra -1.2 e 0.7. Un secondo sciame è stato registrato il 11/03/2016, con 18 eventi le cui magnitudo sono state comprese tra -1.0 e 0.3. Sebbene le temperature della falda relative alla sorgente Olivella (Fig. 120) siano molto più disturbate dal ciclo stagionale, si può notare un anomalo incremento dei valori compreso tra metà Gennaio e la prima decade di Marzo 2016, dopo la quale si ristabilisce il normale ciclo stagionale. Per quanto concerne i dati relativi alle fumarole ubicate sul bordo del cratere (sito CRB, Fig. 121), a metà di Ottobre 2015 prende l avvio un ciclo di aumento delle temperature, in controtendenza rispetto alla tendenza stagionale, che raggiunge il culmine nel mese di Dicembre 2015, dopo il quale si verifica una discesa che porta al completo esaurimento alla fine di febbraio Tali osservazioni, congrue tra di loro e confrontate con i dati relativi all attività sismica, evidenziano l esistenza di modesti cicli di variazione dell attività idrotermale. Dal punto di vista termico la tendenza sul medio periodo è comunque quella di una scarsa variabilità del sistema, rimarcata dalle modeste fluttuazioni delle temperature medie e del gradiente termico verticale (Fig. 121). Figura 119. a) Variazioni temporali della temperatura nei siti analizzati ; b) Andamento temporale dell'alcalinità nel sito 29 e dei sali disciolti (TDS) nel sito 27, sul fianco occidentale del Vesuvio; la linea rossa tratteggiata è un fit polinomiale a 6 termini c) variazione dell'alcalinità in due siti del settore meridionale (13 e 19) la linea rossa tratteggiata è un fit polinomiale a 6 termini. Convenzione A DPC INGV Rendicontazione Attività Allegato A primo semestre 178

17 Figura 120. Variazione delle temperature della falda sotterranea misurate in continuo nella Sorgente Olivella e nel Pozzo 14. Figura 121. Variazioni temporali della temperatura e del gradiente termico verticale delle fumarole nel sito CRB. Convenzione A DPC INGV Rendicontazione Attività Allegato A primo semestre 179