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Il parossismo dell'Etna del 14-16 dicembre 2013

Fig. 1. Forte attività stromboliana al Nuovo Cratere di Sud-Est (NSEC) e colate di lava dirette verso la Valle del Bove, in direzione sud-est, la sera del 15 dicembre 2013, viste da Giarre, sul basso versante orientale dell'Etna. Foto di Piero Romano, pubblicata qui con gentile permesso dell'autore.

Il 20° episodio eruttivo parossistico al Nuovo Cratere di Sud-Est (NSEC) dell'Etna dell'anno 2013 è avvenuto fra il 14 e il 16 dicembre 2013, dopo quasi 12 giorni di relativa quiete. Questo episodio, oltre alla sua durata più lunga, è stato caratterizzato da una serie di fasi di forte attività stromboliana e basse, pulsanti fontane di lava, senza mai passare a sostenute fontane di lava come molti degli episodi precedenti. Tuttavia, è stata generata una nube eruttiva con modeste quantità di cenere, che è stata spinta dai venti in un primo tempo verso est, poi verso sud-est e infine verso sud e SSW. Inoltre, durante le fasi di più forte attività stromboliana, le esplosioni hanno generato frequenti e forti boati udibili soprattutto nei settori orientale e meridionale del vulcano, un fenomeno già osservato durante la maggior parte degli episodi parossistici di questo anno, però in quest'ultima occasione amplificato dalle condizioni meteorologiche (alti tassi di umiditià atmosferica, copertura nuvolosa, direzione del vento). Durante la fase più energetica dell'attività, fra la notte del 14-15 dicembre e la sera del 15 dicembre, è stata emessa una colata di lava verso sud-est, che si è espansa in diversi rami verso la Valle del Bove (Fig. 1). Nella fase finale dell'episodio, nel pomeriggio del 16 dicembre, si è inoltre aperta una frattura eruttiva sul basso fianco nord-orientale del cono del NSEC, dalla quale è stata emessa una piccola colata di lava, che è rimasta attiva fino alla sera del 17 dicembre, mentre l'attività stromboliana al NSEC è cessata poco dopo la mezzanotte del 17 dicembre. A più riprese, l'attività del NSEC è stata accompagnata e seguita da deboli emissioni di cenere dal Cratere di Nord-Est (NEC).

Preludio

Dopo la cessazione dell'attività parossistica del 2 dicembre, il NSEC è rimasto in uno stato di quiete; é stato invece osservato un intenso degassamento dal NEC, che in particolare a partire dal 10 dicembre si è dimostrato più cospicuo e pulsante (Fig. 2), ed è stato accompagnato da minori fluttuazioni nell'ampiezza del tremore vulcanico.

Fig. 2. Intenso degassamento dal Cratere di Nord-Est nel mattino del 10 dicembre 2013, visto da Tremestieri Etneo sul fianco meridionale dell'Etna. Il cratere stesso da questa prospettiva non è visibile perché si trova dietro il doppio cono del Cratere di Sud-Est. Foto di Boris Behncke, INGV-Osservatorio Etneo.

Dopo un incremento relativamente rapido dell'ampiezza del tremore vulcanico nel mattino del 14 dicembre 2013, alle 08:24:58 GMT dello stesso giorno è avvenuta un'improvvisa esplosione da una bocca eruttiva ubicata nella parte nord-orientale del NSEC, generando un denso pennacchio di cenere che in pochi minuti si è alzato 2 km sopra la cima dell'Etna (Fig. 3-5). La prima esplosione è stata seguita da una sequenza di minori emissioni di cenere e dalla presenza di un'intermittente anomalia termica in corrispondenza della bocca eruttiva, ben visibile nelle immagini della telecamera termica sulla Montagnola (EMOT).

Fig. 3. I primi momenti dell'esplosione delle ore 08:24:58 GMT del 14 dicembre 2013 al NSEC, registrati dalla telecamera visiva dell'INGV-OE sulla Montagnola (EMOV).

Fig. 4. I primi momenti dell'esplosione delle ore 08:24:58 GMT del 14 dicembre 2013 al NSEC, registrati dalla telecamera termica dell'INGV-OE sulla Montagnola (EMOT).

Fig. 5. Pennacchio di cenere generato dall'esplosione delle ore 08:24:58 GMT del 14 dicembre 2013 al NSEC, visto da Tremestieri Etneo. Foto scattata da Catherine Lemercier.

Dopo le ore 09:25 GMT, l'emissione di cenere è diminuita, passando ad una modesta attività stromboliana, con i prodotti incandescenti che ricadevano per lo più all’interno del NSEC, ed accompagnata da intermittenti emissioni di gas e cenere che risalivano per qualche centinaio di metri sopra il cratere prima di essere rapidamente dispersi verso la Valle del Bove. Alle ore 13:13 GMT, si è attivata una seconda bocca eruttiva ubicata nel centro della depressione craterica; ciò è stato seguito da un aumento dell’attività eruttiva in concomitanza con un incremento dell'ampiezza del tremore vulcanico; esplosioni più energetiche (associate a forti boati) hanno causato la formazione episodica di pennacchi di cenere che talora si sollevavano per circa 1 km sopra il vulcano, oltre alla ricaduta di prodotti grossolani incandescenti sui fianchi del cono.

Fig. 6. I momenti di apertura delle bocche eruttive delle ore 05:10 (in alto) e 05:33 GMT (in basso) del 15 dicembre 2013, sul fianco sud-orientale del cono del NSEC. Foto scattate da Tremestieri Etneo da Boris Behncke, INGV-Osservatorio Etneo

Parossismo

Nelle ore successive l'attività è gradualmente aumentata, e dalle ore 19:00 GMT in poi, si è formato un modesto quanto continuo pennacchio di cenere sopra il vulcano, che si diretto circa verso ESE persistendo fino alle prime ore del 15 dicembre. Alle 22:23 GMT le telecamere di sorveglianza hanno mostrato l’emissione di una colata di lava attraverso la depressione presente sul fianco orientale del NSEC, che è avanzata verso l’alta parete occidentale della Valle del Bove, seguendo lo stesso percorso della colata emessa nel precedente episodio parossistico del 2 dicembre 2013.

Durante la notte fra il 14 e il 15 dicembre, l'attività esplosiva al NSEC si è ulteriormente intensificata, e dopo le 02:30 GMT del 15 le esplosioni stromboliane sono diventate molto intense e quasi ininterrotte. Anche se questa attività non ha raggiunto il caratteristico stile eruttivo di sostenuta fontana di lava, le continue esplosioni hanno prodotto un'attività di basse fontane pulsanti, sostenendo la continua emissione di cenere sopra il vulcano.

L'attività eruttiva ha mostrato una graduale diminuzione a partire dalle ore 04:00 GMT del 15 dicembre, che si è manifestata anche nel decremento dell'ampiezza del tremore vulcanico. Questa tendenza è diventata ancora più netta dopo le ore 04:50 GMT, con una diminuzione sia della frequenza sia dell'intensità delle esplosioni stromboliane, e del tasso di emissione lavica; tuttavia questa tendenza è stata interrotta da una serie di violente esplosioni, fra le ore 05:00 e 05:10 GMT. Alla fine di questa serie di esplosioni, si è aperta una nuova bocca eruttiva sull'alto versante sud-orientale del cono (Fig. 6 in alto), all'interno della profonda depressione apertasi durante il parossismo del 28 novembre. Un'altra nuova bocca si è aperta alle ore 05:33 GMT sullo stesso fianco del cono ma alcune decine di metri più a valle (Fig. 6 in basso). Queste bocche hanno entrambe inizialmente prodotto un’intensa attività di fontanamento (con i getti di lava alti poche decine di metri) per circa 3 minuti ciascuna, seguita dalla fuoriuscita di nuova lava che è andata ad intensificare la colata lavica sottostante che continuava a scorrere all’interno della depressione sul fianco del NSEC. Nel frattempo l'attività esplosiva delle bocche all'interno del NSEC è notevomente diminuita, generando tuttavia un’intensa emissione di cenere fino alle 07:30 GMT circa, quando si è significativamente ridotta.

Fig. 7. Variazioni nell'emissione di cenere dal NSEC nella mattinata del 15 dicembre 2013, viste da Tremestieri Etneo. Foto di Boris Behncke, INGV-Osservatorio Etneo.

Durante il mattino del 15 dicembre, l'attività eruttiva è andata avanti con fluttuazioni e con forti variazioni nella quantità di cenere contenuta nella nube eruttiva (Fig. 7). L'ampiezza del tremore vulcanico, dopo essersi notevolmente abbassata, ha ripreso a salire in tarda mattinata, raggiungendo un nuovo picco nel pomeriggio dello stesso giorno. Queste fluttuazioni sono state prevalentemente correlate alle variazioni energetiche dell’attività stromboliana presso il NSEC; tra il pomeriggio e la sera del 15 dicembre, in particolare, le telecamere di sorveglianza hanno mostrato periodi di attività esplosiva della durata di pochi minuti o decine di minuti, caratterizzati da attività stromboliana più intensa e/o bassa attività di fontanamento. Tali periodi sono stati in genere accompagnati da una maggiore produzione di cenere, e pertanto seguiti da una temporanea caduta di cenere segnalata nei paesi del versante orientale, in particolare nella fascia compresa tra Milo e Zafferana fin sulla costa ionica.

Nel pomeriggio del 15 dicembre, sono state osservate delle deboli emissioni di cenere anche dal NEC, formando un pennacchio molto diluito che si è rapidamente disperso in direzione della Valle del Bove.

L’attività stromboliana al NSEC è proseguita con forti fluttuazioni, insieme all'emissione della colata di lava verso la Valle del Bove, nella notte tra domenica 15 dicembre e lunedì 16 dicembre. Si sono osservate ripetute ondate di lava emesse durante i periodi di maggiore attività esplosiva, riattivando i flussi lavici precedenti nei loro canali di scorrimento (Fig. 8); l'attività effusiva avveniva esclusivamente dalla bocca eruttiva apertasi alle 05:33 GMT del 15 dicembre, e nei periodi di alti tassi effusivi, era accompagnata da basse fontane di lava alla medesima bocca. La variazione in senso orario della direzione dei venti dominanti ha causato la rotazione della nube eruttiva di cenere diluita presente sopra il vulcano (Figura 4a), e di conseguenza anche il graduale spostamento in senso orario della ricaduta di una modesta quantità di cenere da SE (asse Zafferana-S. Tecla) verso S e SSW, interessando via via Trecastagni, Viagrande, Pedara e Nicolosi sui fianchi del vulcano, Acitrezza, Acicastello e Catania (pochi grammi su una superficie di 1 metro quadro) lungo la costa.

Fig. 7. Attività stromboliana al NSEC e colata di lava con numerose digitazioni, in una fase di rialimentazione dei canali di scorrimento predecentemente attivi. Vista da Giarre nelle prime ore del 16 dicembre 2013. Foto di Turi Caggegi, pubblicata qui con gentile permesso dell'autore.

Durante la giornata del 16 dicembre, l'attività stromboliana è continuata sempre con fluttuazioni, che si sono manifestate anche nell'ampiezza del tremore vulcanico; invece si è abbassato il tasso effusivo, e nel pomeriggio dello stesso giorno, la colata diretta in Valle del Bove era scarsamente alimentata. Invece, poco dopo le ore 13:00 GMT, una nuova frattura eruttiva si è aperta sul basso fianco nord-orientale del cono del NSEC, dalla quale è stata emessa una piccola colata di lava, che si è diretta verso la parte alta della parete occidentale della Valle del Bove (Fig. 8 e 9). Questa colata è rimasta attiva, con ripetute fluttuazioni nel tasso effusivo (generalmente molto basso), formando piccoli flussi sovrapposti lunghi poche centinaia di metri. Contemporaneamente sono anche avvenute nuove, deboli emissioni di cenere dal NEC.

Fig. 8. Emissione di gas e cenere da una nuova fessura eruttiva apertasi sul basso fianco nord-orientale del cono del NSEC nel pomeriggio del 16 dicembre 2013, vista da Rocca della Valle (l'orlo settentrionale della Valle del Bove). Foto scattata da Michele Mammino e pubblicata qui con gentile permesso dell'autore

Fig. 9. Attività stromboliana al NSEC e colata lavica emessa dalla fessura eruttiva apertasi sul basso fianco nord-orientale del cono, nella sera del 16 dicembre 2013, viste da Fiumefreddo. La luce visibile in basso è l'illuminazione del Rifugio Citelli, sul fianco nord-orientale del vulcano. Foto scattata da Francesco Mangiaglia e pubblicata qui con gentile permesso dell'autore

Fig. 10. Il NSEC in stato di quiete dopo la cessazione dell'attività stromboliana, e colata di lava ancora attiva sul basso fianco nord-orientale del cono, nelle prime ore del 17 dicembre 2013. Foto ripresa da Giarre da Turi Caggegi e pubblicata qui con gentile permesso dell'autore

Nella tarda serata del 16 dicembre 2013, l'attività stromboliana al NSEC è progressivamente diminuita, per cessare del tutto poco dopo la mezzanotte del 17 dicembre. E' invece rimasta attiva la piccola colata di lava emessa dalla fessura eruttiva sul fianco nord-orientale del cono (Fig. 10), che era ancora scarsamente alimentata nella sera del 17 dicembre. Durante il 18 dicembre, l'effusione lavica è progressivamente diminuita; nella serata dello stesso giorno erano visibili solo alcuni punti incandescenti, e l'attività si è completamente arrestata durante la notte del 18-19 dicembre.

Nella tarda mattinata del 19 dicembre, è iniziata nuovamente una debole emissione di cenere di colore marrone grigiastro, formando un pennacchio diluito diretto verso sud-ovest. Tale attività ha generato piccole anomalie nelle immagini registrate dalla telecamera termica di Monte Cagliato, sul fianco orientale del vulcano. Nel tardo pomeriggio del 19 dicembre, queste emissioni sono diminuite.

L'episodio eruttivo parossistico del 14-16 dicembre 2013 è stato in molti rispetti diverso da quelli precedenti, soprattutto in termini di durata (più di 2 giorni) e per la relativamente bassa intensità dell'attività eruttiva.

Si tratta infatti di uno dei più lunghi episodi parossistici mai osservati da quando questa tipologia di evento eruttivo è diventata l'attività sommitale più frequente dell'Etna (cioè, dalla seconda metà degli anni 70 del XX secolo). Ciò che distingue inoltre quest'ultimo evento sono le ripetute re-intensificazioni dell'attività stromboliana ed effusiva che hanno seguito il primo picco della notte del 14-15 dicembre, che hanno costituito una serie di piccoli parossismi all'interno dell'episodi. Per quanto riguarda invece i parametri principali delle lave emesse, come lunghezza e volume delle colate laviche, questo episodio è simile a quelli precedenti. La colata lavica principale, che si è espansa in più rami verso sud-est in direzione della Valle del Bove, ha raggiunto una lunghezza massima di circa 3 km (Fig. 11), attestandosi ad una quota di 1820 m sopra il livello del mare, presso la base della Serra Giannicola Grande.

Fig. 11. Mappa preliminare delle colate laviche generate durante l’evento parossistico iniziato il 14 Dicembre 2013 dal Nuovo Cratere di SE (NSEC), aggiornata alle ore 08:30 GMT del 17 dicembre 2013. BN = Bocca Nuova; SEC = Cratere di Sud‐Est con il nuovo cono di scorie (NSEC).

Sebbene lo stile e la durata complessiva dell’attività esplosiva siano stati significativamente differenti dai precedenti episodi di "fontana di lava" del 2013, possiamo considerare l’attività eruttiva del 14-16 dicembre come il 7° episodio "parossistico" dal 26 ottobre 2013, il 20° del 2013 includendo gli episodi della sequenza di febbraio-aprile 2013.

Sismologia

Anche nel caso dell’attività esplosiva del 14–16 dicembre, i segnali sismici ed infrasonici hanno mostrato importanti variazioni. Le ampiezze di tali segnali sono iniziate ad aumentare durante la mattina del 14 dicembre (Fig. 12), ed hanno mostrato numerose variazioni sia in aumento che in diminuzione, fino a quando, durante le prime ore del 17 dicembre, hanno assunto valori circa simili a quelli pre-eruttivi.

Fig. 12. RMS del segnale sismico (linea blu) e infrasonico (linea rossa) acquisiti dalla stazione ESLN (Serra La Nave) nella banda 0.5-5.5 Hz nel periodo 13-17 dicembre 2013. La barra rossa in alto mette in evidenza il periodo caratterizzato da attività esplosiva al NSEC.

Nel periodo 13-16 dicembre 2013 sono state individuate 2 sorgenti infrasoniche: NEC e NSEC (Fig. 13c,d,e). Gli eventi infrasonici del NEC sono stati individuati durante il 13 e 14 dicembre. NSEC ha prodotto eventi infrasonici durante l’attività esplosiva del 14-16 dicembre. Come osservato negli episodi precedenti, l’ampiezza degli eventi infrasonici è aumentata durante l’attività esplosiva.

Fig. 13. (a) Numero orario degli eventi infrasonici registrati nel periodo 13– 6 dicembre 2013. (b) Ampiezza picco-picco degli eventi infrasonici. (c,d) Longitudine e latitudine delle sorgenti degli eventi infrasonici. (e) Mappe del Mt. Etna con le localizzazioni degli eventi infrasonici (cerchi neri) nel periodo 13–16 dicembre 2013. I raggi dei cerchi sono proporzionali al numero degli eventi infrasonici localizzati al centro del cerchio (vedi legenda nell’angolo in basso a destra delle mappe). Gli acronimi NEC e NSEC indicano il Cratere di Nord-Est e il nuovo Cratere di Sud-Est. Le linee rosse in (c,d) indicano le coordinate dei crateri sommitali (NSEC e NEC) attivi dal punto di vista infrasonico durante il periodo 13–16 dicembre 2013.

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