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09.03.2017

Gli anelli annuali degli alberi sono in grado di preannunciare le eruzioni vulcaniche?

Etna
Etna (Foto: Angelo T. La Spina, Lizenz: CC BY-SA 4.0)
Basaltgestein

La roccia basaltica uscita dall’Etna durante l’eruzione del 2002/2003 ha ricoperto parti del bosco (Foto: Ruedi Seiler, WSL).

Bohrkerne

Alcuni dei cinquanta campioni di alberi (carote) che gli scienziati hanno prelevato sull’Etna lungo il fiume lavico creato durante l’eruzione del 1974 (foto: Thomas Appert).

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Mentre erano alla ricerca di indizi che permettessero di prevedere un’imminente eruzione vulcanica, gli scienziati dell’Istituto federale di ricerca per la foresta, la neve e il paesaggio WSL e del Politecnico di Zurigo si sono imbattuti in un candidato sorprendente: gli anelli annuali degli alberi potrebbero infatti preannunciare le eruzioni.

Ad accorgersi di questo possibile sistema di preallarme fu nel 2001 Nicolas Houlié, geofisico presso il PF di Zurigo, il quale notò su un’immagine satellitare la presenza di una linea verde lunga tre chilometri lungo il versante nordorientale dell’Etna. Tale linea rispecchiava il cosiddetto Normalized Difference Vegetation Index NDVI: più è alto questo valore, migliore sarà la crescita della vegetazione in quel luogo. La cosa sorprendente è che un anno dopo si verificò un’eruzione proprio lungo questa linea.

Un’alleanza fra vulcanologi ed esperti di dendrocronologia

Gli studiosi degli anelli annuali sono d’accordo sul fatto che il suddetto valore NDVI è correlato alla crescita degli alberi e che quindi si rispecchia nella larghezza degli anelli annuali. Per questo motivo, il geografo Ruedi Seiler, dottorando presso il WSL, e l’esperto di anelli annuali (dendrologo) Paolo Cherubini, responsabile della divisione Dendrocronologia del WSL, hanno avviato quattro anni fa insieme a Houlié un progetto di ricerca pluridisciplinare finanziato dal Fondo nazionale svizzero per la ricerca scientifica. La loro insolita idea è stata appena pubblicata sulla rivista specializzata Scientific Reports: gli anelli annuali forniscono informazioni sui meccanismi vulcanici delle eruzioni.

Gli anelli che si formano nei tronchi degli alberi durante la fase di crescita sono infatti importanti archivi ambientali: la loro larghezza rispecchia le condizioni di crescita degli alberi, che sono una combinazione tra temperatura, precipitazioni e sostanze nutritive durante un periodo vegetativo. “Sull’Etna e in altre regioni vulcaniche, la larghezza degli anelli annuali potrebbe inoltre essere influenzata dall’attività vulcanica”, ipotizza Seiler.

Breve fase pre-eruttiva?

I primi lavori sul campo sono stati svolti dagli scienziati, sotto la guida di Cherubini, lungo i fiumi lavici che l’Etna aveva formato nel gennaio del 1974 sul versante ovest. Anche qui i ricercatori italiani avevano infatti notato nel 1975 un’anomalia sulle immagini satellitari precedenti all’eruzione.

Sulla base di oltre cinquanta campioni di alberi, Seiler ha cercato di individuare tracce di eventuali segnali pre-eruttivi negli anelli annuali. Tuttavia, gli scienziati hanno notato che l’anello annuale dell’estate 1973 non era né particolarmente largo, né particolarmente stretto.

“Se l’attività vulcanica influisce effettivamente sugli anelli annuali, la fase preliminare dell’eruzione del 1974 era probabilmente iniziata solo quando gli alberi avevano già interrotto la loro crescita stagionale”, prosegue Seiler. La durata calcolata della fase pre-eruttiva, che sarebbe di conseguenza stata solo di alcuni mesi, combacia ad ogni modo con i risultati di precedenti studi geochimici e geofisici.

Crescita limitata dopo l’eruzione

Sebbene non avessero mostrato cambiamenti a livello di crescita precedenti all’eruzione del 1974, nelle due estati successive gli alberi crebbero meno rispetto agli altri anni, come scrivono gli scienziati su Scientific Reports. “In queste osservazioni noto un grande potenziale: forse con l’aiuto degli anelli annuali saremo in grado di datare in modo affidabile anche piccole eruzioni di versante“, afferma il vulcanologo Houlié. Il comportamento di un vulcano nel passato può fornire informazioni sulle sue future attività e di conseguenza migliorare la protezione della popolazione.

Grazie al monitoraggio in tempo reale con GPS, sismometri e rilevatori di gas vulcanici, le eruzioni degli ultimi vent’anni sono state ben registrate. Per contro, nei 2000 anni precedenti le eruzioni vulcaniche non sono databili con sufficiente affidabilità. Gli eventi che si sono verificati ancora prima sono invece stati datati relativamente bene grazie al metodo del carbonio C14. “Gli anelli annuali potrebbero colmare questa lacuna nella fascia tra i 20 e i 2000 anni fa”, conclude con ottimismo Houlié. In ogni caso gli scienziati sono intenzionati a continuare gli studi per rispondere alla domanda se gli anelli annuali possono aiutarci a prevedere le eruzioni vulcaniche.

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