Le ceneri dell''Etna: dispersione ed effetti sul territorio

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Le ceneri dell''Etna: dispersione ed effetti sul territorio
Le ceneri dell’’Etna:
dispersione ed effetti sul territorio
Le ceneri dell''Etna: dispersione ed effetti sul territorio
L’attività esplosiva parossistica
         degli ultimi anni
Le ceneri dell''Etna: dispersione ed effetti sul territorio
Eruzioni esplosive
   parossistiche
  Formazione di colonne
 eruttive sopra la bocca…
                   23 novembre 2013

26 8ottobre
      settembre
            2013
   2011
                                           24 luglio 2001

                                       ...trasporto
                                      della porzione
    ...e caduta di materiale          sommitale in
       piroclastico a terra             atmosfera
Le ceneri dell''Etna: dispersione ed effetti sul territorio
PRINCIPALI TIPI DI
           ERUZIONI ESPLOSIVE
             PAROSSISTICHE
                        1998-2017

Crateri Sommitali            Fessure laterali

1.Fontane di lava            1. Eruzioni esplosive di
2.Episodi di forte              lunga durata
attività stromboliana
Le ceneri dell''Etna: dispersione ed effetti sul territorio
L’attività esplosiva parossistica (1998-2017)
                       •~230 episodi
                       parossistici dai crateri
                       sommitali
                       (>200 durante
                       sequenze di episodi)
                       •>100 giorni di attività
                       parossistica da fessure
                       laterali

                       •Decine di emissioni
                       minori di cenere
Le ceneri dell''Etna: dispersione ed effetti sul territorio
Principali tipologie di eruzioni
   esplosive parossistiche
Le ceneri dell''Etna: dispersione ed effetti sul territorio
1. Fontane di lava
            scenario eruttivo da videocamere di
                        sorveglianza
1. Ripresa                             2. Fase parossistica
dell’attività

e                          f

    Lava flow                                 Lava flow

                2. Fase parossistica                 3. Fase conclusiva
Le ceneri dell''Etna: dispersione ed effetti sul territorio
Immagini dal web – 23 novembre 2013
 Nicolosi - S     Reggio Calabria - NEUpper slopes - SE

 Nicolosi - S         Catania - SSE
Le ceneri dell''Etna: dispersione ed effetti sul territorio
Immagini
satellitari
9:30-10:00
Etna-Calabria
Distanza: 60 km
V=120 km/h

10:00-11:00
Calabria crossing
Distanza:180 km
V=180 km/h

11:00-12:15
Calabria-Puglia
Distanza: 180 km
V=144 km/h
Le ceneri dell''Etna: dispersione ed effetti sul territorio
2. Episodi di forte attività stromboliana
    scenario simile ma di intensità minore
L’ultima attività parossistica
                   15-18 marzo 2017

                10 g/m2       5 g/m2      40 g/m2
F. Ferrari
L’ultima attività parossistica
      15-18 marzo 2017
Eruzioni esplosive di lunga durata
                         Eruzioni laterali

                                             Photo: D. Andronico

•   Apertura di alcune fessure
    laterali                                  2002

•   Attività eruttiva da più bocche

•   Prolungata emissione di tefra

•   Impatto sul territorio per
    settimane/mesi
                                             Photo: D. Andronico
•   Nubi eruttive che si estendono
    fino a centinaia di km
NASA/Goddard Space Flight Center

                                         29 July 2001

MODIS Rapid Response Team at NASA GSFC
                                         29 October 2002
                                                           Immagini da satellite
Studio dei depositi di caduta
delle eruzioni parossistiche esplosive
Rilievi di terreno
Kit di campionamento

                       Campionatura
                       e mappatura
L’evento esplosivo
del 24 novembre 2006

 g/m2

                                                                                              Immagine satellitare acquisita il 24 novembre 2006

                                                                                              Mappa di dispersione
Andronico, D., Scollo, S., Lo Castro, M.D., Cristaldi, A., Lodato, L., Taddeucci, J., 2014.
Eruption dynamics and tephra dispersal from the 24 November 2006 paroxysm at                  da MODIS (Aqua satellite, NASA,
South-East Crater, Mt Etna, Italy. J. Volcanol. Geotherm. Res.                                http://earthobservatory.nasa.gov/)
Come sono fatte le ceneri
Osservazione delle ceneri allo
 stereo-microscopio binoculare
                           Obiettivi delle analisi di ceneri
                           vulcaniche allo stereo-microscopio
                           binoculare

                           1) Analisi dei componenti
                           (tipologie di cenere che
                           compongono il campione)

                           Comprensione dei
                           processi e delle dinamiche eruttive

Sideromelano   Tachilite           Litico               Cristallo
Proporzioni relative variabili
   dei diversi componenti
100 % sideromelano   Presenza dei 4 componenti
Osservazione delle ceneri allo
  stereo-microscopio binoculare
                         Obiettivi delle analisi di ceneri
                         vulcaniche allo stereo-microscopio
                         binoculare

                         2) Analisi morfoscopiche e vescicolarità
                         delle particelle di sideromelano

                         •Efficienza e quantità della emissione di
                         gas
                         •Temperatura del magma

Vescicolata   Fluidale    Allungata
                           A goccia        Compatta/composta
Sideromelano

Ceneri
osservate
al SEM             Tachilite
Microscopio
elettronico a
scansione

                     Litico
Morfologia e   Images acquired under scanning electron
                                     microscope (SEM)
   Tessitura                    range: 0.125-0.250 mm

                                                  3D external shape
Vescicolare     Fluidale            A goccia

                                                  Thin sections
Effetti sul territorio
delle eruzioni parossistiche esplosive

      • Area sommitale

      • Pendici medio-alte del vulcano

      • Centri abitati e zone periferiche
Area sommitale
2010                   South-East                Crescita del
                         Crater     Pit-crater
                                                 Cratere di SE
        Bocca Nuova
                                                 e nascita del
                                                    Nuovo
                                                 Cratere di SE
2012                  South-East    New South-East Crater
                        Crater
       Bocca Nuova

Marzo 2017
May 2014
              New2 South-East Crater
Alta Valle del Bove – vista orientale
                        Crescita di numerosi coni di scorie

  2650 m                                                  3300 m
    1783                             2750-2800 m         SEC - NSEC
La Montagnola             2550 m
 scoria cone
                           2001       2002-03
                           cone        cones

                                                         2800 m
  Photo: D. Andronico
                                                         2014
                                                         cones
Pendici medio-alte del vulcano
Effetti della
   attività
 parossistica
    a 5 km
 strato di tefra di
spessore variabile
  tra 5 e i 20 cm
ANDOSUOLI:
                suoli da ceneri vulcaniche
•   I suoli derivati da cenere vulcanica sono detti ANDOSUOLI ed hanno proprietà
    morfologiche, chimiche e fisiche uniche.

•   Si formano per l'effetto combinato di cinque fattori: il materiale “genitore”, il clima,
    la topografia, la vegetazione, e il tempo.

•   La maggior parte degli ANDOSUOLI sono ideali per la crescita delle piante perché
    sono molto permeabili a causa di bassa densità (
ANDOSUOLI:
          suoli da ceneri vulcaniche

                                          79 AD
       15000 BP

                                     300 anni??
3000
anni
       18000 BP

                           200 BC?
L’impatto delle ceneri vulcaniche
in centri abitati e zone periferiche
Municipal
ordinances
Strade
http://catania.livesicilia.it/2013/04/26/eruzione-delletna-5-milioni-

Copertura totale   di-danni-allagricoltura-cenere-e-pietre-hanno-distrutto-le-
                   produzioni_238802/
Rimozione
   delle ceneri
da strade e centri
      abitati
Individuazione di
 buone pratiche
 per la rimozione
e lo smaltimento
    delle ceneri
L’impatto delle ceneri
vulcaniche nei centri urbani
 misura di particolato in aria con
 stazioni fisse e mobili di nuova
           generazione

               Fotometro Laser
           TSI® DustTrakTM aerosol
             monitor Model 8520
Problemi per la salute
   umana a causa di
difficoltà respiratorie e
 irritazione di pelle e
          occhi
PM10= tutto il particolato con
  diametro aerodinamico          Media massima giornaliera da
       ≤10 micron                  non superare per 35 giorni
                                   l’anno =0.050 mg/m³
Superamento dei limiti
   di PM10 consentiti
      dalla normativa
              europea

  Andronico & Del Carlo:
  PM10 measurements in urban settlements
  after lava fountain episodes at Mt. Etna,
  Italy: pilot test to assess volcanic ash hazard
  to human health
  Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 16, 29–40, 2016
Grazie per l’attenzione
Evidenze incremento attività eruttiva
                                      dopo il 1971

                                             1971                                                  1971
Volume di lava (106 m3)

                                                          N° eruzioni
                            Volume cumulato di                          Frequenza eruttiva
                                                                               1675-2003
                              magma emesso                                Branca and Del Carlo, 2005
                          durante attività effusiva
                                  1900-1999
                             Andronico and Lodato, 2005
Gli ultimi 50 anni di attività
                sono rappresentativi
       della intera storia eruttiva dell’Etna?

             600mila – nascita del vulcano
                   60mila - inizio Ellittico
                     15mila – inizio Mongibello
                                                  50

600 mila                                          2017

                      Tempo (anni)
                     15mila anni

                                            50 anni
La Sicilia, sabato 5
                   dicembre 2015

   3 dicembre           4 dicembre
Piano Provenzana           Sarro
Roads
Ash and tephra removal and disposal
Ash and tephra
removal and disposal
Mentre comunemente i lapilli
hanno superfici irregolari e
contengono numerose bolle o
vescicole che possono trattenere
acqua, le ceneri dell’Etna sono in
genere abbastanza grossolane e
formano pertanto suoli
relativamente permeabili ricchi di
scheletro (granulometria di
dimensioni superiori a 2 mm),
adatti alla coltivazione della vite.
L’elevata permeabilità (3x10-11
m2) e porosità (0.5) del suolo
permette il drenaggio delle acque
e la penetrazione delle radici in
profondità (fino a 3-4 m).
Dispersione del deposito di caduta
                 23 novembre 2013

Rifugio Citelli= 4-5 cm di   Andronico, D., Scollo, S., Cristaldi, A., 2015. Unexpected hazards
                             from tephra fallouts at Mt Etna: The 23 November 2013 lava fountain.
spessore e 30 kg su m2       JVGR
L’attività esplosiva parossistica
                                            1979-2017
                                                                            2000                           1998-2017
Numero di eventi sommitali

                                                                                       2002
o giorni di attività laterale

                                                                                         2006

                                                                                2001
                                                                         1998

                                                                                                                  2013
                                                                                                           2011
                                               1989

                                                                                                                         2015
                                                              anno
                                                     stile eruttivo             area         numero

                                      fontane di lava ed eruzioni
                                                                        sommitale        >230 episodes
                                            stomboliane intense
                                                         dopo il 1998                   ca. 200 episodi
                                          durante sequenze di episodi                      >200 episodi

                                           emissione continua di        sommitale/         > 100 giorni
                                                  cenere e tefra           laterale

                                             emissioni di cenere
                                                                        sommitale      decine di episodi
                                                di breve durata
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