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40 anni fa: la peculiare eruzione dei Monti De Fiore (Etna)


Fig. 1. Il giovane cono del Monte De Fiore I in intensa attività stromboliana, visto dal vicino cono di Monte Rosso, sul versante occidentale etneo, nei primi di febbraio 1974. La vista è verso ovest, con i coni di Monti Tre Frati e, più lontano, Monte Ruvolo sullo sfondo. Foto di Jean-Claude Tanguy, pubblicata qui con gentile permesso dell'autore.

Premessa

Nella letteratura vulcanologica dell'Etna si trovano ripetuti riferimenti ad eruzioni "laterali" ed "eccentriche", che rappresenterebbero due diversi tipi di eruzioni che si svolgono non ai crateri sommitali, ma sui fianchi del vulcano. Nell'800 "eruzione eccentrica" veniva usato in maniera un po' generica, per descrivere un'eruzione di fianco, come quella del 1883 (Silvestri 1885). Nel 1958, l'illustre vulcanologo di origine svizzero, Alfred Rittmann, uno dei fondatori di quel che oggi è l'Osservatorio Etneo dell'INGV, fece per la prima volta una chiara distinzione di diversi tipi d'eruzione sull'Etna:

  • (1) quelle "terminali", che avvengono agli stessi crateri sommitali (oggi sono la Voragine e la Bocca Nuova, che insieme occupano ciò che una volta era l'unico cratere sommitale etneo, il Centrale; il Cratere di Nord-Est, e il Cratere di Sud-Est che attualmente consiste in un cono più vecchio, formatosi fra gli anni 70 e il 2007, e un cono nuovo, formatosi dal 2011 in poi) e che possono essere caratterizzate da lunghi periodi di attività stromboliana o eventi più brevi, parossistici, con trabocchi lavici e fontane di lava - esempi: l'attività del Nuovo Cratere di Sud-Est del 2011-2014; l'eruzione di ottobre-novembre 1999 alla Bocca Nuova;
  • (2) eruzioni sub-terminali, con attività sostanzialmente effusiva, da bocche eruttive poste sui fianchi o alla base dei coni sommitali, a volte anche a quote di diverse centinaia di metri al di sotto dei crateri sommitali, però spesso accompagnate da attività stromboliana ai crateri sommitali - esempi: l'attività effusiva della primavera del 1968 in zona Serra Giannicola (con il Cratere di Nord-Est in attività stromboliana); l'attività effusiva nei pressi di Punta Lucia nel 1975-1977 (sempre con il Cratere di Nord-Est in attività stromboliana); l'emissione di lava dalla base del (vecchio) cono del Cratere di Sud-Est nel 1999; l'attività effusiva di ottobre-dicembre 2006;
  • (3) eruzioni (di fianco) laterali, che soprattutto nelle loro fasi iniziali sono caratterizzate da intensa attività stromboliana ed abbondante emissione di lava da diverse bocche poste su fratture eruttive radiali e che drenano i condotti centrali interrompendo l'attività sommitale - esempi: quasi tutte le eruzioni di fianco del '900, comprese quelle del 1928, 1950-1951, 1983, 1991-1993, 2008-2009 ... ;
  • (4) eruzioni (di fianco) eccentriche, che non sono alimentate attraverso i condotti centrali ma da nuovi condotti indipendenti da quelli centrali e quindi non necessariamente portano alla cessazione dell'attività sommitale; il magma è più ricco in gas (perché non perde gas lungo la risalita) e per questo motivo, queste eruzioni sono più fortemente esplosive, spesso costruendo coni piroclastici di notevoli dimensioni e perfino a volte emettono più materiale piroclastico che lava.

Un esempio di questo ultimo tipo d'eruzione etnea è avvenuta nei primi mesi del 1974 (Fig. 1), sul remoto versante occidentale dell'Etna, quando la vulcanologia moderna da queste parti era ancora nella sua infanzia. Gli strumenti di monitoraggio geofisico erano pochissimi, anche se dopo la sorprendente e dannosa eruzione del 1971 si era provveduti ad installare alcune stazioni sismiche intorno all'Etna. L'eruzione del 1974 si distingue per diversi motivi da quelle laterali, più frequenti: (i) la più grande quantità (volumetrica) di materiale piroclastico rispetto alle colate laviche; (ii) le due fasi distinte dell'eruzione, separate da circa 3 settimane di quiete, che hanno costruito due coni piroclastici vicini (i Monti De Fiore I e II); (iii) le caratteristiche mineralogiche e petrologiche del magma emesso; (iv) la frequente attività esplosiva ai crateri sommitali durante le due fasi dell'eruzione.

Da questa eruzione sono passati 40 anni, e sia nell'attività dell'Etna sia nel monitoraggio strumentale e nelle ricerche scientifiche su questa attività, molto è cambiato. L'eruzione dei Monti De Fiore del 1974 rappresenta una tipologia di eruzione più rara rispetto agli eventi parossistici e le tipiche eruzioni laterali. Tuttavia, la presenza di centinaia di coni piroclastici, dalle dimensioni spesso ben superiori a quelle dei Monti De Fiore, è testimonianza di numerose eruzioni simili nel passato.

Preludio

Dopo l'eruzione del 1971, che aveva interessato in una prima fase la parte sud-orientale dell'area sommitale, e successivamente il versante est-nordest, è stata osservata una ripresa dell'attività sommitale già nell'autunno del 1971, che è continuata nel 1972 e nel 1973, culminando, nei primi giorni di novembre 1973, in un forte episodio parossistico alla Voragine. Durante il mese di gennaio 1974, continuava una modesta attività stromboliana all'interno della Voragine.

A partire dal 20 gennaio 1974, il basso-medio versante etneo è stato interessato da un'intensa attività sismica; alcune delle scosse furono registrate anche da stazioni sismiche a Catania e perfino a Messina, distante 70 km. Tale attività sismica spinse gli scienziati italiani ad installare rapidamente alcune nuove stazioni sismiche, permettendo una più precisa localizzazione degli ipocentri dei terremoti. Molti di questi terremoti erano profondi (fino a 23 km sotto il livello del mare) e avevano magnitudi fino a 4.3 (Bottari et al., 1975; Corsaro et al., 2009).

Fig. 2. Mappa schematica dell'area interessata dall'eruzione dei Monti De Fiore (indicati in color fuxia, con le colate di lava in arancione e rosso) fra gennaio e marzo 1974. Si nota la presenza di numerosi coni piroclastici più vecchi, e spesso anche più grandi di quelli dei Monti De Fiore. Le più recenti colate di lava precedenti all'eruzione del 1974 sono evidenziate.

Il versante interessato dall'attività sismica è conosciuto anche come il "rift occidentale" dell'Etna, dove si osserva una notevole densità di bocche eruttive di fianco, spesso con cospicui coni piroclastici, fra cui il Monte Minardo, il Monte Ruvolo e il Monte Lepre. Nonostante l'abbondanza di questi coni, in tempi storici le eruzioni sul versante occidentale etneo sono avvenute più raramente rispetto agli altri rift, quello sud e quello nord-orientale. La prima eruzione documentata da testimonianze dirette è stata quella del 1651-1653, alimentata da una fessura eruttiva non più visibile perché coperta dai prodotti di eruzioni più recenti, in particolare quelle del 1832 e 1843. Inoltre, il medio versante occidentale dell'Etna era stato luogo di un'eruzione peculiare nei mesi di febbraio-marzo 1763, che aveva portato alla formazione di due coni piroclastici, il piccolo Monte Mezza Luna e il più cospicuo Monte Nuovo (Fig. 2).

Prima fase dell'eruzione: Monte De Fiore I

Nel tardo pomeriggio del 30 gennaio 1974, intorno alle ore 17:00 locali, si è aperta una singola bocca eruttiva ad una quota di 1670 m sopra il livello del mare, dalla quale ha avuto inizio un'intensa attività stromboliana con fontane di lava alte 150-400 m. Tale attività ha rapidamente cominciato a costruire un cono piroclastico (successivamente battezzato Monte De Fiore I), che già dopo tre giorni aveva raggiunto un'altezza di circa 70 m (Fig. 3). L'attività esplosiva si svolgeva presso una sola bocca posta in cima al cono, mentre da diverse bocche alla base del cono è stata emessa una lava piuttosto viscosa, formando diversi flussi molto corti e spessi intorno al cono. L'attività esplosiva ha raggiunto la sua massima intensità durante il 4-5 febbraio, lanciando materiale incandescente fino a 500-600 m sopra il cono. Successivamente, si è osservata una diminuzione dell'attività esplosiva, mentre invece è aumentata quella effusiva. Il braccio lavico più lungo (1.5 km dal cratere) si è formato l'8 febbraio, espandendosi prima verso sud e successivamente verso ovest (Fig. 2 e 4). L'attività esplosiva era intermittente, con fasi di forte attività stromboliana interrotte da fasi di degassamento.

Fig. 3. Il cono del Monte De Fiore I nei suoi primi giorni di vita, ripreso da Monte Nuovo (distante 0.65 km a nord-ovest), dopo la cessazione dell'attività di fontana di lava, però con forti esplosioni stromboliane. Il cono ha un'altezza di circa 70 m e fianchi molto ripidi. Una colata di lava in primo piano sta emettendo dense nubi di gas bluastro e grigio. La colata è alimentata da una bocca effusiva alla base del nuovo cono. Foto di Salvatore Cucuzza.

Fig. 4. Mappa delle colate laviche emesse durante la prima fase dell'eruzione del 1974 (Monte De Fiore I), mostrando la successione dei diversi bracci lavici (1-10) emessi dal 31 gennaio al 16 febbraio 1974. L'avanzamento del braccio più lungo (7) verso sud e ovest è indicato con (a) 9 febbraio, (b) 10 febbraio, (c) 11 febbraio e (d) 15 febbraio. Da Guest et al. (1974)

La forma del cono, che inizialmente appariva piuttosto simmetrica, è stata fortemente modificata da movimenti di magma attraverso i suoi fianchi per alimentare nuove bocche effusive sia sui fianchi sua alla base del cono; più volte larghi settori del cono furono spinti verso l'esterno dal magma prima che esso uscisse in superficie. Alcuni di questi flussi erano insolitamente spessi, come i flussi 4 e 5 indicati nella carta (Fig. 4), raggiungendo spessori di 20 m (Guest et al., 1974). La maggior parte delle colate invece sono tipiche lave 'a'a, con spessori di alcuni metri e larghezze di alcune decine di metri.

Una intermittente attività stromboliana è stata osservata alla bocca sommitale del Monte De Fiore I fino al 12 febbraio; successivamente l'attività esplosiva era maggiormente caratterizzata da sporadiche emissioni di cenere e vapore, con poche esplosioni stromboliane profonde. L'ultima attività del M. De Fiore I fu l'emissione di una piccola colata di lava da una bocca posta sul fianco nord-occidentale del cono (colata 10 nella Fig. 4), che è immortalata nella Fig. 5. Questa colata, nonché un'altra (9 in Fig. 4) erano ancora in movimento il 16 febbraio. Il giorno successivo, fu constatata la cessazione di tutti i fenomeni eruttivi.

Il volume di lava prodotto durante questa fase eruttiva fu stimato in 2.4 x 106 m3 da Bottari et al. (1975) e Tanguy & Kieffer (1976); il volume del cono del M. De Fiore I è stato ricalcolato da Corsaro et al. (2009) in 2.48 x 106 m3.

L'attività sismica durante questa fase dell'eruzione era caratterizzata maggiormente da intenso tremore vulcanico soprattutto durante i primi giorni di fontane di lava, nonché segnali sismici prodotti dalle esplosioni (explosion quakes). Negli ultimi giorni della fase, è stata registrata nuovamente una serie di terremoti, con ipocentri poco profondi, nella zona compresa fra gli abitati di Ragalna, Adrano e Bronte, nel settore sud-occidentale etneo.

Fig. 5. L'ultima colata di lava emessa durante la prima fase dell'eruzione del 1974 (colata 10 nella Fig. 4), fotografata nella serata del 14 o 15 febbraio. La colata è alimentata da una bocca sul fianco nord-occidentale del Monte De Fiore I. Foto di Salvatore Cucuzza.

Seconda fase dell'eruzione: Monte De Fiore II

Nove giorni dopo la fine della prima fase dell'eruzione, ha avuto inizio una nuova crisi sismica nel settore occidentale e sud-occidentale dell'Etna, con caratteristiche simili a quella che aveva preceduto la prima fase, sebbene con minore rilascio di energia sismica. Nelle prime ore dell'11 marzo si è aperta una bocca eruttiva circa 200 m a ovest del M.onte De Fiore I, ad una quota di circa 1650 m sopra il livello del mare. Anche in questo caso, si è osservata una violenta attività stromboliana con fontane di lava alte 500-600 m, che ha portato alla rapida crescita di un secondo cono piroclastico, successivamente battezzato Monte De Fiore II (Fig. 6). Il cono aveva la forma di un ferro di cavallo aperto verso ovest, permettendo alla lava di uscire attraverso l'apertura nell'orlo craterico occidentale. L'attività esplosiva dopo due giorni ha mostrato una diminuzione, ri-intensificandosi però il 13 marzo dopo una serie di terremoti sentiti negli abitati più vicini e raggiungendo la fase di massima intensità fra il 19 e il 22 marzo.

Fig. 6. Il neonato Monte De Fiore II (a destra) in attività di fontana di lava e l'ormai spento M. De Fiore I a sinistra, visti dal fianco occidentale del Monte Nuovo, guardando verso sud-est. Mosaico di due foto scattate fra l'11 e il 12 febbraio 1974 da Salvatore Cucuzza.

Durante questa seconda fase dell'eruzione, l'emissione di lava è stata costante, alimentando attraverso il fianco aperto occidentale del Monte Di Fiore II una serie di piccole colate laviche in sovrapposizione, la più lunga delle quali si è espansa fino a 1.3 km dal cratere. Dopo il 22 marzo, l'attività esplosiva ha mostrato una progressiva diminuzione, e le esplosioni stromboliane si sono alternate con sempre più importanti emissioni di cenere. Contemporaneamente, sono avvenute anche cospicue emissioni di cenere dal cratere sommitale della Bocca Nuova (Fig. 7). L'attività del Monte De Fiore è cessata il 29 marzo, data che marca la fine dell'eruzione del 1974.

La fase finale dell'eruzione (26-28 marzo) fu ancora una volta marcata da un'intensa attività sismica nel settore occidentale e sud-occidentale etneo, culminando in un terremoto di magnitudo 4.3.

Il volume di lava emessa durante la fase del Monte De Fiore II fu stimato in 2.1 x 106 m3 da Bottari et al. (1975) e Tanguy & Kieffer (1976), mentre il volume del cono piroclastico è notevolmente inferiore, 0.74 x 106 m3 (Corsaro et al., 2009). In tutto, il volume di materiale piroclastico prodotto durante le due fasi dell'eruzione del 1974 è stato calcolato in 3.52  x 106 m3., che corrisponde a un volume di magma denso di 1.76 x 106 m3, mentre il volume totale di lava calcolato come magma denso è di 3.6 x 106 m3 (Corsaro et al., 2009). Ciò attribuisce all'eruzione dei Monti De Fiore un tasso eruttivo medio (su 35 giorni di attività) di 1.8 m3 s-1, che è insolitamente basso per un'eruzione di fianco, e assieme ai volumi eruttati molto modesti caratterizzano questo evento come piuttosto piccolo nella cronologia delle eruzioni etnee.

Fig. 7. Emissione di cenere dal Monte De Fiore II (a sinistra) e dalla Bocca Nuova (in alto a destra), durante gli ultimi giorni dell'eruzione dell'eruzione del 1974 (fine marzo). Si nota un deposito scuro di cenere sulla neve che copre la montagna, emessa durante i giorni precedenti sempre dalla Bocca Nuova. Il cono inattivo del Monte De Fiore I è immediatamente a destra del Monte De Fiore II. Foto di Salvatore Cucuzza. 

Durante l'eruzione dei Monti De Fiore, è stata osservata un'intermittente attività esplosiva profonda sia alla Voragine (soprattutto durante la prima fase dell'eruzione) sia alla Bocca Nuova (durante l'attività di Monte De Fiore II; Fig. 7); tuttavia questa attività era notevolmente meno intensa rispetto a quella dell'autunno 1973, e per alcuni mesi nella primavera del 1974, i crateri sommitali hanno mostrato bassi livelli di attività. Solo ad agosto, ha ripreso una profonda attività esplosiva nella Voragine, seguita il 29 settembre 1974 dal risveglio del Cratere di Nord-Est, che era rimasto in uno stato di quiete dai primi di aprile 1971. Nonostante i rapporti non del tutto chiari fra l'attività dei Monti De Fiore e dei Crateri sommitali, l'eruzione viene considerata "eccentrica" (sensu Rittmann, 1958), soprattutto per le peculiarità del magma emesso.

La foto aerea dei Monti De Fiore ripresa nel 2006 (Fig. 8) mostra lo stato di questi coni e dei loro campi lavici a più di 30 anni dall'eruzione.

Fig. 8. I Monti De Fiore visti dall'elicottero guardando verso nord-ovest, 24 novembre 2006. Il Monte De Fiore I è a destra e il Monte De Fiore II a sinistra, inoltre si vede (più in alto) il Monte Nuovo, formatosi durante un'eruzione nel 1763, con il suo rispettivo campo lavico. Foto di Boris Behncke, INGV-Osservatorio Etneo

Caratteristiche mineralogiche e composizionali del magma del 1974

Alle ore 07:12 GMT, si sono alzate dense nubi di cenere marrone sul fianco nord-orientale del cono del NSEC, causate dall'apertura di una nuova frattura eruttiva in quella zona. Questo evento ha causato una forte deformazione del fianco del cono, provocando ripetuti crolli e frane, e una serie di piccoli flussi piroclastici che erano distintamente visibili con forti anomalie nelle immagini della telecamera termica di Monte Cagliato (EMCT); un frame di questa telecamera è riportato, ad uno della telecamera visiva sulla Montagnola (EMOV) nella Fig. 10.

All'imbrunire del 30 dicembre, la parziale apertura della copertura nuvolosa ha permesso di osservare una continua, sebbene modesta attività stromboliana da almeno due bocche all'interno del NSEC, una colonna eruttiva piegata dal vento verso nord-est, e la colata lavica attiva dalla mattinata (Fig. 14). Le condizioni di visibilità sono presto deteriorate, e per quasi 24 ore, è stato impossibile seguire l'attività visibilmente o attraverso le telecamere termiche. Tuttavia, nella tarda serata del 30 dicembre, l'ampiezza del tremore vulcanico è andata in netta diminuzione, raggiungendo livelli mediamente bassi nella mattinata del 31 dicembre. Durante il pomeriggio del medesimo giorno la rete infrasonica ha continuato a registrare attività esplosiva, proveniente possibilmente da una sorgente sommitale diversa dal NSEC (Bocca Nuova?).

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