8.3 Monitoraggio geochimico Le attività di sorveglianza geochimica al Vesuvio vengono svolte dalla Sezione di Napoli Osservatorio Vesuviano e dalla Sezione di Palermo. 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 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 (Figura 35); 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, Figura 35). Le attività di sorveglianza geochimica del Vesuvio svolte dalla Sezione di Palermo sono consistite in campionamenti periodici delle acque di alcuni pozzi e sorgenti, in gran parte sul fianco sud-occidentale del vulcano (Figura 36) e in misure continue della temperatura della falda acquifera e delle fumarole ubicate sul bordo del cratere. Figura 35 Ubicazione della stazione multiparametrica FLOX6 e dei siti dove sono eseguite le attività 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). Convenzione A DPC INGV 2016 - Rendicontazione Attività Allegato A secondo semestre Pagina 136
Figura 36 Rete di rilevamento geochimico gestita dalla Sezione di Palermo. Stato della rete La rete di monitoraggio geochimico dell'osservatorio Vesuviano è costituita da una stazione multiparametrica GEMMA sviluppata presso l'osservatorio Vesuviano, recentemente installata sul bordo cratere del Vesuvio (FLXOV6), per il monitoraggio in continuo di: flusso di CO 2 dal suolo, gradiente di temperatura del suolo, temperatura fumarola e parametri meteorologici. I dati sono acquisiti in tempo reale via Wi-Fi. La rete geochimica della Sezione di Palermo nell'area vesuviana consta di tre stazioni 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 2015. In Tabella 16 sono riportate le stazioni geochimiche installate in area vesuviana. Tabella 16 Rete Geochimica al Vesuvio Stazione Coordinate Località RETI Parametri monitorati 40.8202N 14.4233E Vesuvio FLXOV6 1155 m Bordo Cratere OV Flusso di CO2, multiparametrica Convenzione A DPC INGV 2016 - Rendicontazione Attività Allegato A secondo semestre Pagina 137
40.8232N CRB 14.4232E 1183 m 40.7661N Vesuvio Bordo Cratere PA Gradiente termico verticale del suolo (10-30-50 cm), con trasmissione dati via modem satellitare. Sorgente Olivella 14.4186E 372 m Sant'Anastasia PA 40.7661N Temperatura della falda acquifera sotterranea. 14.4543E Pozzo 14 63 m Torre Annunziata PA Temperatura della falda acquifera sotterranea. Attività L attività di sorveglianza geochimica effettuata dall Osservatorio 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, δ15nn 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 gas Convenzione A DPC INGV 2016 - Rendicontazione Attività Allegato A secondo semestre Pagina 138
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. In 2 dei 7 siti sopra indicati, Sorgente Olivella (sito 47 in Fig. 36), e nel Pozzo 14 (Fig. 36), 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. 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 (Figura 37). Tali variazioni sono state interpretate come un incremento dell input di fluidi magmatici più ossidanti, poveri in CH 4 e ricchi in He nel sistema idrotermale. A partire dall autunno 2002, le composizioni chimiche delle fumarole hanno mostrato un graduale ritorno dei valori verso le condizioni pre-1999. Una dettagliata descrizione delle variazioni e delle possibili interpretazioni sono riportate nel lavoro scientifico Caliro et al. (2011). Va comunque segnalato che nei campioni degli ultimi due anni si registra un lieve aumento del rapporto CO 2 /CH 4 ed He/CO 2, rispetto ai valori più bassi raggiunti nel periodo 2009-2010, 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 (Figura 38). La composizione isotopica dell ossigeno e dell idrogeno del vapore delle fumarole è stata recentemente 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 degli ultimi periodi mostrano una diminuzione della frazione della componente magmatica (Figura 39). Convenzione A DPC INGV 2016 - Rendicontazione Attività Allegato A secondo semestre Pagina 139
Va segnalata, a partire dal mese di ottobre, la diminuzione dell attività e la quasi assenza di flusso della fumarola di fondo cratere (FC2). Se tale condizione dovesse in futuro peggiorare, la composizione dei gas prelevati, a causa di contaminazioni di aria e possibili fenomeni di frazionamento, potrebbe risultare non utilizzabile per applicazioni geotermobarometriche. 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 secondo semestre 2016 non ha mostrato variazioni significative rispetto ai periodi precedenti (Caliro et al., 2011, Figura 40). 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 temperatura dell aria. I parametri misurati nel periodo di interesse non hanno mostrato variazioni significative (Figura 41). 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 (Figura 42) che in area di bordo cratere (area anemometro) non hanno evidenziato variazioni significative dei valori di flusso rispetto ai periodi precedenti. Convenzione A DPC INGV 2016 - Rendicontazione Attività Allegato A secondo semestre Pagina 140
Figura 37 Variazioni composizionali della fumarola FC2 nel periodo 1996-2016. Figura 38 Cronogramma dei valori d equilibrio della temperatura e pressione parziale di CO 2 stimati per il sistema idrotermale del Vesuvio nel periodo 1996-2016. Convenzione A DPC INGV 2016 - Rendicontazione Attività Allegato A secondo semestre Pagina 141
Figura 39 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 40 Variazione temporale della concentrazione di CO 2 della fumarola di bordo cratere B1 (area anemometro). Convenzione A DPC INGV 2016 - Rendicontazione Attività Allegato A secondo semestre Pagina 142
Figura 41 Serie temporali di alcuni parametri misurati dalla stazione geochimica FLXOV6 installata in area bordo cratere del Vesuvio (settore SW). Figura 42 Media del flusso di CO 2 e delle temperature misurate su una maglia di 40 punti fissi in area di fondo cratere. Convenzione A DPC INGV 2016 - Rendicontazione Attività Allegato A secondo semestre Pagina 143
Despiking e Filling: correzione di errori di registrazione e trasmissione e copertura di buchi di breve durata. Drift Control: pronta individuazione di eventuali derive degli strumenti. Per quanto riguarda gli spostamenti verticali del suolo, dopo aver verificato la qualità dei dati con i procedimenti suddetti, si effettuano le medie aritmetiche giornaliere per le stazioni interessate e si riferiscono alla stazione campione (NAMM) facendo la differenza da essa, in tal modo si realizzano i grafici delle serie temporali degli spostamenti verticali. Rete Tiltmetrica Le attività svolte nel 2016 sono state relative alla manutenzione di routine dei siti stazione. I segnali registrati dalle stazioni tiltmetriche flegree vengono quotidianamente validati ed elaborati. Essi consistono in time-series di variazioni di inclinazione del suolo lungo due piani ortogonali (NS ed EW), di temperatura e di pressione atmosferica per i sensori analogici e bussola magnetica per i sensori digitali. Le sequenze tiltmetriche considerate per il calcolo del campo di inclinazione del suolo derivano dai segnali originali registrati sottoposti ad un trattamento statistico di decorrelazione dagli effetti termici. Tali segnali vengono singolarmente analizzati durante il corso dell anno con delle routines di calcolo appositamente realizzate, in quanto mostrano caratteristiche specifiche dovute all insolazione primariamente ed inoltre a site effects di vario tipo. Rete Gravimetrica Dal 3 Ottobre al 2 Novembre 2016 è stata effettuata ai Campi Flegrei una campagna gravimetrica di misure relative. Le letture gravimetriche sono state rilevate sull intera rete che attualmente consta di 36 stazioni essendo stata inserita anche la stazione assoluta di Pisciarelli (GCF21ABS). Nel corso della campagna si è provveduto a istituire due stazioni aggiuntive (stazioni satelliti) nel sito ospitante il riferimento della rete (Napoli Università- DISTAR) in previsione di una possibile impossibilità a occupare la stazione di riferimento a causa del trasferimento del DISTAR. Inoltre, non è stata misurata la stazione S. Maria delle Grazie (GCF30, Pozzuoli Porto) per lavori in corso (come indicato sui fogli di campagna), mentre è stato possibile rioccupare il vertice Arco Felice (GCF09) anch esso interessato da lavori nella prima metà del 2016. Le differenze di gravità tra coppie di vertici, come fornite dagli operatori di campagna già residuate dell effetto dei carichi mareale e atmosferico e della deriva strumentale, sono state sottoposte a compensazione rigorosa che ha fornito un errore pari a ±11 µgal. Dai Δg compensati sono state calcolate le differenze di gravità di ciascuna stazione rispetto a quella di riferimento di Napoli. Queste ultime sono state confrontate con quelle della campagna precedente (giugno 2016, condotta su una porzione di rete e affetta da un errore di ±8 µgal) e con i dati rilevati sull intera rete nel marzo 2016, il cui errore medio è di ±9 µgal. Infine, per ridurre l effetto stagionale, i dati sono stati confrontati anche con quelli rilevati nello stesso periodo stagionale del 2015, affetti da un errore di ±10 µgal. Sulla base degli errori ottenuti per le singole campagne, e dei conseguenti errori calcolati sulle Convenzione A DPC INGV 2016 - Rendicontazione Attività Allegato A secondo semestre Pagina 172
variazioni di gravità nei periodi analizzati, i campi variometrici risultanti sono stati tracciati tutti con una equidistanza di 15 µgal. Rete Dilatometrica Nel corso del secondo semestre 2016 sono state effettuate operazioni di controllo e manutenzione dei siti. Osservazioni GPS Dal dicembre 2015 si è evidenziato un lieve trend di sollevamento di circa 0.5 cm/mese fino ad aprile 2016, quando la velocità di sollevamento è aumentata nuovamente con un valore massimo, alla stazione RITE, di circa 1.5±0.5 cm/mese. Agli inizi di giugno la velocità massima di sollevamento è ritornata a valori di circa 0.5 cm/mese (Figura 65). Dagli inizi di luglio alla metà di agosto 2016 si è verificato un nuovo aumento della velocità del sollevamento con un valore massimo alla stazione RITE di circa 1.5±0.5 cm/mese. Dalla fine di agosto non si osservano deformazioni del suolo significative. Nel 2016 il sollevamento massimo stimato alla stazione RITE è stato di circa 7 cm (Figura 65). Per quanto riguarda le stazioni GPS ubicate al centro del Golfo di Pozzuoli, da marzo a novembre 2016 si è registrato un sollevamento totale di circa 4 cm alla stazione di CFBA e di circa 3 cm alle stazioni di CFBB e CFBC (Figura 66). Negli stessi periodi sono state registrate anche significative deformazioni planimetriche. In Figura 67 è riportata la mappa dei vettori degli spostamenti orizzontali registrati alle stazioni CGPS ai Campi Flegrei durante il 2016. La forma attuale del campo di deformazione è simile a quelle già individuate nelle precedenti fasi del sollevamento (Figura 68) suggerendo una stabilità della sorgente di deformazione localizzata nel Golfo di Pozzuoli a qualche centinaio di metri a sud della stazione di RITE (De Martino et al., 2014a). Convenzione A DPC INGV 2016 - Rendicontazione Attività Allegato A secondo semestre Pagina 173
Figura 65 Serie temporali delle variazioni in quota delle stazioni di RITE (Pozzuoli Rione Terra), ACAE (Accademia Aeronautica), SOLO (Solfatara) e STRZ (Pozzuoli - Cimitero) dal 01 gennaio 2016 al 23 gennaio 2017. Figura 66 Serie temporali delle variazioni settimanali in quota delle stazioni GPS di CFBA, CFBB e CFBC nel periodo aprile-novembre 2016 e confronto con la stazione GPS di RITE Convenzione A DPC INGV 2016 - Rendicontazione Attività Allegato A secondo semestre Pagina 174
Figura 67 Mappa degli spostamenti orizzontali registrati nell area flegrea durante il 2016. Figura 68 Mappa degli spostamenti orizzontali registrati nell area flegrea dal 2011 a dicembre 2016. Mareometria I dati mareografici relativi alla stazione di Pozzuoli Porto nel periodo gennaio 2011-dicembre 2016 mostrano l andamento di Figura 69 da cui si evince un sollevamento di circa 33 cm. Convenzione A DPC INGV 2016 - Rendicontazione Attività Allegato A secondo semestre Pagina 175
Nel 2016 si hanno circa 7 cm di sollevamento ottenuti prevalentemente nel primo semestre (Figura 70). La stazione di Miseno, nel periodo gennaio-dicembre 2016 non mostra significativi movimenti verticali del suolo (Figura 71), mentre quella di Nisida mostra circa 1,5 cm di sollevamento (Figura 72). Il picco nei grafici, verso fine luglio 2016, è dovuto ad una temporanea e parziale occlusione del tubo di calma della stazione di riferimento di Napoli (NAMM) risoltasi poi spontaneamente. Tiltmetria La deformazione è visibile nell odografo di Figura 73 che riassume il pattern tiltmetrico registrato dalle 10 stazioni analogiche e digitali funzionanti in area flegrea. I segnali originali (Figura 74) non sono corretti del contributo delle stagionalità (essenzialmente di tipo termico); la Tabella 26 contiene, inoltre, sia l ampiezza e direzione del tilt totale registrato per ogni stazione che la variazione di temperatura ad esso associata. Le stazioni TOI, ARC, PSC e OLB mostrano un tilt coerente con un centroide di deformazione localizzato nella zona di Pozzuoli. La variazione azimutale in senso orario visibile su OLB, iniziata a metà marzo e cessata ad ottobre è riconducibile alla variazione termica registrata alla stazione; correggendo tale deriva si ottiene un tilt in linea con quello esibito da HDM. Le stazioni SLF e BAI mostrano variazioni di inclinazione minime rispetto al passato, mentre CSO risente di effetti di loading in gran parte estranei al processo deformativo vulcanico. Per quanto concerne le stazioni borehole profonde, HDM e CMP registrano accuratamente l uplift nella zona di Pozzuoli, mentre ECO mostra la sua inclinazione a N coerente con l uplift in atto, ma la sua componente EW risente di un tilting verso W dovuto ad uno stato di fratturazione locale che ne modula l ampiezza. Tabella 26 Tilt registrato e variazione termica associata Stazione Periodo (2016) Tilt registrato Variazione termica OLB 01/01 31/12 32.8 µrad a SE -0.9 C ARC 01/01 31/12 33.9 µrad a N 0.7 C TOI 01/01 31/12 66.7 µrad a WNW -0.1 C BAI 01/01 31/12 4.4 µrad a NW -1.5 C CSO 01/01 31/12 135 µrad SSW 0.3 C SLF 01/01 31/12 0.8 µrad a S -2.19 C PSC 01/01 31/12 37.9 µrad a ENE 2.7 C ECO 01/01 31/12 61.2 µrad a NW 0.0 C CMP 01/01 31/12 37 µrad a NNW 0.0 C HDM 01/01 31/12 28.6 µrad ad E 0.0 C Convenzione A DPC INGV 2016 - Rendicontazione Attività Allegato A secondo semestre Pagina 176
Figura 69 Movimenti verticali del suolo, nel periodo gennaio 2011 - dicembre 2016 alla stazione mareografica di Pozzuoli Porto (POPT). Le variazioni riportate rappresentano le medie giornaliere e sono riferite alla stazione di Napoli Molo S.Vincenzo (NAMM). Figura 70 Movimenti verticali del suolo, nel periodo gennaio 2016 dicembre 2016 alla stazione mareografica di Pozzuoli Porto (POPT). Le variazioni riportate rappresentano le medie giornaliere e sono riferite alla stazione di Napoli Molo S.Vincenzo (NAMM). Convenzione A DPC INGV 2016 - Rendicontazione Attività Allegato A secondo semestre Pagina 177
Figura 71 Movimenti verticali del suolo, nel periodo gennaio 2016 dicembre 2016 alla stazione mareografica di Miseno (MISE). Le variazioni riportate rappresentano le medie giornaliere e sono riferite alla stazione di Napoli molo S.Vincenzo (NAMM). Figura 72 Movimenti verticali del suolo, nel periodo gennaio 2016 dicembre 2016 alla stazione mareografica di Nisida (NISI). Le variazioni riportate rappresentano le medie giornaliere e sono riferite alla stazione di Napoli Molo S.Vincenzo (NAMM). Convenzione A DPC INGV 2016 - Rendicontazione Attività Allegato A secondo semestre Pagina 178
Figura 73 Odografo del tilting registrato ai 10 siti-stazione della rete flegrea nel primo semestre 2016, filtrato delle periodicità inferiori a 10 giorni. Per ogni sito è stato scelto un colore diverso, mentre solo le stazioni attrezzate con sensori digitali da pozzo sono riportate in blu. L origine di ogni vettore tilt è siglata con il nome del sito stesso ed indicata convenzionalmente con una freccia puntata verso il basso mentre l estremo libero è indicato con una freccia puntata verso l alto. Il verso di ogni vettore (che indica settori di crosta in abbassamento) è univocamente definito dal suo estremo libero. Figura 74 Segnali registrati nel 2016 da 9 dei 10 sensori della rete flegrea; le stazioni tiltmetriche sono ordinate dal basso verso l alto secondo la latitudine e ad ognuna di esse è riservata una riga, mentre ogni colonna è invece relativa ad una componente acquisita. Gravimetria I risultati ottenuti per i vari periodi analizzati sono illustrati nella Figura 75. Nella colonna a destra sono mostrati i campi sulla parte centrale dell area flegrea, dove è stata condotta la campagna del mese di giugno. Dal confronto si nota che nell intervallo 6-10/2016 (Figura 75e) il campo negativo già formatosi nel precedente periodo 3-6/2016 (Figura 75d) si è esteso interessando tutta l area. Le variazioni significative sono però limitate all area Solfatara-Pisciarelli (variazione max di -52 µgal alla stazione Pisciarelli) e interessano alcune stazioni lungo la fascia costiera dove si osservano in generale variazioni di -30 µgal. Convenzione A DPC INGV 2016 - Rendicontazione Attività Allegato A secondo semestre Pagina 179
Ciò si evidenzia ancora di più considerando le variazioni sull intera area e sull intervallo 3-10/2016 (Figura 75b). Infatti si può osservare che l area interessata dalle maggiori diminuzioni di gravità è quella centrale delimitata dall isoanomala dei -30 µgal. L isoanomala di -45 µgal definisce un area che comprende tutta l area centrale dei Campi Flegrei; le massime variazioni (comprese tra -55 e -97 µgal) sono centrate nell area Solfatara- Pisciarelli. La diminuzione di gravità osservata da marzo, sebbene concorde come andamento con il sollevamento, non è giustificata dall ampiezza dello stesso, che è risultato nel periodo marzo-ottobre di 5.6 cm equivalente ad una diminuzione di g di circa -16 µgal. Quindi, le variazioni di gravità sono da associare quasi esclusivamente a variazioni di massa/densità nel sottosuolo, come ad esempio quelle dovute a formazioni di vuoti e/o fratture. La Figura 76 (in alto) mostra le relazioni lineari Δg/Δh ottenute per i vari periodi analizzati. I dati da marzo 2016 evidenziano invece un inversione del fenomeno verso un più generale e continuo processo di probabile formazione di vuoti (Gottsmann et al., 2003; figura 10.2-17 in basso a dx) oltre alla correlazione inversa tra variazioni di g e di h. Il processo di rifornimento/riempimento di vuoti continua ad osservarsi nell intervallo marzo-giugno 2016 solo a due stazioni poste al centro della caldera lungo la fascia costiera ma, in seguito, esso si riduce drasticamente. Il periodo complessivo (3-10/2016) mostra, infatti, che tutta l area è caratterizzata da una relazione indicativa di un processo di svuotamento/formazione di vuoti. Tale processo interessa maggiormente l area affetta dalle più forti diminuzioni di g che comprende le stazioni più centrali, lungo una direzione SW-NE circa (nella figura 76 i punti nel rettangolo blu). In tutti i periodi analizzati la distribuzione dei punti si discosta ancora poco dall asse delle ordinate e ciò è indicativo di fenomeni superficiali o poco profondi. Convenzione A DPC INGV 2016 - Rendicontazione Attività Allegato A secondo semestre Pagina 180
Figura 75 Campi delle variazioni di gravità nell area flegrea rilevati sull intera area (colonna a sinistra) nei diversi periodi. Nella colonna a destra sono mostrati i campi delle variazioni di gravità rilevate su una porzione di rete e relative a due 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 15 µgal in considerazione degli errori ottenuti per le singole campagne e di quelli calcolati per le variazioni di gravità nei periodi analizzati. Convenzione A DPC INGV 2016 - Rendicontazione Attività Allegato A secondo semestre Pagina 181
Figura 76 Relazione tra le variazioni di gravità e di quota per le stazioni ubicate al centro della caldera flegrea (in alto). In basso a sinistra è riportato il confronto del periodo globale (3-10/2016) con le relazioni ottenute durante la fase bradisismica 1982-1985 (sollevamento) e la successiva fase di abbassamento fino al 2002 2002. In tale grafico è anche riportata la relazione per il periodo 10/2015-3/2015 per evidenziare il passaggio da un processo di rifornimento/riempimento di vuoti a quella di svuotamento/formazione di vuoti. L estrema vicinanza all asse delle distribuzione in entrambi i più recenti periodi suggerisce che le variazioni osservate sono associabili a processi superficiali come si può evincere anche dal grafico relativo al modello di riferimento riportato in basso a destra (Gottsmann et al.). SAR I dati TerraSAR-X dell Agenzia Spaziale Tedesca (DLR), utilizzati in questo Rendiconto, si sono resi disponibili a seguito dell iniziativa internazionale Supersites. In Figura 77a viene riportata la mappa di deformazione nella linea di vista del sensore, riferita al periodo 24/06/2016-19/01/2017, dove ogni ciclo di colore corrisponde ad 1 cm di deformazione. Qui il sollevamento in atto nella zona costiera di Pozzuoli non è particolarmente evidente, in considerazione della bassa entità dello stesso per il periodo analizzato. Per meglio evidenziare il sollevamento in atto nell area, è stato elaborato un secondo interferogramma (09/12/2015-25/11/2016) la cui mappa di deformazione, in linea di vista del sensore, è riportata in Figura 77b. Dall analisi si nota un buon accordo tra i risultati delle misure interferometriche che evidenziano una deformazione di ca. 8 cm e i dati della stazione GPS di RITE, localizzata nell area di massima deformazione. Convenzione A DPC INGV 2016 - Rendicontazione Attività Allegato A secondo semestre Pagina 182
Figura 77 (a) Mappa di deformazione in linea di vista del sensore ottenuta da dati TerraSAR-X nell intervallo 24/06/2016-19/01/2017 (stripmap, orbite ascendenti). (b) Mappa di deformazione in linea di vista del sensore ottenuta da dati TerraSAR-X nell intervallo 09/12/2015-25/11/2016 (stripmap, orbite ascendenti). 9.3 Monitoraggio geochimico Le attività di sorveglianza geochimica dell'area flegrea sono svolte dalla Sezione di Napoli 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 Il monitoraggio in continuo eseguito dall Osservatorio Vesuviano ha riguardato la misura del flusso di CO 2 dal suolo, della temperatura ed dei principali parametri ambientali che hanno effetto sul processo di degassamento, mediante tre stazioni automatiche multiparametriche installate nell area craterica della Solfatara e di Pisciarelli e di una stazione per la misura della temperatura e del gradiente termico del suolo installata nel cratere della Solfatara. Il monitoraggio in continuo effettuato dalla Sezione di Palermo si riferisce alla misura in continuo, con cadenza oraria, di coppie di temperatura del suolo a 10 e 30 cm di profondità in due punti di misura ubicati in un area fumarolizzata sul pendio sovrastante la fumarola di Pisciarelli (stazione CFL-PSC). La stazione CFL-PSC ha subito un guasto non riparabile in loco ed è in attesa di ripristino. Convenzione A DPC INGV 2016 - Rendicontazione Attività Allegato A secondo semestre Pagina 183