Nei primi istanti in cui parte un’eruzione vulcanica viene emesso un suono basso e costante da cui è possibile capire quanto il fenomeno sarà pericoloso. Questo suono è nascosto in un vortice ad anello di fumo e cenere che si propaga proprio all’inizio di un’eruzione vulcanica e che è detto “vortex rings”.
Se si riesce a catturare questa “melodia” si può migliorare il monitoraggio dell’attività vulcanica poiché la dimensione, la velocità e le caratteristiche di questi vortici riflettono fattori utili per valutare la pericolosità e intensità dell’eruzione, o la profondità della bocca eruttiva da cui ha avuto inizio. È quanto ha scoperto un team di vulcanologi e fisici specializzati nella fluidodinamica, in collaborazione con l’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV). Gli esperti hanno “ascoltato” il suono dei vortex rings del vulcano Stromboli, combinando video ad alta velocità con registrazioni audio dei primi secondi delle eruzioni. Lo studio, unico nel suo approccio audiovisivo e il primo che ha isolato il suono degli anelli, è stato pubblicato sulla rivista AGU Geophysical Research Letters, che pubblica studi con implicazioni immediate che abbracciano tutte le Scienze della Terra e dello Spazio.
Per individuare il suono dei vortici vulcanici, i ricercatori hanno installato telecamere ad alta velocità e microfoni professionali a diverse centinaia di metri dalle bocche eruttive dello Stromboli ed hanno utilizzato un drone per filmare il vulcano mentre era in corso l’emissione di getti eruttivi, (che in questo caso raggiungono i 100-300 metri di altezza). Sebbene gli scienziati non potessero vedere a occhio nudo i vortex rings, questi sono apparsi analizzando i video ad alta velocità. Dopo aver misurato le dimensioni e la velocità degli anelli e sincronizzato il video con l’audio, i ricercatori sono riusciti a isolare i suoni bassi e costanti provenienti dai vortici ed hanno potuto correlare la loro frequenza con altre loro caratteristiche. In particolare, è stato evidenziato un chiaro legame tra il movimento del vortice, il suo suono e le dimensioni della bocca eruttiva. Altri parametri, incluso il suo getto eruttivo, possono essere correlati alla struttura interna della bocca.
“I vortex rings sono piuttosto sensibili ai parametri con cui vengono generati – spiega Juan José Pena Fernández, ricercatore di meccanica dei fluidi e co-autore dello studio – Se registriamo l’acustica generata da un vortex ring possiamo conoscere abbastanza precisamente le condizioni che l’hanno creato. Se, quindi, ci fosse un cambiamento nel comportamento del vulcano potremmo essere in grado di rilevarlo”.
“Anche se non vediamo l’eruzione perché, ad esempio, il cielo è nuvoloso o non disponiamo di una telecamera fissa sul vulcano, con questa nuova tecnica siamo in grado di sapere cosa sta succedendo analizzando solamente il suono – afferma Jacopo Taddeucci, vulcanologo dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) e primo autore dello studio – La mia speranza è che, conoscendo meglio il suono delle eruzioni, saremo presto in grado di monitorare solo attraverso il rumore i cambiamenti di un’eruzione in corso. Questo è uno degli obiettivi futuri della nostra ricerca”.
