Con i terremoti aumentano le emissioni di anidride carbonica dalle profondità della Terra

Capire di più sui terremoti studiando l’acqua delle fonti che sgorgano dalle profondità della Terra. È l’intuizione di un gruppo di ricercatori dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (Ingv) e dell’Università di Perugia che per dieci anni ha misurato le concentrazioni di anidride carbonica di origine profonda nell’acqua delle sorgenti della valle del Velino, sull’Appennino, scoprendo che esiste una correlazione temporale tra picchi di CO₂ e aumento dell’attività sismica. Che cosa significhi esattamente è ancora da chiarire, ma gli esperti ritengono si tratti di un’informazione importante che ci avvicina a una migliore comprensione dei fenomeni tettonici e sul loro innesco.

Il ciclo del carbonio globale

“La Terra degassa naturalmente, e non solo dai vulcani durante le eruzioni e/o le fumarole”, spiega a Galileo il ricercatore dell’Ingv Giovanni Chiodini, tra gli autori del nuovo studio appena pubblicato sulla rivista Science Advances. “Le sorgenti di quelle che chiamiamo acque effervescenti naturali sono un tipico esempio di degassamento, e non è un caso se queste fonti si trovano prevalentemente in zone del mondo a elevata attività sismica”. L’anidride carbonica che si forma durante i processi geologici nelle profondità della crosta terrestre, infatti, risale verso la superficie, creando dei serbatoi pressurizzati oppure disciogliendosi nell’acqua che poi sgorga all’esterno.

Lo studio

“Il degassamento della Terra e gli eventi sismici sono correlati, su questo non c’è dubbio”. Le prime evidenze risalgono alla fine degli anni Settanta e da allora i dati acquisiti hanno accertato una corrispondenza spaziale fra i due processi: là dove si verificano terremoti i livelli di anidride carbonica disciolti nelle acque sono elevati. “Quello che non si era ancora riusciti a osservare finora, ed è questa la novità descritta nel nostro lavoro, era la correlazione temporale dei fenomeni”, precisa Chiodini. 

In dieci anni, dal 2009 al 2018, il team di ricercatori ha raccolto e analizzato campioni di acque provenienti da quattro grandi sorgenti della Valle del Velino per misurare la concentrazione di anidride carbonica disciolta, in particolare di quella frazione di gas che si origina in profondità alla base della catena Appenninica. “Così, per la prima volta, abbiamo dimostrato che la correlazione tra il degassamento della crosta terrestre e l’attività sismica non è solo spaziale ma anche temporale”. L’analisi ha infatti evidenziato come in queste regioni dell’Appennino all’aumentare del numero e dell’intensità dei terremoti (per esempio in concomitanza con i terremoti dell’Aquila, di Amatrice e Norcia), aumenta anche la concentrazione di CO₂ profonda disciolta nelle acque. Allo stesso modo, al calare dell’attività sismica anche l’anidride carbonica diminuisce.

Picchi di CO₂: causa o conseguenza dei terremoti?

Studi geofisici e sismologici suggeriscono che gli eventi sismici sono favoriti dalla presenza in profondità di fluidi ad alta pressione e, allo stesso tempo, le fratture attivate o create dai terremoti permettono la risalita del gas. “È un po’ come chiedersi se sia nato prima l’uovo o la gallina ma declinato in termini geologici”, semplifica Chiodini. “È la CO₂ che accumulandosi innesca i terremoti o è l’attività sismica che determina il rilascio del gas dai serbatoi sotterranei?”

Per il momento una risposta chiara non c’è, anche se gli autori suggeriscono possa trattarsi di una concatenazione di eventi che si innescano l’uno con l’altro: i terremoti permettono all’anidride carbonica di risalire generando un fronte pressorio, il quale a sua volta può innescare terremoti che rompono la superficie terrestre determinando altri degassamenti.

“Il nostro studio fa un altro passo verso la comprensione dei fenomeni sismici”, conclude Chiodini. “Non possiamo parlare di prevedere i terremoti, ma continuando a studiare possiamo auspicare di formulare modelli sempre più attendibili dei fenomeni sismici, della loro dinamica, della loro fenomenologia”.   

Pertanto, le ricerche proseguiranno con l’installazione di un sistema di monitoraggio continuo delle emissioni di CO₂ profonda nell’area appenninica, con l’obiettivo di capire meglio la relazione causale tra livelli di anidride carbonica e sismicità.

Riferimenti: Science Advances

Immagine: @Ingv