L'episodio eruttivo dell'Etna del 29-31 dicembre 2013

Fig. 1. Attività stromboliana al Nuovo Cratere di Sud-Est e colata lavica diretta verso la Valle del Bove poco prima dell'alba del 30 dicembre 2013, viste dal casello autostradale di Giarre, sul basso versante orientale dell'Etna. Foto di Alessandro Lo Piccolo, pubblicata qui con gentile permesso dell'autore.

Un nuovo episodio eruttivo - il 21° dell'anno 2013 e il 46° negli ultimi 3 anni -  è avvenuto al Nuovo Cratere di Sud-Est (NSEC) dell'Etna fra il 29 e il 31 dicembre 2013, 13 giorni dopo la conclusione dell'episodio precedente. Questo episodio è stato in molti rispetti simile all'episodio del 14-16 diecembre, con forte attività stromboliana, emissione di colate laviche ed emissione di modeste quantità di cenere, però senza mai passare a sostenute fontane di lava. Anche in questa occasione, le esplosioni stromboliane hanno generato frequenti e forti boati udibili nei settori nord-orientale e settentrionale del vulcano. L'emissione di lava è avvenuta maggiormente dal settore nord-orientale del cono, sia per trabocco dal cratere sia da bocche apertesi sul fianco del cono, alimentando una colata lavica che si è espansa verso la Valle del Bove (Fig. 1). Nella notte fra il 30 e il 31 dicembre, i segnali sismici registrati dalla rete strumentale dell'INGV-Osservatorio Etneo hanno mostrato una forte diminuzione, che ha probabilmente marcato la cessazione dell'attività stromboliana al NSEC. Tuttavia, una debole attività effusiva è continuata, progressivamente diminuendo, da una bocca posta sul fianco nord-orientale del cono del NSEC fino alla notte del 1-2 gennaio 2014.

Preludio

Durante l'intervallo di quiete che ha seguito la fine dell'episodio eruttivo del 14-16 dicembre 2013 (più precisamente, la fine dell'emissione di una piccola colata lavica dal fianco nord-orientale del cono del NSEC, avvenuta il 17 dicembre), il NSEC non ha mostrato alcun segno di attività, a parte una debole emissione di gas da fumarole poste sugli orli del cratere (Fig. 2); di notte, alcune fumarole hanno mostrato una debole incandescenza, come osservato anche durante gli intervalli di quiete precedenti. Durante un sorvolo in helicottero effettuato durante la tarda mattinata del 28 dicembre, il fondo craterico era parzialmente coperto di neve, e continuava una modesta emissione di gas dalle fumarole sull'orlo craterico (Fig. 2).

Fig. 2. Vista aerea dell'area sommitale etnea, con il NSEC in primo piano (si nota la presenza di neve anche all'interno del cratere), seguito dal vecchio cono del Cratere di Sud-Est, ormai largamente seppellito dai prodotti del NSEC ma con intensa attività fumarolica, e più in fondo, la Bocca Nuova (a sinistra), la Voragine (centro) e il Cratere di Nord-Est (a destra). Foto di Catherine Lemercier.

In tutto questo intervallo di quiete al NSEC, tuttavia, si è osservato un cospicuo degassamento dal Cratere di Nord-Est (NEC), che spesso ha assunto un carattere pulsante "a sbuffi", e soprattutto nei primi giorni dopo l'episodio eruttivo del 14-16 dicembre, era accompagnato da emissioni di modeste quantità di cenere. Anche la Bocca Nuova e la Voragine sono state luoghi di intenso degassamento, mentre da ciò che resta del vecchio cono del Cratere di Sud-Est (ormai largamente coperto dai prodotti del vicino NSEC, e connesso ad esso da un ampio dosso, dove una volta si trovara la "sella" fra i due coni) sono stati emessi vapori bianchi (Fig. 2).

I primi bagliori di debole e discontinua attività stromboliana intracraterica sono stati osservati alle ore 03:05 GMT del 29 dicembre 2013. In questa prima fase, la sorgente del tremore vulcanico permaneva localizzato in corrispondenza del NEC, mentre questo parametro non aumentava in ampiezza. Dalle ore 05:00 GMT in poi , l’attività eruttiva si è gradualmente intensificata (Fig. 3a), accompagnata dallo spostamento della sorgente del tremore vulcanico in corrispondenza del NSEC, sorgente che diventava anche più superficiale e con un lieve incremento di ampiezza media. Contestualmente, comparivano segnali infrasonici riferibili all’attività del NSEC.

Fig. 3. Immagini riprese dalle telecamere di sorveglianza sulla Montagnola durante il mattino del 29 dicembre 2013. (a) Bagliori provenienti dal NSEC prima dell'alba, ripresi dalla telecamera visiva ad alta sensitività EMOH; (b) esplosione con emissione di materiale piroclastico caldo ripresa dalla telecamera termica EMOT; (c) pennacchio di cenere prodotto dalla medesima esplosione, ripreso dalla telecamera visiva EMOV; (d) anomalia prodotta da debole attività stromboliana ripresa da EMOT.

Alle ore 10:15 GMT, un'esplosione più forte ha prodotto un piccolo pennacchio di cenere, che si è alzato più di 1 km sopra la cima dell'Etna (Fig. 3b,c) per essere poi spinto dal vento in direzione est; circa 30 minuti più tardi, la telecamera termica posta sulla Montagnola (EMOT) ha cominciato a registrare deboli anomalie dovute a piccole esplosioni stromboliane (Fig. 3d). Per diverse ore, l'intensità di questa attività è rimasta bassa; infine, nel tardo pomeriggio, al calare della sera, l’attività stromboliana diventava sempre più consistente, accompagnata da un più netto aumento di ampiezza del tremore. Verso le ore 18.00 i brandelli di lava iniziavano a ricadere al di fuori della cinta craterica del NSEC.

Attività stromboliana ed effusiva

Nella serata del 29 dicembre, poco dopo le ore 20:00 GMT, è apparso un punto incandescente sull'alto fianco orientale del cono del NSEC, dalla quale ha avuto inizio una lenta emissione di lava (Fig. 4). Per circa 25 minuti, l'attività effusiva era estremamente lenta, però intorno alle ore 20:25 GMT il tasso effusivo ha cominciato ad aumentare, alimentando una colata di lava diretta verso la parete occidentale della Valle del Bove. L'evoluzione di questa colata nelle successive tre ore è documentata nella Fig. 5.

Fig. 4. Apertura di una piccola bocca effusiva sull'alto fianco orientale del cono del NSEC, alle ore 20:02 del 29 dicembre 2013, fotografata da Giarre da Piero Romano. Nelle foto sono indicate le ore locali. Foto pubblicate qui con gentile permesso dell'autore.

Fig. 4. Sviluppo del flusso lavico alimentato dalla bocca effusiva apertasi alle ore 20:02 GMT del 29 dicembre 2013 sul fianco orientale del cono del NSEC, fotografato da Giarre da Piero Romano fra le ore 21:55 e 23:03 GMT. Nelle foto sono riportati gli orari locali. Foto pubblicate qui con gentile permesso dell'autore.

Intorno alle ore 23:30 GMT, è avvenuto un trabocco lavico dall'orlo nord-orientale del cratere, alimentando una colata di lava che si è divisa in più bracci, uno verso nord-est e un altro verso est (Fig. 5). Quest'ultimo ha rapidamente raggiunto la bocca effusiva già in attività dalle ore 20:02 GMT, unendosi al flusso lavico da essa alimentato. L'attività effusiva ha mostrato ripetute fluttuazioni generando varie "ondate" di colate che si sono sovrapposte (Fig. 6). Poco dopo la mezzanotte del 30 dicembre, è avvenuto anche un piccolissimo trabocco lavico dall'orlo sud-orientale del NSEC, seguendo la parte alta della depressione formatasi il 28 novembre in questo settore del cono; questo trabocco però è durato poco e la colata lavica si è arrestata dopo aver percorso meno di 100 m.

Nel frattempo è andata avanti una forte attività stromboliana da due bocche eruttive poste all'interno del NSEC. La più orientale di queste bocche ha quasi continuamente prodotto grandi "bolle" di lava che sono esplose, generando spettacolari lanci di bombe incandescenti "a ventaglio" (Fig. 5 e 7a,b,c). Questa attività ha generato nuovamente forti boati, questa volta udibili soprattutto nei settori nord-orientale e settentrionale del vulcano a causa della direzione dei venti. Nonostante l'intensità di tali boati, che si sono alternati a onde infrasoniche (non percepibili alll'udito umano, però capace di far vibrare oggetti come serrande, finestre e porte anche a decine di chilometri di distanza). Una densa nube eruttiva che conteneva modeste quantità di cenere si è alzata sopra il vulcano, per essere piegata dal vento verso nord-est.

Fig. 5. Forte attività stromboliana con esplosione di bolle di lava al NSEC, ed emissione di due colate di lava, una da una bocca posta sul fianco orientale del cono del NSEC, l'altra per trabocco dall'orlo craterico nord-orientale. Foto ripresa intorno alle ore 00:00 GMT del 30 dicembre 2013 da Walter Contarino e pubblicata qui con gentile permesso dell'autore (Foto originale su Flickr).

Fig. 6.  Ulteriore sviluppo delle colate laviche intorno alle ore 01:00 GMT del 30 dicembre 2013, ripreso da Giarre da Massimo Lo Giudice. Foto pubblicate qui con gentile permesso dell'autore.

Fig. 7. Esplosioni di bolle di lava al NSEC nelle prime ore del 30 dicembre 2013, viste dal terrazzo antistante la Sala Operativa dell'INGV-Osservatorio Etneo. Nelle foto (a), (b) e (c), riprese fra le ore 01:15 e le 01:30 GMT, le esplosioni più forti avvengono alla bocca più orientale (a destra) all'interno del cratere, mentre la bocca più occidentale produce minori getti verticali; nel frame (c) si vede, più a sinistra, un piccolo getto di lava incandescente da una terza bocca ancora più verso ovest. Nel frame (d), ripreso alle ore 05:50 GMT, la bocca orientale non produce più attività esplosiva, mentre la bocca orientale dei frames (a) e (b) produce esplosioni di bolle di lava. Si nota, in basso a destra in ogni immagine, la colata di lava alimentata dalla bocca effusiva apertasi alle ore 20:02 GMT del 29 dicembre 2013 sul fianco orientale del cono del NSEC. Foto riprese da Boris Behncke, INGV-Osservatorio Etneo

Poco dopo mezzanotte del 30 dicembre 2013, l'ampiezza del tremore vulcanico ha raggiunto un picco, dal quale ha successivamente cominciato a diminuire per attestarsi su livelli mediamente alti. Rispetto agli episodi eruttivi precedenti (ad eccezione di quello del 14-16 dicembre 2013), i massimi livelli dell'ampiezza del tremore vulcanico sono stati molto inferiori, e ciò si è riflettuto anche nell'intensità, relativamente modesta, dell'attività eruttiva.

Nelle prime ore del 30 dicembre 2013, l'attività esplosiva della bocca esplosiva orientale all'interno del cratere è progressivamente diminuita, per cessare del tutto intorno alle ore 05:00 GMT (Fig. 7d). Sono rimaste attive due bocche esplosive più ad occidente (Fig. 7c,d), che hanno prodotto frequenti esplosioni stromboliane, accompagnate da una debole ed intermittente emissione di cenere. All'alba sopra il vulcano era visibile una densa colonna di vapore che conteneva minori quantità di cenere nella sua parte più bassa (Fig. 8); e la colata di lava aveva raggiunto la base della parete occidentale della Valle del Bove (Fig. 1 e 9). Nelle ore mattutine del 30 dicembre, l'ampiezza del tremore vulcanico è rimasta relativamente stabile su un livello mediamente alto, simile a quello raggiunto poco dopo il picco nella notte. Dal settore nord-orientale dell'Etna (zona Piedimonte-Fiumefreddo-Calatabiano) sono state segnalate minori ricadute di cenere fine.

Fig. 8. Colonna eruttiva e modesta attività stromboliana al NSEC all'alba del 30 dicembre 2013, viste da Tremestieri Etneo, a 20 km di distanza a sud dell'Etna. Foto ripresa da Catherine Lemercier. 

Fig. 9. Il teatro eruttivo visto da Giarre (basso versante orientale etneo) all'alba del 30 dicembre 2013. Le diverse colate di lava emesse durante la notte si sono unite in un solo flusso, che ha costeggiato il margine meridionale del campo lavico del 2008-2009 (in basso a destra), raggiungendo il fondo della Valle del Bove nei pressi del Monte Centenari. Le lave nere a sinistra sono dell'episodio eruttivo del 14-16 dicembre 2013. Foto ripresa da Piero Romano e pubblicata qui con gentile permesso dell'autore.

Apertura di una frattura sul fianco nord-orientale del cono del NSEC

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.

Fig. 10. (a) frame registrato dalla telecamera termica su Monte Cagliato (EMCT) alle ore 07:12 GMT del 30 dicembre 2013, nel momento dell'apertura di una nuova frattura eruttiva sul fianco nord-orientale del cono del NSEC; oltre ai getti stromboliani e la colata lavica attiva si vede, più a destra, un'anomalia termica causata dalla discesa di un piccolo flusso piroclastico. (b) Nube di cenere marrone generata da crolli e frane durante l'apertura della nuova frattura eruttiva sul fianco nord-orientale del cono del NSEC, ripresa nello stesso momento dalla telecamera visiva sulla Montagnola (EMOV).

Fig. 12. Immagini riprese dalla telecamera visiva sulla Montagnola (EMOV) nell'intervallo fra le ore 09:00 e 15:20 GMT del 30 dicembre 2013, che mostrano le variazioni nell'attività del NSEC.

Fig. 13. Sviluppo di un nuovo flusso lavico dalla frattura eruttiva apertasi sul fianco nord-orientale del cono del NSEC alle ore 07:12 GMT del 30 dicembre 2013. (a) la freccia indica la posizione del fronte lavico dietro il grande tumulo di lava del 2008-2009 alle ore 08:30 GMT; il cerchio (1) mostra il fronte della colata lavica messa in posto durante la notte del 29-30 dicembre 2013, mentre il cerchio (2) indica la posizione del fronte della nuova colata visibile nel frame (b), alle ore 18:12 GMT del 30 dicembre 2013. Immagini riprese dalla telecamera termica a Monte Cagliato (EMCT) sul fianco orientale dell'Etna.

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?).

Fig. 14. Attività stromboliana da due bocche eruttive all'interno del NSEC (a sinistra), colata di lava e nube eruttiva, nella serata del 30 dicembre 2013, viste da Tremestieri Etneo, sul fianco meridionale dell'Etna. Foto di Boris Behncke, INGV-Osservatorio Etneo

All'imbrunire del 31 dicembre 2013, le nuvole sulla Valle del Bove si sono parzialmente aperte, ed è stato possibile osservare che la colata di lava nella parte settentrionale della Valle del Bove era tuttora alimentata (Fig. 15), sebbene in maniera ridotta rispetto alla sera del 30 dicembre. Durante la notte, il tasso effusivo è progressivamente diminuito, e nel mattino del 1 gennaio 2014 era attivo solo un piccolo flusso lavico lungo qualche centinaio di metri. L'attività effusiva è continuata, lentamente diminuendo, fino al 2 gennaio 2014.

Fig. 15. Colata lavica attiva nella serata del 31 dicembre 2013, vista da Giarre. Foto di Turi Caggegi e pubblicata qui con gentile permesso dell'autore (sito originale).

Come il suo predecessore (14-16 dicembre 2013), l'ultimo episodio eruttivo del NSEC dell'anno 2013, si distingue per la relativamente bassa intensità dei fenomeni esplosivi e la sua durata più lunga rispetto a quelle di un tipico episodio parossistico etneo. L'attività stromboliana è durata circa 2 giorni e mezzo, mentre l'attività effusiva è continuata per altri due giorni dopo la cessazione dell'attività esplosiva. Pertanto, piuttosto che parlare di un episodio parossistico (o parossismo), sarebbe opportuno chiamare un tale evento un episodio di attività stromboliana-effusiva o, più genericamente, episodio eruttivo, termine applicato già negli anni 80 per descrivere gli episodi di fontana di lava del vulcano Kilauea (Hawaii). In termini di intensità, durata e fenomenologia, gli ultimi due episodi eruttivi del NSEC fanno ricordare molti degli episodi eruttivi che hanno caratterizzato l'attività eruttiva del (vecchio) SEC fra agosto e dicembre 2006, anch'essi caratterizzati maggiormente da forte attività stromboliana, emissione di colate di lava e nubi di cenere relativamente diluite, nonché apertura di fratture eruttive sui fianchi del (vecchio) cono del SEC.

Se il volume di materiale piroclastico emesso nell'ultimo episodio eruttivo è stato poco significativo, quello delle colate di lava è fra i più importanti nella recente serie di episodi eruttivi, con due maggiori flussi lavici che hanno raggiunto 3.4 km di lunghezza (Fig. 16). Una stima preliminare del volume di lava è di circa 1.5 x 10⁶ m³, simile al volume dell'episodio precedente e alla media di tutti gli episodi eruttivi del 2011-2013.

Fig. 16. Le due colate laviche principali emesse durante l'episodio eruttivo del 29-31 dicembre 2013, viste la mattina del 1 gennaio 2014 da Santa Maria Ammalati, nei pressi di Acireale sul basso versante sud-orientale dell'Etna. Foto di Davide Caudullo e pubblicata qui con gentile permesso dell'autore.

Dovuto alla mancanza di sostenute fontane di lava e ricadute molto abbondanti di materiale piroclastico, il cono del NSEC non mostra significativi modificazioni nelle sue dimensioni dopo l'ultimo episodio eruttivo, e resta tuttora leggermente più basso che il vicino vecchio cono del SEC. Il cambiamento morfologico più rilevante è l'apertura della frattura eruttiva sul fianco nord-orientale del cono nel mattino del 30 dicembre, che ha lasciato un profondo taglio (Fig. 17).

Fig. 17. Lato orientale del cono del NSEC con le tracce dell'episodio eruttivo del 29-31 dicembre 2013, in particolare la bocca effusiva apertasi la sera del 29 dicembre sul fianco orientale del cono (indicato con "1") e la frattura eruttiva del mattino del 30 dicembre sul fianco nord-orientale del cono. La vista è da Giarre. Foto di Turi Caggegi e pubblicata qui con gentile permesso dell'autore (sito originale).

Sismologia

L’attività eruttiva del 29 dicembre 2013 – 01 gennaio 2014 è stata accompagnata da significative variazioni nei segnali sismici ed infrasonici registrati dalle reti strumentali. Le ampiezze di tali segnali sono iniziate ad aumentare durante la mattina del 29 dicembre, raggiungendo i valori massimi nella notte tra il 29 ed il 30 dicembre (Fig. 18). Tali valori si sono ridotti gradualmente nei due giorni successivi, tornando a valori preeruttivi durante l’1 gennaio 2014.

Fig. 18. RMS del segnale sismico (linea blu) e infrasonico (linea rossa) acquisiti dalla stazione EMFO nella banda 0.5-5.5 Hz nel periodo 28 dicembre 2013 - 2 gennaio 2014.

Nel periodo 28 dicembre 2013 – 1 gennaio 2014 sono state individuate 3 sorgenti infrasoniche: NEC, VOR/BN e NSEC (Fig. 19c,d,e). Le prime due sorgenti sono prevalentemente legate ad attività di degassamento e sono state attive il 28 dicembre (NEC) e il 28, 29 e 31 dicembre (VOR/BN). La sorgente infrasonica NSEC è stata attiva durante l’attività esplosiva (29, 30 e 31 dicembre). E’ da notare come il numero e l’ampiezza degli eventi infrasonici siano notevolmente aumentati durante la notte tra il 29 e il 30 dicembre, in coincidenza con il massimo dell’intensità dell’attività esplosiva.

Fig. 19. (a) Numero orario degli eventi infrasonici registrati nel periodo 28 – 31 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 28 – 31 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, VOR/BN e NSEC indicano il Cratere di Nord-Est, la Voragine/Bocca Nuova e il nuovo Cratere di Sud-Est. Le linee rosse in (c,d) indicano le coordinate dei crateri sommitali (NEC, NSEC e VOR/BN) attivi dal punto di vista infrasonico durante il periodo 28 – 31 dicembre 2013.