ESTERI – Quando le particelle di cenere prodotte da un’eruzione vulcanica esplosiva si aggregano formando dei piccoli agglomerati, la nube vulcanica cade a terra e si sedimenta in quantità dieci volte superiore a quello che avviene se la cenere rimane di particelle singole. Come conseguenza, aumenta il rischio a livello locale e si modifica il modo in cui la nube vulcanica si disperde. Sono le conclusioni di uno studio sull’eruzione dell’Eyjafjallajökull pubblicato da un gruppo di ricercatori dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) di Roma, dell’Università di Monaco (Germania) e dell’Istituto di Scienze della Terra di Reykjavík (Islanda) e pubblicato su Geology. I risultati sono estremamente importanti perché migliorano la capacità di monitorare le eruzioni future, forniscono dei dati affidabili per i modelli di dispersione e, di conseguenza, permettono di fare delle previsioni più affidabili sulla distanza che le nubi potranno raggiungere e con quale concentrazione di cenere.
Durante l’eruzione del maggio 2010 del vulcano Eyjafjallajökull, i ricercatori hanno fatto delle riprese video della nube vulcanica con apparati speciali capaci di riprendere immagini ad alta velocità, e hanno raccolto direttamente campioni di materiale, sia di particelle singole che di aggregati di cenere prodotti dall’eruzione e che andavano depositandosi. Sono stati quindi misurati i parametri delle particelle e degli aggregati, in particolare la densità, la forma e la velocità con cui le particelle cadono a terra e che sono diverse a seconda se si tratti di particelle singole o di aggregati.
Il modo con cui la nube vulcanica si disperde e la distanza che raggiunge dipendono da due fattori: 1) le condizioni atmosferiche come vento, temperatura e umidità, 2) la dinamica interna che è principalmente controllata dalle particelle sospese. In generale se c’è una diminuzione della turbolenza durante la propagazione della nube, allora le particelle singole tendono a depositarsi alla velocità terminale che dipende, a sua volta, dalla dimensione delle particelle stesse, dalla densità e dalla forma.
Nelle nubi vulcaniche le particelle di cenere spesso si aggregano tra di loro e questo è stato osservato direttamente nei depositi geologici di molte eruzioni ma mai osservato direttamente e quantificato durante la caduta delle particelle al suolo. Gli scienziati ritengono che gli aggregati si depositino a terra a una velocità inferiore rispetto alle particelle singole aventi la stessa dimensione. Inoltre confronti tra osservazioni e simulazioni hanno dimostrato che le aggrezioni di particelle sono in grado di controllare la dispersione della nube e la sua sedimentazione a terra: questo perché rimuovono dalla nube le particelle fini che altrimenti rimarrebbero più a lungo in sospensione e sarebbero depositate più lontano dal cratere.
Per questa ragione molti gruppi di ricerca hanno tentato di includere gli effetti degli aggregati di particelle nei loro modelli di dispersione delle nubi vulcaniche e del modo in cui si sedimentano. L’eruzione di aprile-maggio 2010 dell’Eyjafjallajökull ha fornito l’opportunità per effettuare delle misure dirette per la prima volta. Si è osservato che, come conseguenza dell’aggregazione di particelle fini, le ceneri depositate attorno al vulcano avevano dimensioni varie, dalle relativamente sottili a quelle più grandi depositate al suolo. Le ceneri vulcaniche possono causare problemi respiratori e provocare tempeste di polvere se il tempo è secco o, in caso di forti piogge, delle vere e proprie colate di fango. Se la cenere forma degli aggregati ci sono meno particelle fini, e questo modifica le caratteristiche della nube stessa, e ne riduce per esempio il rischio per gli aerei. Rimane invece invariata la composizione di gas e aerosol.
La conoscenza del fenomeno, in particolare delle proprietà fisiche degli aggregati, delle dimensioni delle particelle e delle velocità di caduta, e l’affidabilità dei modelli sono essenziali anche per poter fare delle previsioni in tempo reale della dispersione delle nubi vulcaniche quando l’eruzioneè in corso e conseguentemente mitigare il rischio correlato.
