VULCANO FUEGO | I flussi piroclastici causati dai depositi eruttivi

accumulati sul vulcano

I depositi vulcanici accumulati nel tempo lungo i fianchi dei vulcani possono essere un importante fattore di rischio poiché possono provocare flussi piroclastici nei mesi ed anni successivi alle eruzioni.

[Roma – Firenze – Pisa, 26 luglio 2022]

Attraverso nuove e approfondite indagini sull’eruzione del vulcano guatemalteco Fuego avvenuta il 3 giugno del 2018 si è scoperto che il devastante flusso piroclastico che distrusse il villaggio di San Miguel de Los Lotes e che provocò centinaia di vittime,  fu in realtà causato dal crollo di materiale lavico e piroclastico, ovvero dall’insieme dei prodotti emessi durante l’attività del vulcano che si erano accumulati nella parte alta del vulcano stesso nelle settimane e nei mesi precedenti l’eruzione.

È questo il risultato presentato nello studio “Deposit-Derived Block-and-Ash Flows: The Hazard Posed by Perched Temporary Tephra Accumulations on Volcanoes; 2018 Fuego Disaster, Guatemala” recentemente pubblicato sulla rivista ‘Journal of Geophysical Research- Solid Earth’ dell’AGU.

La ricerca, realizzata da un team internazionale di scienziati dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV), dei Dipartimenti di Scienze della Terra delle Università degli Studi di Firenze e di Pisa e della School of Geography, Geology and the Environment dell’Università di Leicester (UK), ha permesso di approfondire la dinamica della fase più distruttiva dell’eruzione del 2018 del Volcán de Fuego in Guatemala, avvenuta a distanza di circa un’ora e mezza dall’attività esplosiva più violenta, quando il rischio vulcanico per gli abitanti della zona sembrava essere diminuito.

“I flussi piroclastici sono alcuni tra i fenomeni più pericolosi legati all’attività dei vulcani”, spiega Gilda Risica, Assegnista di Ricerca dell’Università di Firenze e autrice dell’articolo. “Si tratta di vere e proprie correnti composte da gas e da frammenti vulcanici di varie dimensioni, dei ‘fiumi’ che scorrono ad altissime temperature lungo i fianchi dei vulcani e che, a seconda di fattori quali la pendenza dell’edificio vulcanico e la violenza dell’eruzione, possono raggiungere anche altissime velocità distruggendo in breve tempo tutto ciò che trovano sul loro cammino, compresi interi villaggi come è accaduto nel 2018 nel caso di San Miguel de Los Lotes”.

Lo studio dei depositi del flusso piroclastico e le analisi paleomagnetiche dei materiali arrivati fino a valle, a circa 12 chilometri dal cratere, hanno permesso ai ricercatori di ricostruire le fasi più drammatiche dell'eruzione e la natura del flusso piroclastico stesso.

“I risultati che abbiamo ottenuto evidenziano come la corrente piroclastica del 2018 al Volcán de Fuego sia stata generata dal crollo inaspettato di depositi piroclastici alternati a materiali lavici che nel corso dei due o tre anni precedenti, a seguito di piccole eruzioni esplosive ed effusive, si erano accumulati sulla parte alta del vulcano”, prosegue Fabio Speranza, Direttore della Sezione Roma 2 dell’INGV e coautore dell’articolo. “Le analisi paleomagnetiche effettuate sui materiali, infatti, hanno mostrato come solamente il 6% del deposito di flusso piroclastico era composto da materiale riconducibile all’eruzione in corso con temperature superiori ai 590°C, mentre il 39% del materiale trascinato a valle aveva una temperatura compresa tra i 200 e i 500°C e, infine, più della metà dei prodotti era ‘fredda’ e caratterizzata da temperature inferiori ai 200°C. La rilevazione delle differenti temperature ha evidenziato che gran parte del materiale vulcanico trascinato a valle si era, in realtà, accumulato sui fianchi del vulcano in eruzioni precedenti e lentamente parzialmente raffreddato”.

“Durante i rilievi di terreno nelle valli riempite dai devastanti flussi del 2018, peraltro, è emersa la presenza di altri depositi più vecchi e del tutto simili a quelli studiati, suggerendo che nel passato il Volcán de Fuego potrebbe aver già avuto un comportamento simile” evidenziano Mauro Rosi e Marco Pistolesi, docenti del Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università di Pisa, co-autori e tra gli ideatori dello studio

“Le implicazioni di questo nostro studio riguardano in particolar modo la possibilità che eventi come questo possano verificarsi in vulcani che abbiano caratteristiche simili a quelle del Fuego. Mettere in atto nuove e appropriate procedure di monitoraggio e di mitigazione di questo genere di rischio diventa quindi determinante per contribuire a salvaguardare il patrimonio naturale e a salvare vite umane”, conclude Gilda Risica.

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Abstract

The impact of hazardous pyroclastic density currents (PDCs) increases with runout distance, which is strongly influenced by the mass flux. This article shows that the mass flux of a PDC may derive not only from vent discharge during the eruption, but also from partly hot, temporary stores (accumulations) of aerated pyroclastic material perched high on the volcano. The unforeseen PDC at Fuego volcano (Guatemala) on 3 June 2018 happened c.1.5 hr after the eruption climax. It overran the village of San Miguel Los Lotes causing an estimated 400+ fatalities. Analysis of the facies architecture of the deposit combined with video footage shows that a pulsatory block-and-ash flow flowed down the Las Lajas valley and rapidly waxed, the runout briefly increasing to 12.2 km as it filled and then spilled out of river channels, entered a second valley where it devastated the village and became increasingly erosive, prior to waning. Paleomagnetic analysis shows that the PDC contained only 6% very hot (>590°C) clasts, 39% moderately hot (∼200°C–500°C) clasts, and 51% cool (<200°C) clasts. This reveals that the block-and-ash flow mostly derived from collapse of loose and partly hot pyroclastic deposits, stored high on the volcano, gradually accumulated during the last 2–3 years. Progressive collapse of unstable deposits supplied the block-and-ash flow, causing a bulk-up process, waxing flow, channel overspill and unexpected runout. The study demonstrates that deposit-derived pyroclastic currents from perched temporary tephra stores pose a particular hazard that is easy to overlook and requires a new, different approach to hazard assessment and monitoring.

Per informazioni

Fabio Speranza, INGV, fabio.speranza@ingv.it

Gilda Risica, UNIFI, e-mail: gilda.risica@unifi.it

Francesca Ferretti, UNIPI,  e-mail: comunicazione@unipi.it

Fig. 1 - Creazione e distruzione di depositi piroclastici accumulati nel tempo. Immagini sequenziali di Google Earth® mostranti il graduale riempimento della parte alta del canyon di Las Lajas attorno alla zona sommitale del Fuego. L’attività fumarolica indica la messa in posto di nuovi materiali caldi nel settembre 2016. La parte più alta del canyon appare di nuovo riempita nel maggio 2018, prima dell’eruzione del 3 giugno 2018, durante la quale si è svuotata repentinamente, esumando le pareti seppellite del canyon (marzo 2019).

Fig. 2 - Vista da satellite (a) prima e (b) dopo le correnti piroclastiche dell’eruzione del 3 giugno nella valle di Las Lajas, che mostrano il ponte distrutto sulla strada RN14, e le zone di tracimazione vicino al golf resort (modificati da Google Earth®). La tracimazione più grande verso sud ha causato la distruzione di San Miguel de Los Lotes. (c) Creste e solchi erosivi nelle zone dove il 3 giugno la corrente piroclastica ha traboccato verso sud, rimuovendo la copertura boschiva e il substrato. (d) Piccoli alberi al margine delle zone di tracimazione, piegate e spogliate dalle foglie dalle parti più diluite della corrente piroclastica.