Una vera e propria “macchina del tempo” per osservare l’Etna e ricostruire, con criteri quantitativi, come sia cambiata la sua sommità nell’arco di quasi 160 anni. È il risultato di uno studio condotto da ricercatori dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia e dell’Università di Milano-Bicocca, attraverso l’integrazione di documenti cartografici storici, fotografie aeree, immagini satellitari e moderni rilievi effettuati con i droni. La ricerca consente di ripercorrere l’evoluzione morfologica e strutturale dell’area sommitale del vulcano siciliano dal 1865 al 2024, offrendo una prospettiva eccezionalmente lunga sulla trasformazione di uno dei vulcani più attivi e studiati al mondo.
Il dato più immediato racconta da solo la portata del cambiamento: 160 anni fa la vetta dell’Etna era dominata essenzialmente da un unico grande Cratere Centrale. Oggi il paesaggio sommitale è completamente diverso ed è caratterizzato dalla presenza di quattro crateri attivi: Voragine, Bocca Nuova, Cratere di Nord-Est e Cratere di Sud-Est.
Etna, 160 anni di storia racchiusi in 14 dataset
La ricostruzione è stata possibile grazie all’integrazione e alla validazione di 14 diversi dataset, acquisiti in epoche differenti e con strumenti profondamente diversi. Il punto di partenza è la carta topografica del 1865, realizzata dall’Istituto geografico militare. A questo patrimonio storico sono stati progressivamente affiancati i dati provenienti dalle fotografie aeree, dalle osservazioni satellitari e, negli anni più recenti, dai rilievi ad altissima risoluzione realizzati con droni.
Il lavoro più delicato è consistito nel rendere confrontabili informazioni nate in periodi nei quali la cartografia e la tecnologia erano radicalmente differenti. “Abbiamo riportato nello stesso sistema di riferimento dati prodotti nell’arco di quasi 160 anni e con tecniche profondamente diverse: dalle carte topografiche storiche alle fotografie aeree, fino ai dati satellitari e ai rilievi da drone ad alta risoluzione”, spiega Cristina Proietti, tecnologa dell’INGV e prima autrice dello studio.
Proprio questa operazione ha permesso, prosegue la ricercatrice, “di costruire una vera e propria macchina del tempo topografica con cui osservare quantitativamente come è cambiata la sommità dell’Etna”. Non si tratta quindi soltanto di mettere una accanto all’altra immagini provenienti da epoche diverse, ma di realizzare una vera ricostruzione scientifica capace di misurare i cambiamenti della superficie vulcanica.
Dal grande Cratere Centrale ai quattro crateri dell’Etna di oggi
La storia che emerge dallo studio racconta la progressiva trasformazione della parte più alta dell’Etna.Nel 1865 la configurazione della sommità era molto più semplice rispetto a quella odierna. A dominare era un grande Cratere Centrale. Nei decenni successivi, l’attività vulcanica ha continuamente modificato questa struttura, producendo nuovi punti di emissione, accumulando materiale, provocando collassi e ridefinendo progressivamente la morfologia della vetta.
Il risultato è il passaggio da una configurazione prevalentemente monocentrica a un sistema policentrico, estremamente dinamico. Oggi i quattro principali crateri sommitali dell’Etna non rappresentano semplicemente quattro aperture differenti. Ognuno possiede infatti una propria storia evolutiva e mostra modalità diverse di crescita, riempimento, cedimento e trasformazione. È uno degli aspetti più importanti messi in evidenza dalla nuova ricerca.
Voragine, la spettacolare crescita recente
Tra i quattro crateri, la Voragine si distingue per una significativa fase di crescita costruttiva recente. L’Etna è un vulcano nel quale anche pochi eventi eruttivi possono modificare in maniera evidente quote, profili e geometrie della zona sommitale. Proprio il caso della Voragine ha fornito negli ultimi anni esempi particolarmente spettacolari. I rilievi dell’INGV effettuati nel luglio 2024 avevano già mostrato quanto rapidamente potesse cambiare la vetta. In seguito ai parossismi del 4 e del 7 luglio, le attività con droni avevano documentato profonde modifiche morfologiche. L’INGV aveva sottolineato come l’elevata dinamicità dell’Etna renda necessario aggiornare frequentemente la topografia dell’area craterica. Una successiva analisi scientifica ha inoltre documentato come l’estate del 2024 sia stata caratterizzata da sei potenti eventi parossistici originati dalla Voragine, confermando l’importanza di osservazioni ravvicinate e ripetute per seguire l’evoluzione della zona sommitale.
Bocca Nuova e Cratere di Nord-Est: riempimenti e subsidenza
Differente è il comportamento evidenziato per la Bocca Nuova e per il Cratere di Nord-Est. Secondo la ricostruzione dei ricercatori, queste strutture mostrano cicli nei quali a fasi di riempimento possono seguire periodi caratterizzati da subsidenza, cioè da un abbassamento della superficie. Si tratta di processi fondamentali per comprendere la dinamica interna dell’apparato vulcanico, perché la morfologia visibile in superficie è il risultato dell’interazione tra accumulo di prodotti eruttivi, apertura o modifica delle bocche, instabilità delle strutture crateriche e fenomeni di collasso. La vetta dell’Etna, dunque, non è una struttura immobile che cambia soltanto durante le eruzioni più spettacolari. È invece un ambiente in continua trasformazione.
Il Cratere di Sud-Est continua a espandersi verso est
Una dinamica ancora differente riguarda il Cratere di Sud-Est, una delle strutture che negli ultimi decenni hanno maggiormente caratterizzato l’attività dell’Etna. Lo studio evidenzia una marcata crescita accompagnata da una progressiva espansione verso est. Il ruolo del Cratere di Sud-Est nell’attività recente del vulcano è particolarmente rilevante. Studi precedenti hanno documentato, per esempio, che nel solo 2021 questo settore produsse più di cinquanta episodi parossistici, accompagnati da attività stromboliana, fontane di lava e colate dirette in differenti direzioni.
Tra luglio 2019 e dicembre 2023, inoltre, la ricerca dedicata alla mappatura delle colate dell’Etna ha censito 75 eventi eruttivi e 100 colate laviche, mostrando quanto elevata possa essere la frequenza dei cambiamenti in un intervallo temporale relativamente breve. Se questa scala temporale di pochi anni viene messa a confronto con quella di 160 anni utilizzata nel nuovo lavoro, diventa evidente quanto profonda possa essere stata la trasformazione complessiva della parte sommitale del vulcano.
Perché studiare la forma dei crateri è importante
Ricostruire la morfologia dell’Etna non ha un valore esclusivamente storico o cartografico. Le variazioni della superficie possono fornire informazioni fondamentali per lo studio dell’attività vulcanica e per il monitoraggio delle zone più instabili. Analisi precedenti condotte con tecniche fotogrammetriche Structure-from-Motion e rilievi mediante droni hanno permesso di generare modelli digitali del terreno e ortomosaici con risoluzioni dell’ordine di pochi centimetri, utilizzati anche per individuare eventuali aree di debolezza strutturale e quantificare i volumi guadagnati o persi dai crateri.
La capacità di confrontare rilievi effettuati in momenti differenti consente così di capire dove il vulcano sta accumulando materiale, dove la superficie si sta abbassando e quali porzioni stanno modificando maggiormente la propria geometria. Per un vulcano come l’Etna, dove l’area sommitale è interessata da attività persistente ed è anche frequentata da numerosi visitatori, disporre di una cartografia costantemente aggiornata assume quindi un rilievo anche nell’ambito della valutazione dei pericoli vulcanici.
Dalle vecchie mappe militari ai droni: come è cambiato il modo di osservare l’Etna
Uno degli elementi più affascinanti della ricerca riguarda il confronto tra gli strumenti utilizzati per osservare il vulcano nel corso del tempo. Nel XIX secolo la conoscenza topografica della montagna dipendeva da rilievi terrestri e da carte realizzate attraverso tecniche che oggi potrebbero apparire rudimentali rispetto alla precisione consentita dalla tecnologia digitale. L’arrivo della fotografia aerea ha permesso successivamente di osservare dall’alto superfici sempre più vaste e di documentare con maggiore precisione le trasformazioni.
Poi sono arrivati i satelliti, capaci di osservare continuamente vaste aree e di acquisire informazioni anche durante numerose fasi dell’attività eruttiva. Negli ultimi anni, infine, i droni hanno rivoluzionato ulteriormente il monitoraggio. Possono effettuare rilievi estremamente dettagliati in zone difficilmente raggiungibili e consentono di costruire modelli tridimensionali ad altissima risoluzione. L’INGV ha evidenziato come questi strumenti offrano vantaggi legati alla rapidità delle missioni, alla possibilità di ripetere frequentemente le acquisizioni e anche alla maggiore sicurezza degli operatori rispetto a rilievi diretti nelle aree più esposte.
Il vulcano cambia anche la propria altezza
La continua costruzione e distruzione di materiale nella zona sommitale ha conseguenze perfino sulla quota dell’Etna. Fontane di lava, depositi piroclastici, collassi e accumuli possono modificare il punto più alto del vulcano nel giro di periodi relativamente brevi. Proprio per questo l’INGV effettua periodicamente nuovi rilievi topografici. Nel luglio 2024, per esempio, il Laboratorio di Cartografia e Droni dell’Osservatorio Etneo effettuò rilevamenti con sensori nel visibile e nel termico per quantificare le variazioni prodotte nella zona dei crateri dopo una serie di eventi parossistici. È un elemento che aiuta a comprendere perché parlare dell’“altezza dell’Etna” come se fosse un numero immutabile possa essere fuorviante: su un vulcano così attivo, anche la cima è il risultato temporaneo dell’equilibrio tra processi costruttivi e distruttivi.
Un laboratorio naturale osservato dallo spazio e dal terreno
L’Etna rappresenta da decenni uno dei principali laboratori naturali per lo studio dei vulcani basaltici. L’integrazione di tecniche differenti è diventata sempre più importante proprio perché nessun singolo sistema può fornire da solo tutte le informazioni necessarie. I satelliti permettono una copertura estesa e ripetuta; i droni possono acquisire dati con una risoluzione molto elevata; i rilievi sul terreno consentono di verificare direttamente le caratteristiche dei depositi; le reti strumentali misurano parametri sismici, geodetici e geochimici.
Questa integrazione si è rivelata particolarmente efficace anche durante eventi difficili da osservare direttamente. Nel caso del parossismo del 21 maggio 2023, per esempio, le cattive condizioni meteorologiche impedirono inizialmente l’osservazione visiva dell’eruzione. L’evento venne comunque ricostruito attraverso i sistemi di monitoraggio e successivamente mediante rilievi sul terreno e con droni.
La “macchina del tempo” permette di vedere trasformazioni impossibili per una singola generazione
Il valore particolare del nuovo studio è la capacità di superare la scala temporale della vita umana. Nessun ricercatore avrebbe potuto osservare direttamente l’intera trasformazione avvenuta dal 1865 al 2024. Ma sovrapponendo, correggendo e confrontando dati prodotti da generazioni differenti di cartografi e vulcanologi diventa possibile vedere quasi come in una sequenza accelerata ciò che è accaduto.
La montagna apparentemente immutabile osservata dalle città della Sicilia orientale si rivela quindi un organismo geologico estremamente dinamico. Crateri che oggi dominano il paesaggio sommitale un tempo non esistevano nella forma attuale. Altri settori sono cresciuti, si sono riempiti o sono sprofondati. In alcuni casi l’attività eruttiva ha costruito rapidamente decine di metri di nuovi depositi, mentre in altri il terreno è stato interessato da fenomeni di collasso e subsidenza. È questa continuità del cambiamento a rendere l’Etna uno dei luoghi più straordinari per studiare l’evoluzione di un vulcano attivo.
I modelli dell’Etna diventano anche strumenti tattili per i non vedenti
Lo studio ha prodotto anche un risultato importante sul fronte della divulgazione scientifica accessibile. I modelli digitali sviluppati per ricostruire la morfologia dei crateri sono stati infatti trasformati in modelli fisici attraverso la stampa 3D. “Il progetto ha avuto anche una ricaduta nell’ambito della divulgazione scientifica accessibile”, spiega Emanuela De Beni, ricercatrice dell’INGV e co-autrice dello studio. “I modelli digitali utilizzati per ricostruire l’evoluzione dei crateri sono stati riprodotti mediante stampa 3D, consentendo a persone non vedenti di esplorare, con il tatto, la morfologia della sommità dell’Etna e le sue trasformazioni nel tempo”.
Un passaggio che trasforma un lavoro altamente tecnologico anche in uno strumento di inclusione. La forma del vulcano, normalmente percepibile soprattutto attraverso immagini, fotografie, mappe o modelli digitali, può così essere esplorata fisicamente con le mani, consentendo di comprendere differenze di quota, depressioni crateriche, rilievi e trasformazioni della superficie.
Etna, una montagna che continua a riscrivere la propria geografia
La fotografia che emerge da 160 anni di osservazioni non deve essere interpretata come il punto finale della storia dell’Etna. La configurazione attuale con Voragine, Bocca Nuova, Cratere di Nord-Est e Cratere di Sud-Est rappresenta soltanto la fase più recente di una trasformazione destinata a proseguire. Nuove eruzioni potranno costruire ulteriori strutture, modificare quelle esistenti, riempire depressioni o generare nuovi collassi.
È proprio questa straordinaria capacità di trasformarsi a spiegare perché la cartografia dell’Etna debba essere continuamente aggiornata e perché i rilievi con satelliti, droni e strumenti terrestri siano diventati una componente essenziale del monitoraggio moderno. Il confronto tra la carta topografica del 1865 e i sofisticati modelli tridimensionali del 2024 racconta anche un secondo viaggio nel tempo: quello della scienza.
In meno di due secoli si è passati dalle prime rappresentazioni topografiche della montagna alla possibilità di sorvolare virtualmente la sua sommità attraverso modelli digitali centimetrici, misurando quasi in tempo reale gli effetti delle eruzioni. E mentre gli strumenti diventano sempre più precisi, l’Etna continua a fare ciò che ha sempre fatto: cambiare forma, crescere, collassare e riscrivere continuamente la propria geografia. Ho mantenuto al centro la novità dei 160 anni di evoluzione dei crateri e aggiunto contesto scientifico verificato su droni, parossismi recenti e monitoraggio, senza trasformare l’articolo in una cronaca generica delle eruzioni.
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