Τα Phlegräischen Felder δυτικά της Νάπολης συγκαταλέγονται στις πιο ευαίσθητες ηφαιστειακές περιοχές της Ευρώπης. Εδώ και χρόνια, οι ερευνητές καταγράφουν εκεί αυξανόμενη σεισμική δραστηριότητα, που συνοδεύεται από αργή αλλά συνεχή ανύψωση του εδάφους. Μια πρόσφατη επιστημονική μελέτη του GFZ Helmholtz-Zentrum für Geoforschung ρίχνει νέο φως στις πολύπλοκες διεργασίες κάτω από την επιφάνεια.
Αξιοσημείωτες μεταβολές από περίπου το 2005
Στο επίκεντρο της ανάλυσης βρίσκεται η σχέση μεταξύ της ανύψωσης του εδάφους και της σεισμικής δραστηριότητας. Οι ερευνητές καταλήγουν στο συμπέρασμα ότι τα δύο φαινόμενα συνδέονται στενά μεταξύ τους, ωστόσο η σχέση αυτή είναι σαφώς πιο σύνθετη από ό,τι θεωρούνταν έως τώρα. Ενώ παλαιότερα μοντέλα στηρίζονταν συχνά σε μια άμεση, σχεδόν γραμμική συσχέτιση, η μελέτη του GFZ δείχνει ότι η δυναμική κάτω από τα Phlegräischen Felder εξελίσσεται με πολύ πιο πολύπλοκο τρόπο.
Ιδιαίτερα εντυπωσιακή είναι η αλλαγή που παρατηρείται από περίπου το 2005. Σύμφωνα με τους ερευνητές, η σεισμική δραστηριότητα έχει επιταχυνθεί από τότε σε βαθμό που δεν εξηγείται μόνο από τον μετρούμενο ρυθμό ανύψωσης . Οι σεισμοί δεν εμφανίζονται ανάλογα με την ανύψωση του εδάφους, αλλά ανταποκρίνονται ολοένα και πιο μη γραμμικά στις διεργασίες του υπεδάφους. Από αυτό οι ερευνητές συμπεραίνουν ότι πρόσθετοι φυσικοί μηχανισμοί διαδραματίζουν καθοριστικό ρόλο.
Το φαινόμενο Kaiser από τη μηχανική πετρωμάτων
Μια έως τώρα συχνά χρησιμοποιούμενη ερμηνευτική προσέγγιση ήταν το αποκαλούμενο φαινόμενο Kaiser από τη μηχανική πετρωμάτων. Αυτό το μοντέλο περιγράφει τον τρόπο με τον οποίο τα υλικά ανταποκρίνονται σε επαναλαμβανόμενες φορτίσεις και υπό ορισμένες συνθήκες «αποθηκεύουν» προηγούμενες τάσεις. Για τη μακροχρόνια εξέλιξη της περιοχής, η έννοια αυτή εξακολουθεί να παρέχει χρήσιμες ενδείξεις. Παράλληλα, η μελέτη του GFZ καθιστά σαφές ότι αυτή η προσέγγιση από μόνη της δεν αρκεί για να εξηγήσει με ακρίβεια τη σημερινή δυναμική.
Αντ' αυτού, η ανάλυση βασίζεται σε ένα διευρυμένο φυσικό μοντέλο που λαμβάνει υπόψη και χρονικά εξαρτώμενες διεργασίες τριβής κατά μήκος ρηγμάτων. Αυτό το λεγόμενο Rate-and-State μοντέλο επιτρέπει στους ερευνητές να αποτυπώσουν με μεγαλύτερη ακρίβεια την παρατηρούμενη επιτάχυνση της σεισμικής δραστηριότητας και να ερμηνεύσουν με μεγαλύτερη συνέπεια τις εξελίξεις των τελευταίων ετών.
Φάσεις με πλήθος μικρότερων δονήσεων
Ένα ακόμη κεντρικό εύρημα αφορά τους λεγόμενους σεισμούς σμήνους, δηλαδή φάσεις με πλήθος μικρότερων δονήσεων σε σύντομο χρονικό διάστημα. Η μελέτη δείχνει ότι αυτά τα συμβάντα δεν συσχετίζονται με την ανύψωση του εδάφους στον ίδιο βαθμό όπως η μακροχρόνια τάση. Ενώ η γενική εξέλιξη της σεισμικότητας συνδέεται στενά με την ανύψωση, οι σεισμοί σμήνους φαίνεται να υπακούουν σε δικούς τους μηχανισμούς.
Ως πιθανή αιτία, οι ερευνητές αναφέρουν τη διείσδυση ρευστών, δηλαδή αερίων ή υγρών, σε βαθύτερα στρώματα πετρωμάτων. Αυτές οι διεργασίες μπορούν να μεταβάλλουν βραχυπρόθεσμα τις συνθήκες τάσης στο υπέδαφος και να προκαλέσουν έτσι αυξημένη σεισμική δραστηριότητα ανεξάρτητα από την ευρύτερης κλίμακας ανύψωση. Προκύπτει έτσι ένα διπλό σύστημα: μια μακροχρόνια τάση που διαμορφώνεται από την ανύψωση και βραχυπρόθεσμα συμβάντα που πυροδοτούνται από κινήσεις ρευστών.
Τα Phlegräischen Felder ως ηφαιστειακή ζώνη υψηλού κινδύνου
Για την περιοχή γύρω από τη Νάπολη , τα ευρήματα αυτά έχουν ιδιαίτερη σημασία. Τα Phlegräischen Felder θεωρούνται μια από τις μεγαλύτερες ηφαιστειακές ζώνες υψηλού κινδύνου στην Ευρώπη, με υψηλή πυκνότητα πληθυσμού στην ευρύτερη περιοχή τους. Η καλύτερη κατανόηση των υποκείμενων διεργασιών είναι επομένως καθοριστική για τη ρεαλιστική αξιολόγηση των εξελίξεων και την τεκμηριωμένη εκτίμηση των κινδύνων.
Η μελέτη του GFZ δείχνει ότι η πολύπλοκη δυναμική κάτω από τα Phlegräischen Felder καθίσταται ολοένα και πιο δυνατή να μοντελοποιηθεί. Παρόλο που πολλά ερωτήματα παραμένουν ανοιχτά, η μελέτη προσφέρει μια σαφώς πιο στέρεη βάση για να διακριθούν οι μακροχρόνιες τάσεις από τα βραχυπρόθεσμα συμβάντα και να αξιολογηθεί με μεγαλύτερη τεκμηρίωση η γεωλογική δραστηριότητα της περιοχής.
