Μια νέα μέθοδος παρακολούθησης της κίνησης του μάγματος κάτω από το ηφαίστειο της Αίτνας θα μπορούσε να βοηθήσει τους επιστήμονες να προβλέπουν πότε είναι πιθανό να εκραγεί.
Το ηφαίστειο της Αίτνας που βρίσκεται στη Σικελία της Ιταλίας είναι το μεγαλύτερο ενεργό ηφαίστειο της Ευρώπης. Οι άνθρωποι καταγράφουν τη δραστηριότητά του εδώ και 2,700 χρόνια αλλά η ιστορία των εκρήξεων του εκτείνεται έως και 500,000 χρόνια πίσω.
Μια έκρηξή του, τον Ιούνιο του 2025, εκτόξευσε ένα γιγάντιο σύννεφο στάχτης ύψους 6,5 χιλιομέτρων προκαλώντας κατολισθήσεις και δημιουργία λάβας ενώ ακολούθησαν και άλλες εκρήξεις τις επόμενες εβδομάδες. Η έκρηξη ήταν αναμενόμενη και οι Αρχές είχαν εκδώσει προειδοποιήσεις από το πρωί της ίδιας ημέρας ωστόσο οι προβλέψεις δεν είναι πάντα απόλυτα ακριβείς.
Η νέα μέθοδος θα μπορούσε να βελτιώσει την πρόβλεψη των εκρήξεων. Σε μια μελέτη που δημοσιεύτηκε στην επιθεώρηση «Science Advances» ερευνητές του Ιταλικού Εθνικού Ινστιτούτου Γεωφυσικής και Ηφαιστειολογίας (INGV) ανέλυσαν μια παράμετρο που ονομάζεται τιμή b. Αυτή εκφράζει τον λόγο μεταξύ σεισμών μικρού και μεγάλου μεγέθους σε μια περιοχή του φλοιού της Γης και μπορεί να αλλάζει καθώς το μάγμα ανεβαίνει προς την κορυφή του ηφαιστείου.
Ο επικεφαλής της μελέτης, Μάρκο Φιρέττο Καρλίνο, γεωφυσικός του Παρατηρητηρίου Αίτνας του INGV, εξηγεί: «Οι αλλαγές στην τιμή b με την πάροδο του χρόνου αντικατοπτρίζουν την εξέλιξη των τάσεων μέσα στο ηφαίστειο. Επειδή η άνοδος του μάγματος προκαλεί μεταβολές στην πίεση του φλοιού, η παρακολούθηση της τιμής b μπορεί να μας αποκαλύψει τα διάφορα στάδια μεταφοράς του μάγματος από το βάθος προς την επιφάνεια».
Αν και η τιμή b είναι γνωστή στη volcanology, η ομάδα την εξέτασε με νέο στατιστικό μοντέλο. Αναλύοντας δεδομένα 20 ετών σεισμών από την Αίτνα, διαπίστωσαν μια «πολύ ισχυρή» συσχέτιση ανάμεσα στην τιμή b και τη δραστηριότητα του ηφαιστείου.
Το ηφαίστειο
Η Αίτνα βρίσκεται στη ζώνη σύγκρουσης των τεκτονικών πλακών της Αφρικής και της Ευρώπης, γεγονός που δημιουργεί μια κατακόρυφη ρηξιγενή ζώνη (strike-slip fault) κάτω από το ηφαίστειο διευκολύνοντας την άνοδο του μάγματος.
Ο φλοιός κάτω από την Αίτνα έχει πάχος έως 30 χιλιόμετρα και το μάγμα ανεβαίνει μέσα από αυτό το στρώμα πριν από μια έκρηξη τροφοδοτώντας πολλαπλές ζώνες αποθήκευσης σε διαφορετικά βάθη αντί για έναν ενιαίο μαγματικό θάλαμο. Ο βαθύτερος θάλαμος μάγματος βρίσκεται 11 χιλιόμετρα κάτω από τη στάθμη της θάλασσας ενώ η ενδιάμεση εκτείνεται μεταξύ 3 και 7 χιλιομέτρων. Τέλος το μάγμα φτάνει στη ρηχή αποθήκη πάνω από τη στάθμη της θάλασσας μέσα στο σώμα του ίδιου του ηφαιστείου.
Επειδή η Αίτνα είναι ιδιαίτερα ενεργή οι ερευνητές είχαν στη διάθεσή τους άφθονα σεισμικά δεδομένα. Ανέλυσαν τα πρότυπα σεισμικότητας στον φλοιό από το 2005 έως το 2024 εστιάζοντας στις διαφοροποιήσεις μεταξύ των ζωνών. Γενικά οι περιοχές με ενεργά μαγματικά συστήματα έχουν υψηλότερες τιμές b επειδή παράγουν περισσότερους μικρούς σεισμούς σε σχέση με μεγάλους. Αυτό συμβαίνει καθώς οι βράχοι που έρχονται σε επαφή με το μάγμα γίνονται πιο αδύναμοι και ραγισμένοι.
«Όταν το μάγμα απελευθερώνει πτητικά αέρια, αυτά διεισδύουν στους γύρω βράχους, κάνοντάς τους πιο εύθραυστους», σημείωσε ο Καρλίνο. Αντίθετα, οι πιο σταθερές περιοχές εμφανίζουν χαμηλότερες τιμές b γιατί χρειάζεται περισσότερη δύναμη για να σπάσουν οι βράχοι και όταν το κάνουν παράγουν μεγαλύτερους σεισμούς.
Με την παρακολούθηση της τιμής b με την πάροδο του χρόνου οι ερευνητές μπορούν να εντοπίζουν την πορεία του μάγματος από τα βαθύτερα στρώματα προς τις ρηχές αποθήκες, επιτρέποντας έτσι πιο ακριβείς προβλέψεις εκρήξεων. «Η παρακολούθηση της τιμής b προσφέρει έναν ισχυρό τρόπο να ανιχνεύουμε την κίνηση του μάγματος μέσα στον φλοιό και να αξιολογούμε την εξελισσόμενη κατάσταση του ηφαιστείου πριν από μια έκρηξη», δήλωσε ο Καρλίνο.
Η Αίτνα αποτέλεσε ιδανική περίπτωση μελέτης λόγω της πολύπλοκης δομής της και της πληθώρας σεισμικών δεδομένων. Ωστόσο, η μέθοδος θα μπορούσε να εφαρμοστεί και σε άλλα ηφαίστεια, εφόσον υπάρχουν αρκετά δεδομένα σεισμών και καλά χαρτογραφημένες γεωλογικές δομές.
