(Gaetano Perricone) Ricevo e pubblico con grande interesse e piacere per i lettori del Vulcanico.it, ringraziando gli autori, questo articolo firmato a più mani da un gruppo di ricercatori INGV, tra cui Salvo Giammanco e Marco Neri già preziosi contributors di questo blog, che espone con estrema chiarezza i risultati più aggiornati del monitoraggio del gas radon nei suoli dell’Etna come precursore delle eruzioni. L’articolo trae spunto da una recente pubblicazione scientifica e spiega molto bene quanto sia importante e preziosa la misurazione di questo gas per intercettare, “con probabilità misurabile”, il possibile inizio di una nuova attività 

di Salvatore Giammanco, Vincenza Maiolino, Andrea Ursino, Marco Neri, Luca Frasca, Salvatore R. Maugeri, Filippo Murè e Paolo Principato

IN BREVE — Tra il 2023 e il 2025, un gruppo di ricercatori dell’INGV ha condotto un monitoraggio integrato del radon nel suolo, del tremore vulcanico e della sismicità per valutare se il radon possa fornire segnali precoci di unrest (disordine) vulcanico. I risultati indicano che anomalie significative del radon possono precedere, con probabilità misurabile, aumenti del tremore vulcanico e, in alcuni casi, attività stromboliana ai crateri sommitali.

 L’Etna è uno dei vulcani più attivi al mondo e, proprio per questo, è anche uno dei migliori laboratori naturali per capire come si muove il magma nelle profondità della Terra. Negli ultimi anni, una combinazione di tecniche di monitoraggio ha permesso di osservare segnali sempre più precoci dell’attività vulcanica. Tra questi, uno dei più promettenti è il radon, un gas naturale che proviene dal sottosuolo e la cui emissione dal suolo può aumentare quando le rocce si fratturano per aumento di stress tettonico o quando il magma risale verso la superficie ed emette molto gas.

Figura 1 – Area sommitale e prodotti eruttivi del periodo 2023-2025. Le mappe delle singole colate sono state ricavate dai bollettini multiparametrici settimanali pubblicati dall’INGV. VOR = Voragine; NEC = Cratere di Nord-Est; BN = Bocca Nuova; SEC = Cratere di Sud-Est.

Tra il 2023 e il 2025, un gruppo di ricercatori dell’INGV ha monitorato in modo integrato tre parametri: il radon nel suolo, il tremore vulcanico e la sismicità, nel contesto eruttivo del vulcano (Figura 1). L’obiettivo era capire se questi segnali potessero anticipare le fasi di “unrest”, cioè i momenti in cui il vulcano si prepara a un’eruzione. Il risultato di questo intenso lavoro è stato appena pubblicato su un volume speciale della rivista internazionale Quaternary – MDPI.

 UN SENSORE SPECIALE SUL FIANCO DELL’ETNA

Il radon è stato misurato da una stazione permanente (denominata ERN9) situata a circa 2000 metri di quota, vicino al Rifugio Sapienza. Il sensore (Figura 2), installato in un’intercapedine sotterranea, ha registrato oltre 47.000 valori di concentrazione (meglio definita “attività”) di radon in quasi due anni. I dati acquisiti mostrano una grande variabilità, con valori occasionalmente molto elevati: valori compatibili con quelli già osservati in altre zone attive del vulcano nei ultimi due decenni e che già allora avevano dato importanti indicazioni per il monitoraggio delle eruzioni.

Figura 2 – Sonda Radon BARASOL BMC2 (prodotta da ALGADE, Francia) utilizzata presso il sito di campionamento ubicato in prossimità del Rifugio Sapienza (Etna Sud).

Per distinguere i valori di fondo dalle anomalie è stata applicata un’analisi statistica (Normal Probability Plot): la soglia operativa individuata è di circa 2986 Bequerel per metro cubo (Bq/m³), arrotondata a ~3000 Bq/m³, oltre la quale l’attività di radon è considerata anomala.

TREMORE VULCANICO E TERREMOTI: “IL BATTITO” DELL’ETNA 

Il tremore vulcanico è un segnale sismico continuo che aumenta quando il magma si muove rapidamente nei condotti di un vulcano. È uno dei parametri più affidabili per capire se un’eruzione è imminente. Il tremore vulcanico è stato analizzato tramite il parametro RMS (espresso in milliVolt – mV) calcolato su finestre di 15 minuti nella banda 0.5–5.5 Hz. Anche in questo caso è stata individuata una soglia: valori di tremore superiori a 2,5 mV indicano un’anomalia.

La sismicità, invece, è stata analizzata attraverso la localizzazione dei terremoti e il calcolo dell’energia da essi rilasciata. Nel periodo studiato, l’Etna ha mostrato un’attività sismica moderata, con alcuni sciami localizzati soprattutto sui fianchi orientale e meridionale.

Figura 3 – Esempio di correlazione temporale tra anomalia di attività di radon nel suolo (linea grigia), dell’RMS sismico (linea rossa) e di attività eruttiva registrate durante il periodo 24 novembre – 5 dicembre 2023. Nella parte superiore del grafico sono riportati gli eventi eruttivi concomitanti, distinti per tipologia: parossismi al Cratere di Sud-Est – SEC (linea arancione), attività stromboliana al SEC (linea blu scuro) ed effusioni laviche (linea verde).  Si osserva chiaramente che l’anomalia di radon (tagliata al valore di 40.000 Bq/m3 per motivi grafici) inizia circa tre giorni prima dell’aumento di tremore associato al parossismo del 1 dicembre 2023 al Cratere di Sud-Est e circa due giorni prima dell’effusione lavica che ha preceduto la fase parossistica di questa eruzione.

COSA SUCCEDE PRIMA DI UN’ERUZIONE? 

Il confronto tra radon, tremore vulcanico e attività eruttiva ha rivelato un comportamento molto interessante: le anomalie di radon tendono a precedere gli aumenti del tremore. In altre parole, il radon sembra “attivarsi” prima che il magma inizi a muoversi rapidamente verso la superficie (Figura 3).

Le probabilità calcolate mostrano che:

  • circa il 30% delle anomalie di radon è seguito da un aumento del tremore entro 24 ore;
  • la percentuale sale al 46% entro 72 ore

Un risultato simile è stato osservato confrontando il radon con le eruzioni, soprattutto con l’attività stromboliana dei crateri sommitali. Le correlazioni con i parossismi eruttivi, conosciute anche come “fontane di lava”, sono più deboli nel breve termine, ma aumentano su finestre temporali più lunghe.

Figura 4 – Diagramma di flusso che illustra le modalità con cui le anomalie del radon nel suolo si associano agli eventi eruttivi e/o alle anomalie RMS sull’Etna, evidenziando il percorso logico che conduce all’interpretazione delle correlazioni osservate. Il diagramma riporta inoltre le principali limitazioni dell’approccio e le possibili linee di sviluppo futuro. Le percentuali indicate rappresentano l’intervallo di probabilità che il relativo evento si verifichi uno, due o tre giorni dopo un’anomalia di radon.

PERCHE’ IL RADON AUMENTA? 

Il radon sembra agire come tracciante di processi di degassamento e microfratturazione delle rocce, spesso anticipando l’attivazione del sistema di condotti magmatici che si manifesta con aumento del tremore. Tuttavia, il segnale radon non è un predittore univoco: va interpretato insieme ad altri parametri. Infatti, il radon è un gas che si muove facilmente attraverso fratture e pori delle rocce. Quando il magma risale, può:

  • aumentare la pressione nei condotti;
  • indurre microfratturazione delle rocce;
  • modificare la permeabilità del suolo
  • favorire la risalita di altri gas che agiscono da trasportatori del radon

Questi processi possono produrre aumenti improvvisi del radon in superficie, che diventano quindi un possibile segnale precoce di cambiamento di stato nel sistema vulcanico (Figura 4).

UN TASSELLO IN PIU’ PER PREVEDERE L’ATTIVITA’ DELL’ETNA

Il monitoraggio integrato mostra che il radon può essere un precursore a breve termine dell’attività vulcanica, soprattutto quando viene confrontato con altri parametri come il tremore. Non è un segnale sufficiente da solo, ma aggiunge un’informazione preziosa per comprendere cosa accade nel sottosuolo.

L’Etna resta un vulcano complesso, ma studi come questo permettono di migliorare continuamente la capacità di interpretare i suoi segnali e di anticipare le sue mosse, con benefici diretti per la sicurezza e la gestione del rischio.

Bibliografia

Giammanco, S., Maiolino, V., Ursino, A., Neri, M., Frasca, L., Maugeri, S.R., Murè, F., Principato, P., 2026. Integrated Monitoring of Soil Radon Gas and Seismic Activity to Detect Volcanic Unrest at Mount Etna (Italy), 2023–2025. Quaternary 9, 16. https://doi.org/10.3390/quat9010016.

Con il titolo: vista aerea dell’alto fianco meridionale dell’Etna, con ubicazione della sonda radon utilizzata nello studio di Giammanco et al., 2026. Nella fotogallery, le quattro immagini inserite nel testo riprodotte più grandi per una migliore visione

Salvatore Giammanco

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