Per la prima volta, un’eruzione del vulcano siciliano è stata osservata non solo dalla Terra ma anche attraverso le perturbazioni che la sua energia ha prodotto nella ionosfera, a centinaia di chilometri di altezza. A documentare i disturbi ionosferici generati dall’eruzione del 4 dicembre 2015 è un team di ricercatori dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) e delle Università di Trento, Catania, Calabria e la Sapienza di Roma, in collaborazione con l’Institute of Atmospheric Physics di Praga. Fondamentale per l’analisi, una rete di oltre 200 ricevitori GNSS (Global Navigation Satellite System) installati in Sicilia e nel Sud Italia.
Lo studio, dal titolo “Ionospheric Disturbances During the 4 December 2015, Mt. Etna Eruption”, è stato pubblicato sulla rivista internazionale Earth and Space Science e mostra come anche un’eruzione dell’Etna possa lasciare una traccia misurabile nello spazio. I ricercatori hanno registrato variazioni nel contenuto elettronico totale della ionosfera (TEC) tra 20 e 30 minuti dopo l’inizio dell’eruzione, in coincidenza con la crescita della colonna eruttiva fino a 13 chilometri di altezza.
Le anomalie rilevate hanno mostrato oscillazioni periodiche di 15–25 minuti, propagandosi fino a 200 chilometri a sud-ovest del vulcano: segnali coerenti con le cosiddette onde di gravità atmosferiche, oscillazioni dell’aria generate dal rapido innalzamento della colonna eruttiva.
“Abbiamo dimostrato che anche un’eruzione ‘locale’ e non catastrofica come quelle dell’Etna lascia una traccia nello spazio, che è possibile individuare grazie a una rete densa di sensori”, spiega Federico Ferrara, dottorando dell’Università di Trento che svolge la propria attività di ricerca all’Osservatorio Etneo dell’INGV e primo autore dello studio. “Questo significa che anche le osservazioni ionosferiche possono affiancare il monitoraggio vulcanico tradizionale, aprendo a nuove prospettive impensabili fino a pochi anni fa”.
“Lavorare su dati così ricchi ci ha permesso di riconoscere oscillazioni molto deboli ma significative”, aggiunge Michela Ravanelli, della Sapienza Università di Roma. “È un passo importante verso l’integrazione tra la vulcanologia e le scienze dello spazio. Immaginare che un’eruzione dell’Etna possa ‘parlare’ con la ionosfera ci ricorda quanto siano interconnesse Terra solida e atmosfera: è una sfida scientifica, ma anche una grande opportunità per migliorare i sistemi di allerta”.
L’Etna, con la sua attività frequente e la fitta rete di strumenti installati per il monitoraggio, si conferma un laboratorio naturale unico per sperimentare tecniche di osservazione avanzate. “Il nostro lavoro ha mostrato come le reti di monitoraggio si dimostrino utili ben al di là degli scopi iniziali per cui sono state pensate”, osserva Alessandro Bonforte, Primo Ricercatore dell’INGV. “Strumenti installati per studiare la dinamica del vulcano si sono rivelati utili anche a investigare le perturbazioni indotte verso l’alto in atmosfera, fornendo una visione integrata del Pianeta, dal sottosuolo allo spazio”.
Secondo gli autori, i segnali ionosferici osservati non possono essere considerati precursori delle eruzioni, ma rappresentano un’informazione aggiuntiva per comprendere meglio la trasmissione di energia tra le diverse parti del sistema terrestre. Lo studio, dall’impronta multidisciplinare, è dedicato alla memoria dei professori Giovanni Occhipinti e Vincenzo Carbone, le cui intuizioni hanno ispirato la ricerca, esperti rispettivamente in sismologia ionosferica e nei sistemi complessi.
