Il fuoco tra l'aria e l'acqua

In generale osservare la Terra dallo spazio è ci permette di avere un panorama globale della situazione e questo è vero anche per quanto riguarda i vulcani. Un esempio lo abbiamo avuto nell'estate del 2001, quando l'Etna, il maggior vulcano attivo dell'Europa, si è esibito in una spettacolare eruzione, la maggiore da almeno 10 anni, con flussi di lava che sono arrivati a lambire il centro di Nicolosi. Nel corso di queste osservazioni è stato possibile fornire alle protezioni civili una mappa termica della zona, una mappa cioè delle temperatura del terreno nei vari siti, da -4 °C a 796 K. Per seguire in modo efficiente l'evoluzione dell'eruzione, però, è stato subito chiaro che occorreva una copertura satellitare molto ben organizzata: il vulcano doveva essere osservato nelle varie bande dello spettro elettromagnetico: nell'ottico, nel radio e in particolare nell'infrarosso. Inoltre la copertura deve essere quanto più continua possibile.

Quali satelliti hanno osservato l'Etna?

La Protezione civile italiana ha chiesto l'attivazione della Charter promossa dall'ESA e firmata da molte agenzie spaziali, che in caso di disastri naturali consente di riprogrammare le osservazioni satellitarie e dedicarle all'osservazione della zona interessata. Il satellite francese SPOT ha fornito immagini spettacolari, ma il satellite dell'ESA ERS2 era il satellite giusto per misurare la concentrazione di biossido di zolfo emesso dal vulcano. Verso la fine di luglio del 2001, il livello di biossido di zolfo nel mediterraneo a sud della Sicilia era 10 volte più alta del normale e si estendeva per un'area grande più o meno quanto la Germania. Una misura di questo tipo è dovuta a uno strumento, GOME, che è stato messo a punto per misurare la quantità di gas che tracciano la presenza di ozono. In ultima analisi l'obiettivo di GOME era proprio quello di monitorare lo stato del buco nell'ozono.

Un altro strumento a bordo di ERS, lo ATSR, un radiometro, ha misurato la temperatura della superficie e ha mostrato lo sbuffo di fumo sopra il vulcano, costituito da vapore d'acqua e polveri (una nube polverosa, quindi). È stato molto interessante vedere come lo sbuffo evidenziato nel visibile sia molto meno esteso di quello osservato dal GOME. Il satellite Landsat 7 della NASA ha mostrato la fuoriuscita di lava e di fumo dal cratere principale, con una specie di zoom. E sulla zona sono stati attivi anche il Landsat 5 e Terra, ancora due satelliti della NASA. Terra per esempio ha messo in evidenza le varie componenti dello sbuffo di fumo emessi dall'Etna: un pennacchio di acido solforico e un pennacchio di minute particelle di lava - polvere di lava.

A che cosa serve tutto questo: da una parte, come dicevo, alcune misure possono essere utili nella pratica e in tempo utile alle Protezioni Civili. Più in generale, però, poter studiare e seguire nel tempo le caratteristiche di una eruzione permette agli scienziati di comprenderne meglio il comportamento di un vulcano. I vulcanologi utilizzano dei modelli di vulcano che, anche grazie a osservazioni come queste, possono essere migliorati.

Ma le eruzioni vulcaniche possono essere previste con le osservazioni dallo spazio?

Dei tentativi esistono, ma va detto che è il compito più difficile: i vulcani sono sostanzialmente imprevedibili. Quel che già oggi si può fare è rilevare innalzamenti di terreno anche di piccole entità, a livello di centimetri. Le misure ottenute con una particolare tecnica di interferometria vengono utilizzate per crerare modelli tridimensionali del territorio su cui sorge il vulcano. Attraverso questo metodo, confrontando i rilievi con le precedenti misure, possono essere messi in evidenza piccolissimi innalzamenti di terreno.

Supponiamo che, nel caso di un certo vulcano, si sia misurato proprio un innalzamento del terreno. La tentazione potrebbe essere quella di mettere in relazione questi cambiamenti con un aumento dell’attività vulcanica, che potrebbe far pensare a un'eruzione. Ma ci sono molte incertezze anche in questa deduzione. Per fare un esempio: non è detto che un'eruzione sia annunciata da un improvviso rigonfiamento del terreno. Il rigonfiamento potrebbe essere stato graduale, nel corso di molti anni. Per rivelarlo in questo caso, occorre un controllo e un monitoraggio a lungo termine. Oppure un'eruzione potrebbe non essere affatto anticipata da un rigonfiamento del suolo. Gli studi sono ancora a uno stadio iniziale. I vulcani sono “creature” molto complicate: il loro comportamento dipende da un numero enorme di fattori, ed anche per questo motivo la tecnologia satellitare, offrendo “panoramiche”, diventa uno strumento utile e complementare alle misure da terra.

Ad ogni modo la prevenzione è solo un aspetto di un problema più generale: molte isole vulcaniche, come per esempio le Eolie, Cuba, le Hawai, Haiti, sono sotto la tutela dell'Unesco, perché fanno parte del Patrimonio Naturale. Esiste cioè anche un problema di conservazione e di valorizzazione di queste zone. Il vulcano non deve essere visto solo come portatore di disgrazie e distruzioni. E certamente l'osservazione da satellite, come dicevamo, ci può aiutare. L'ESA ha aderito allo spirito dell'iniziativa ed è presente alla conferenza con un'esposizione di 18 tavole che raffigurano le isole sotto tutela dell'UNESCO. Inoltre ha organizzato una giornata nella quale gli studenti delle isole tutelate dall’UNESCO possono rivolgere domande agli scienziati presenti al convegno, in modo da avvicinarli al mondo della ricerca, della scienza e dunque della cultura in generale.