La temperatura del magma decide se un'eruzione resta effusiva o diventa esplosiva. Oltre una certa soglia il magma non forma più cristalli per circa otto ore, contro i venti minuti delle condizioni normali: resta fluido, risale rapido e alimenta fontane di lava fino a mille metri di altezza. Lo dimostra uno studio internazionale pubblicato su Nature Communications l'8 giugno 2026 e guidato da Barbara Bonechi dell'Università di Manchester.
Lo studio sul magma del Tajogaite
I ricercatori hanno usato il magma reale dell'eruzione del 2021 del Tajogaite, a La Palma, nelle Canarie. Quella crisi vulcanica è durata 85 giorni, ha costretto all'evacuazione circa 8.000 persone e distrutto quasi 3.000 edifici, senza vittime grazie alla lenta avanzata della lava.
Le osservazioni in tempo reale sono state ottenute con microtomografia a raggi X al sincrotrone Diamond Light Source nel Regno Unito, dentro un contenitore a pressione internamente riscaldato. Le misure di lungo periodo sono state replicate a Praga, in condizioni controllate di temperatura e pressione, poi integrate in modelli numerici della risalita del magma attraverso la crosta. I risultati completi sono nella ricerca pubblicata su Nature Communications.
Per l'Italia hanno partecipato le Università di Camerino e Milano-Bicocca, l'Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia di Catania e l'Istituto di Scienza, Tecnologia e Sostenibilità per i Materiali Ceramici del CNR di Faenza. Co-autrice del lavoro è l'italiana Margherita Polacci, anche lei a Manchester. Il calore in eccesso modifica la struttura interna del magma e blocca la nucleazione dei cristalli: senza cristalli la viscosità resta bassa e i gas risalgono senza ostacoli.
Perché interessa Etna, Campi Flegrei e Vesuvio
Lo scarto fra venti minuti e otto ore di ritardo nella cristallizzazione equivale a un fattore 24. Un magma classificato come lento sulla base della sola composizione chimica può comportarsi in modo opposto se la sua storia termica non viene misurata. È una soglia che pesa sui vulcani italiani sotto osservazione: la zona rossa dei Campi Flegrei copre circa 500.000 abitanti, quella del Vesuvio ne sfiora 600.000. I Campi Flegrei sono in allerta gialla da oltre dieci anni e l'Etna ha aperto il 2026 con una nuova fase effusiva nella Valle del Bove il 1° gennaio.
L'Etna fornisce un terreno di prova ideale per il nuovo modello: il database DANTE sulle eruzioni dell'Etna raccoglie già la storia eruttiva del vulcano e può essere incrociato con il parametro termico per costruire previsioni più accurate del passaggio da attività effusiva a esplosiva.
Cosa cambia per il monitoraggio
L'INGV-Osservatorio Vesuviano acquisisce ogni notte immagini termiche con la rete TIRNet di telecamere a infrarossi, usa termocoppie e droni, monitora spettrometri UV e IR sui gas magmatici. Il limite è che la temperatura viene misurata in superficie, sulle fumarole, non in profondità dove avviene la nucleazione dei cristalli.
Il modello di Bonechi richiede dati su come la temperatura del magma è cambiata negli ultimi giorni o ore prima della risalita: un parametro che oggi si ricostruisce in laboratorio sui prodotti delle eruzioni passate, non in tempo reale. Lo sviluppo di sensori capaci di stimare la storia termica in profondità diventa, dopo questo studio, una priorità per i sistemi di sorveglianza europei. Gli sbalzi di temperatura legati al cambiamento climatico mostrano dinamiche analoghe in altri sistemi naturali, dove la storia termica precede la transizione di stato.
Per i Campi Flegrei, dove la sismicità non si è mai fermata dal 2023, una ricalibrazione delle soglie di allerta basata anche sulla storia termica del magma può ridurre i falsi negativi nei modelli predittivi. La stessa logica con cui l'intelligenza artificiale di Google interpreta i dati delle infrastrutture viene già applicata alla fusione dei segnali vulcanici: oggi quei segnali sono sismici e geochimici, domani dovranno includere anche il calore. I dati in tempo reale dei vulcani italiani restano la fonte di riferimento per chi vive nelle aree esposte.
Domande frequenti
Perché la temperatura del magma è così importante per il rischio vulcanico?
La temperatura del magma determina se un'eruzione sarà effusiva o esplosiva. Un magma surriscaldato mantiene la sua fluidità più a lungo, favorendo risalite rapide e fontane di lava, aumentando quindi il rischio di eruzioni improvvise.
Quali sono le implicazioni dello studio per i vulcani italiani come Etna, Vesuvio e Campi Flegrei?
Lo studio suggerisce che la storia termica del magma può modificare il comportamento atteso dei vulcani, influenzando le soglie di allerta e la previsione del passaggio da attività effusiva a esplosiva. Questo è particolarmente rilevante per aree densamente abitate come la zona rossa del Vesuvio e dei Campi Flegrei.
In che modo viene attualmente monitorata la temperatura dei vulcani italiani?
La temperatura viene monitorata principalmente in superficie tramite immagini termiche, termocoppie, droni e spettrometri che rilevano i gas magmatici. Tuttavia, la temperatura in profondità, cruciale per prevedere la nucleazione dei cristalli, non è ancora misurata in tempo reale.
Cosa cambia nel monitoraggio vulcanico grazie al nuovo modello proposto dallo studio?
Il nuovo modello richiede la conoscenza della storia termica recente del magma per previsioni più accurate. Questo comporta la necessità di sviluppare nuovi sensori capaci di stimare la temperatura in profondità e integrare questi dati nei sistemi di sorveglianza.
Quali tecnologie sono state utilizzate nello studio per analizzare il comportamento del magma?
I ricercatori hanno utilizzato la microtomografia a raggi X presso il sincrotrone Diamond Light Source e condotto esperimenti in condizioni controllate a Praga. Questi dati sono stati poi integrati in modelli numerici per simulare la risalita del magma attraverso la crosta.
Come potrebbe evolvere la sorveglianza vulcanica in futuro secondo lo studio?
La sorveglianza dovrà includere anche la storia termica del magma oltre ai dati sismici e geochimici, riducendo i falsi negativi nei modelli predittivi. L'integrazione di intelligenza artificiale e nuovi sensori sarà fondamentale per una valutazione più precisa del rischio vulcanico.
