DEFINIzIONi

erupcions volcàniques (cat.), éruptions volcaniques (fr.), eruzione del vulcano (it.) , volcanic eruptions (en.)

Il vulcanismo è l'affioramento alla superficie di materiale fuso, proveniente dall'interno della Terra, generalmente dal manto superiore.

CARATtERiSTIChe

La Terra è un pianeta dinamico. Lo strato rigido superiore (litosfera) è formato da placche tettoniche che sono in movimento relativo. I bordi delle placche segnalano se queste divergono (dorsali o rift continentali), convergono (zone di subduzione) o se scivolano lateralmente (faglie trasformanti). La maggior parte dei circa 500 vulcani attivi sulla Terra sono situati intorno ai margini di queste placche.

La litosfera (˜ 100 Km. di spessore) è costituita dalla crosta ( ˜7 Km. negli oceani o ˜ 50 Km. nelle cordigliere) o la parte più solida del manto. Sotto la litosfera si trova l'astenosfera che è uno strato di materiale caldo o semifuso in grado di scorrere.

I movimenti delle placche della litosfera rigide si producono in seguito alle correnti di convezione esistenti nell'astenosfera o spiegano gli orogeni o altri fenomeni geologici, come l'attività sismica o vulcanica, che si producono nei limiti o bordi delle placche.

Laddove il flusso dell'astenosfera è ascendente, questo esce in superficie nella litosfera mediante i dorsali o o i rift continentali. Uscendo si raffredda o si unisce alla crosta (sono zone in cui si crea una crosta terrestre).

Nelle zone di subduzione della litosfera nel manto si introduce una placca sotto l'altra, e si produce in questi margini la distruzione di litosfera. Sotto, nell'astenosfera, il flusso è discendente.

CAUSE

Le eruzioni vulcaniche sono provocate dall'ascensione di magma in superficie. Sebbene il vulcanismo sia più abbondante nelle placche divergenti o convergenti, si verificano anche in quelle trasformanti.

• Nei dorsali o zone rift , il vulcanismo è direttamente correlato al meccanismo di creazione della crosta. Nei dorsali la litosfera oceanica si riduce in seguito a forze tettoniche divergenti, fino a spaccarsi o separarsi in due frammenti che si allontanano a velocità di pochi centimetri all'anno. La riduzione della litosfera oceanica in seguito all'estensione, fa aumentare le isoterme del manto, permettendo che il materiale del manto che era stabile a temperature o pressioni proprie di profondità di più di 100 Km., aumenti o lo sia a profondità di 50 Km. o meno. In tal caso la maggior parte del vulcanismo è sottomarino o solo in alcuni casi, come in Islanda, giunge alla superficie creando isole di materiale vulcanico.
  Nei rift continentali la litosfera continentale si riduce o fa risalire materiale del manto, a volte creando protuberanze fino a 2 Km. di altezza.

• Nelle zone di subduzione il vulcanismo è associato alla penetrazione dello strato della litosfera oceanica nel manto. È il caso della cosiddetta Cintura di fuoco nell'oceano Pacifico. Durante la subduzione della crosta oceanica si crea una lunga depressione lineare parallela alla zona di subduzione chiamata fossa oceanica (come la fossa delle Mariane nel margine ovest dell'anello di fuoco, che raggiunge i 11 km sotto il livello del mare).
  Parte del materiale introdotto nel manto sale in superficie, formando zone di vulcanismo attivo dietro il fronte di subduzione. La produzione di questo fenomeno si suppone che sia dovuta alla migrazione verso la superficie di materiale meno denso contenuto nella placca litosferica che è penetrata nel manto; tuttavia il suo meccanismo preciso non è ancora ben conosciuto.
  Se si produce subduzione di litosfera oceanica rispetto a litosfera anch'essa oceanica si forma un arco di isole nell'oceano, come nel caso della costa asiatica dell'oceano Pacifico. Nel caso in cui la litosfera oceanica subisca subduzione sotto la litosfera continentale, appare una linea di vulcani (arco vulcanico) lungo la costa (come è il caso della cordigliera delle Ande in Sudamerica). Generalmente la linea di vulcani parallela alla costa si trova a 150 Km. sopra la placca inclinata.

• Il vulcanismo non è limitato ai margini delle placche, ma si produce anche al suo interno. Esempi di questo tipo di vulcanismo sono le isole Hawaï, praticamente al centro della placca del Pacifico. Un altro lo formano le isole vulcaniche situate nel margine passivo dell'Africa, tra esse le isole Canarie. Molti di questi vulcani tra placche sono associati a punti caldi o piume convettive di materiale caldo del manto. Queste piume sono generate nel manto inferiore o salgono lentamente attraverso il manto per convezione. In seguito alla loro grande profondità sono fenomeni molto stabili che hanno potuto restare costanti nel corso del tempo geologico. Lo spostamento della placca sul punto caldo stazionario lascia come impronta una fila di vulcani, di cui solo gli ultimi sono attivi.

TIPOLOGiA

I vulcani si possono classificare per la loro forma o composizione:

• A scudo : è caratterizzato dalla bassa viscosità del magma, in modo che scorre attraverso il camino o esce in superficie formando colate di lava.

• Vulcano composto : anche noto come stratovulcano . Quando il magma è viscoso, le bollicine di materie volatili lo frammentano nella fuga o i frammenti prodotti sono detti piroclastici e sono lanciati in aria da tali volatili. Ci troviamo dunque di fronte a un vulcano formato da colate o strati di materiali piroclastici alternanti.

• Cono di scorie : formato unicamente da materiale piroclastico.

• Domo : formato da strati di magma acido che non abbandonano il condotto, crescendo su esso o liberando in modo occasionale i volatili in colate piroclastiche.

• Cald aia : formata dal collasso del tetto di una camera magmatica semivuota dopo un'eruzione massiccia, in generale piroclastica.

I vulcani si possono inoltre classificare a seconda del tipo di eruzione: il tipo di eruzione dipende dalla composizione chimica del magma o dalla quantità di acqua che presenta.

Le eruzioni sono classificate in base all'intensità o alla natura dell'attività esplosiva del vulcano. Il grado di esplosività dipende, in gran parte, dalla viscosità della lava; i più viscosi producono eruzioni più violente che generano grandi nubi ardenti, mentre altre eruzioni con magma di bassa viscosità non sono molto violente.

• Tipo Hawaiano
  È relativamente tranquillo, o generalmente è caratterizzato dai laghi di lava o flussi lavici estesi che si generano.

• Tipo Stromboliano
  Eruzioni che sono di durata limitata in cui i gas intrappolati si accumulano sotto la lava o in cui periodicamente vengono espulse nell'aria masse di lava o cenere.

• Tipo Vulcaniano
  Questo tipo di eruzione è il più violento, perché la lava più viscosa si solidifica tra le eruzioni, o i gas intrappolati, raggiungono un'alta pressione prima che la lava superiore sia espulsa dal cratere.

• Tipo Plineano
  È molto violento; il magma saturato con gas è espulso a una grande altezza, generando grandi volumi di cenere.

• Tipo Peleano
  È caratterizzato dalla generazione di flussi incandescenti di piroclasti che scendono dai pendii del vulcano ad alte velocità.

Alcuni fenomeni dei vulcani come l'attività sismica, la deformazione del suolo, le emanazioni di gas o l'attività fumarolica o la composizione chimica dell'acqua o i vapori che escono dalle fumarole, aiutano gli scienziati a sapere quando si inizia ad attivare un vulcano. A ogni modo è impossibile predire il giorno, l'ora, il luogo o la dimensione di un'eruzione.

MISURAZIONE E VALUTAZIONE

È molto difficile assegnare una magnitudine a un'eruzione in modo quantitativo. Walker (1980) suggerì che occorrono cinque parametri per definire adeguatamente la natura o la dimensione di un'eruzione esplosiva: Magnitudine di massa, è la massa totale del materiale eruttato. Intensità , è la ragione a cui il magma è espulso (massa/tempo). Potere dispersivo, è l'area su cui si distribuiscono i prodotti vulcanici o è correlata all'altezza della colonna eruttiva. Violenza , è una misura dell'energia cinetica liberata durante le esplosioni, correlata alla capacità dei frammenti lanciati, Potenziale distruttivo , è una misura dell'estensione della distruzione di edificazioni, terre coltivabili o vegetazione, prodotta da un'eruzione.

Nel 1955 Tsuya definì una scala di magnitudini basate sul volume dei diversi tipi di materiale eruttato. Nel 1957 Yokoyama o nel 1963 Hédervari, proposero di estendere le scale di volume a una scala di Magnitudine di energia , basata sulla relazione di proporzionalità diretta tra la massa del materiale emesso, il suo volume o l'energia liberata. Recentemente, De la Cruz-Reyna(1990) definì una scala di magnitudini basata sulla relazione tra la dimensione delle eruzioni o la loro ragione globale di occorrenza. Una misura della dimensione delle eruzioni che combina alcuni dei parametri anteriori (in base alla disponibilità di informazioni), è l' indice di esplosività vulcanica, VEI (Newhall o Self, 1982). Alle eruzioni storiche viene assegnato un numero dallo 0 all'8. I numeri VEI corrispondono alle seguenti caratteristiche di eruzione:

ESEMPI O CASI REALI DI VULCANI

VULCANI NELL'AREA MEDITERRANEA

In Italia: Larderello, Amiata, Vulsini, Monte Albano, Campi Flegrei, Vesuvio, Ischia, Stromboli, Panarea, Lipari, Vulcano, Etna, Campi Fegrei Mar o Panterella.

En España: Olot

Misure preventive

MISURE DI PROTEZIONE RISPETTO AI VULCANI

Per l'aspetto della prevenzione, va evitata la costruzione di centri abitati nelle falde di un vulcano, o semplicemente ridurre la vulnerabilità del territorio o della popolazione, sfruttando la fertilità della terra per la semina, ma edificando le abitazioni in lontananza, è la migliore opzione per non correre rischi. Nel caso che si produca il fenomeno di eruzione, è importante contare su un piano di emergenza che includa aspetti come l'installazione di una rete di monitoraggio, definizione del sistema di allarme, abitazioni costruite con tetti molto inclinati, evitare l'uso di legno, utilizzare maschere antigas per il personale di soccorso o verificare gli strumenti anti incendio a tutti i livelli.

Sebbene le zone colpite dall'eruzione di un vulcano risultino le più fertili, non è consigliabile che siano abitate o popolate nuovamente.

RACCOMANDAZIONI PER LA POPOLAZIONE

(Estratto dalle raccomandazioni della Protección Civil España; Protezione Civile ed Emergenze, Regione Liguria )

* Verificare se nella propria comunità esiste una minaccia vulcanica e non collocarsi nella sua area di influenza.

* Conservare in dispensa alimenti in conserva o acqua potabile in caso di evacuazione.

* Coprire i depositi di acqua per evitare contaminazione per la caduta di cenere.

* Vigilare l'effetto causato dall'accumulo di materiale vulcanico sui tetti, in quanto il peso può aumentare se si mischia con l'acqua (collasso).

* È consigliabile tenere a portata di mano identificazioni dei membri della famiglia.

* Mantenere a portata di mano una radio con pile funzionanti o sintonizzata, al fine di ricevere le dovute istruzioni, oltre a un piccolo pronto soccorso o una lanterna a pile in buono stato.

* Poiché le esplosioni del vulcano possono causare onde d'aria o di colpi che possono rompere i vetri delle finestre, si raccomanda di collocare nastro adesivo o tavole che ne impediscano la caduta violenta.

* Allontanare gli animali dalle zone in prossimità dei fiumi o di luoghi in cui cade la cenere per possibili effetti di frane o valanghe.

* Evitare di coltivare nelle rive dei fiumi in prossimità del vulcano o che discendono da quest'ultimo.

MISURE DI INTERVENTO DURANTE UN'ERUZIONE VULCANICA

RACCOMANDAZIONI PER LA POPOLAZIONE

(Estratto dalle raccomandazioni della Protección Civil España; Protezione Civile ed Emergenze, Regione Liguria)

* Mantenere la calma, evitando il panico.

* Cercare un rifugio al coperto, se non si trova, cercare di respirare attraverso un panno inumidito d'acqua o aceto per evitare il passaggi dei gas o la polvere vulcanica.

* Proteggere inoltre gli occhi chiudendoli come possibile. Restare al coperto o chiudere porte e finestre.

* Fare attenzione a non guidare per il rischio di incidenti dovuti all'aumento dell'oscurità per la caduta di cenere.

* Staccare l'energia elettrica, l'acqua, il gas, il telefono o chiudere bene l'abitazione prima di abbandonarla, per evitare incidenti o saccheggi.

ANEXO

MATERIALES EXPULSADOS POR LOS VOLCANES Y AFECTACIÓN

• Flujos Piroclásticos (nubes ardientes) : son masas nubosas incandescentes de gas, ceniza y fragmentos de roca y piedra pómez que se desplazan ladera abajo a grandes velocidades siguiendo la topografía. La peligrosidad de este fenómeno se la atribuye a sus altas temperaturas y velocidades, y a las grandes extensiones que cubre. Esta combinación de factores hace que los flujos piroclásticos destruyan todo lo que encuentran a su paso

• Caídas de Piroclastos (cenizas) : Los fragmentos piroclásticos más grandes caen cerca del volcán, mientras que las partículas más finas son llevadas por el viento y caen a mayor distancia, cubriendo la superficie de la región con un manto de material cuyo espesor varía de milímetros hasta metros. La peligrosidad asociada con una caída de piroclastos va en función del volumen del material arrojado, de la intensidad y duración de la erupción, del rumbo y velocidad del viento, de la distancia hasta el punto de emisión, temperatura, tamaño y densidad del material que cae. Los fragmentos grandes son los más peligrosos, no solo por el impacto si no porque pueden provocar incendios o caida de casas por acumulación de éstos en los techos.

• Flujos de Lodo y Escombros (lahares) : Los flujos de lodo y escombros, conocidos también como lahares, comprenden una mezcla en proporciones variables de agua y material rocoso, principalmente volcánico (roca, piedra pómez y ceniza), la cual una vez combinada viaja rápidamente pendiente abajo, siguiendo el curso de las quebradas. Son fenómenos comunes cuando abunda el agua, ya sea por la fusión del casquete de hielo y nieve en la cumbre, de un lago cratérico, de lluvias fuertes o cuando un flujo piroclástico entra en contacto con un río o laguna. La peligrosidad asociada a éste fenómeno está determinada por el volumen de agua disponible, la cantidad y el tamaño del material suelto, la gradiente del terreno, el encañonamiento de los drenajes y de la viscosidad del flujo.

• Gases Volcánicos : La porción gaseosa del magma varía entre el 1 y el 5 % de su peso total. De estos gases del 70 al 90 % es vapor de agua. Los otros gases son CO₂ , SO₂ , N, H, CO, S, Ar, Cl, y F. Estos gases se pueden combinar con agua o hidrógeno para formar numerosos compuestos tóxicos, como: HCl, HF, H₂SO₄ y H₂S.

• Flujos de Lava y Domos : Cuando el contenido volátil del magma es relativamente bajo y dependiendo de su viscosidad y tasa de emisión, éste puede fluir formando flujos de lava o acumularse formando domos. Los flujos de lava son corrientes de roca fundida, relativamente fluida, que comúnmente salen del cráter o de grietas cercanas al cono. Tienen normalmente forma de lengua, se restringen a los drenajes disponibles y viajan ladera abajo hasta distancias de decenas de kilómetros. Se mueven generalmente a bajas velocidades. A pesar de que los flujos queman y destruyen todo lo que encuentran a su paso, debido a su baja velocidad se puede estimar su rumbo y avance, para así evacuar oportunamente a la población en peligro. Los flujos de lava pueden formar represamientos de ríos que al romperse causarían una ola de agua y escombros y la inundación violenta de áreas extensas.

• Avalanchas de Escombros : En los últimos años se han reconocido, en distintas partes del mundo, colapsos de volcanes que han causado grandes avalanchas de roca, a veces acompañadas por una formidable erupción. Este fenómeno se atribuye a la inestabilidad de los grandes conos volcánicos con flancos muy pendientes que están constituidos por materiales no consolidados los cuales pueden derrumbarse fácilmente bajo el efecto de la gravedad. El derrumbe puede ser causado por la intrusión del magma, por la sacudida de un fuerte sismo y/o por otro fenómeno desestabilizador. El resultado es el colapso parcial del edificio volcánico, dejando un anfiteatro de tamaño variable en el cono y la formación de un inmenso abanico de escombros de extensión considerable (10 - 1000Km²).