Istituto Nazionale di Geosifica e Vulcanologia - Sezione di Catania

L'Etna, il più grande vulcano attivo d'Europa, si è formato a partire dal Pleistocene (circa 700000 anni fà), ed è caratterizzato da frequenti eruzioni sia sommitali che “laterali”. I prodotti emessi e lo stile eruttivo sono attribuiti ad un vulcanismo di tipo basaltico. La frequenza degli eventi eruttivi e la posizione di questo vulcano in un'area intensamente urbanizzata lo rendono uno dei più interessanti vulcani-laboratorio dell'intero pianeta.
Le osservazioni finalizzate allo studio delle deformazioni del suolo hanno avuto inizio, in quest'area, sin dalla metà degli anni '70 ed hanno consentito, in alcuni casi, di prevedere l'insorgere di fenomeni eruttivi o l'approssimarsi di condizioni favorevoli al loro accadimento (fig. 1)

Tali studi hanno inoltre permesso di definire i meccanismi di penetrazione e di risalita del magma, e quali possono essere le strutture di alimentazione maggiormente predisposte per il verificarsi di future eruzioni (fig. 2).

Il sistema di monitoraggio attualmente in uso prevede l'esecuzione di misure effettuate periodicamente (EDM e GPS) su delle reti di capisaldi opportunamente distribuiti, insieme a sistemi che forniscono i dati in forma continua (GPS e Tilt) (fig. 3).

Per quanto concerne le misure EDM, queste vengono eseguite sin dal 1977, normalmente con cadenza annuale, su tre reti che coprono rispettivamente il versante nord-orientale (Rete Nord-Est), quello sud-occidentale (Rete Sud-Ovest) ed infine quello meridionale (Rete Sud), in un intervallo di altitudine compreso circa tra 500 e 3000 m s.l.m. Queste aree sono state selezionate considerando sia il contesto geo-strutturale che il grado di urbanizzazione del luogo. Entrambi gli elementi contribuiscono a definire le aree sottoposte al rischio maggiore (fig. 3).

Le misure effettuate con il metodo GPS vengono ripetute annualmente sin dal 1988.
La rete che esse definiscono era in origine costituita da 8 capisaldi, che attualmente sono divenuti oltre 90. Le misure vengono effettuate con cadenza annuale, fatta eccezione per i periodi di maggiore attività del vulcano.
La geometria che caratterizza la rete GPS dell'Etna è stata migliorata nel tempo, fino a raggiungere oggi una copertura totale dell'edificio vulcanico che si spinge fino alla costa ionica e comprende inoltre alcuni punti posti all'esterno di esso a costituire dei riferimenti relativamente “stabili”. Essa è inoltre suddivisa in sottoreti che consentono di eseguire le misure in funzione dei fenomeni che si vogliono seguire (fig. 3).

Fig. 2 Modellizzazione della sorgente magmatica relativa all’eruzione 1991-1993, ottenuta attraverso i dati delle deformazioni del suolo.

Fig. 3 Reti di monitoraggio delle deformazioni del suolo EDM, GPS, Clinometrica

Tra le sottoreti assumono una particolare rilevanza quelle installate in corrispondenza della parte medio-terminale della faglia della Pernicana nel 1998, progettate per l'esecuzione di misure con frequenza quadrimestrale (fig. 4 ).

Oltre a questi sistemi “discreti”, cioè caratterizzati da misure ripetute periodicamente nel tempo, il vulcano Etna viene monitorato attraverso delle misure effettuate in forma continua

Una di queste fa uso della tecnica GPS, ma in forma continua ed è stata sviluppata di recente, a partire dal 1999 (Fig.5.). In (fig. 3) viene mostrata l'attuale configurazione della rete.

L'altra tecnica che consente di effettuare misure in forma continua, è stata utilizzata sin dalla fine degli anni settanta. Si tratta dell'uso dei tiltimetri, strumenti di elevata precisione che misurano l'inclinazione del suolo. I sensori, distribuiti secondo una geometria adeguata, definiscono una rete che deve coprire quanto più è possibile il territorio indagato.

Fig. 4 Immagine della frattura sulla strada prodotta dal sistema di faglie della “Pernicana”.

Fig. 5 Stazione della rete GPS permanente durante il periodo invernale. In primo piano il caposaldo con l’antenna.

Fig. 7 Stazione integrata clinometrica-strainmeter presso l’Osservatorio di Pizzi Deneri

La rete dell'Etna, costituita all'inizio da poche stazioni (2-3), ne comprende attualmente 8 distribuite intorno all'edificio vulcanico, in una fascia di altitudine compresa tra circa 1500 e 3000 m s.l.m. (fig. 6).

Nel 1997, nell'ambito del progetto europeo Tekvolc, è stata infine realizzata, con tecnologia innovativa, una stazione integrata clinometrica-strainmeter a base lunga (80 m), presso l'Osservatorio di Pizzi Deneri (alto versante nord-orientale) (fig. 7).