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ARGOMENTO: GEOLOGIA
PERIODO: XXI SECOLO
AREA: ITALIA, LAZIO
parole chiave: lago, vulcano, GPS, INGV
I subacquei laziali conoscono i grandi laghi dei castelli romani che offrono molte immersioni interessanti ed impegnative. Come è noto, immergersi nelle scure acque dei laghi richiede una preparazione ed esperienza pregressa; le condizioni di visibilità sono spesso cattive, il rischio di perdersi è elevato e la temperatura dell’acqua non aiuta. Di contro, se si pone attenzione nel nuoto in prossimità del fondo, gli incontri possono essere interessanti: dagli abitanti del lago a reliquie delle visitazioni antiche. Dal punto di vista biologico, la fauna ittica presenta pesci d’acqua dolce autoctoni come la rovella, il luccio, il barbo, il cavedano, l’anguilla, la trota, la tinca, lo spinarello e la scardola. Diverse sono le specie alloctone d’acqua dolce introdotte come la carpa, il persico sole, l’agone, il persico reale e numerose specie introdotte come il cefalo, il latterino ed il crostaceo Palaemonetes antennarius. La fauna ittica è visibile soprattutto di notte.
linee orto batimetriche del lago di Albano
Il lago di Albano
Il lago, noto anche come lago di Castel Gandolfo, si trova a 293 metri sul livello del mare ed è il più profondo tra i laghi vulcanici d’Italia con circa 167 m di profondità. Allo stato attuale è lungo circa 3,5 km e largo 2,3 km, con un’estensione di circa sei chilometri quadrati. Come testimoniano resti di palafitte sul suo fondo, il lago fu abitato fin dai tempi preistorici e, durante l’epoca romana, divenne luogo di grande importanza dove abbienti romani costruirono ville e possedimenti. In tempi recenti, divenne la residenza estiva del Papa, in un palazzo sito a Castel Gandolfo, un piccolo villaggio che si trova proprio sulla sommità del cratere che contiene il lago di Albano. Non tutti sanno che i frequenti cambi di livello del lago e probabilmente un’esondazione disastrosa per le coltivazioni locali indusse nel 398 aC i Romani a scavare uno sbocco artificiale per controllare il livello del lago (Funiciello et al., 2002 , 2003). L’ingresso di questa incredibile opera di ingegneria è ancora visibile.
The dark side of the Albano crater lake di Anzidei et alii.
Dopo questa piccola descrizione propongo un estratto di uno studio dell’INGV, pubblicato dagli annali di Geofisica nel 2006 ( “The dark side of the Albano crater lake” di Marco Anzidei, Alessandra Esposito dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Roma, e di Francesco De Giosa del Coastal Consulting and Exploration) che descrive dettagliatamente le caratteristiche morfologiche del lago di Albano (o di Castel Gandolfo) a cui rimando per approfondire l’argomento. In estrema sintesi, nel mese di novembre 2005, fu effettuato il primo rilievo batometrico del lago di Albano per mezzo di uno scandaglio multibeam ad alta risoluzione i cui dati furono geo-referenziati con posizionamento GPS ad alta precisione. Al termine del progetto fu prodotta una mappa morfologica-batimetrica ad alta risoluzione che fornì un modello digitale del fondo del lago di cui potrete ammirare alcune immagini nell’articolo.
Storia geologica
Il lago di Albano è il più profondo lago vulcanico tra i vulcani situati nella penisola italiana. Appartiene al complesso vulcanico dei Colli Albani le cui ultime eruzioni risalgono a circa 30000 anni fa. Si ritiene che eventi minori si verificarono fino a 7000 anni fa. Dopo la fine della attività vulcanica il cratere di Albano divenne un lago le cui variazioni di livello, ritrovate nell’andamento delle batimetrie, sono note fin dai tempi storici.
Il complesso vulcanico dei Colli Albani occupa una vasta area a circa 25 km a SE di Roma. La sua struttura può essere descritta come una caldera con un cono centrale. In realtà si osservano due importanti caldere nidificate con molti sfiati, la maggior parte dei quali prodotti da attività esplosive del vulcano. Il punto più alto è il Monte Cavo, posto a 949 m di altezza, che consiste in un cono di scorie situato in una posizione eccentrica sul bordo sud-ovest della caldera di Faeta. I due laghi vulcanici di Albano e Nemi riempiono i più recenti crateri del vulcano (Trigila, 1995). Gli studi geologici eseguiti da Mercalli (1883), Fornaseri et al. (1963) e De Rita et al. (1988, 1992) hanno datato tutti i depositi dei Colli Albani in un’età più avanzata rispetto all’Olocene (10000 anni).
In tempi più recenti, si ritrovano citate in alcuni documenti storici delle attività eruttive fino al 114 a.C. (Funiciello et al). La prova di una agitazione vulcanica ancora in corso, basata sia su dati iCal sia geodetici seismologici-strumentali, è stata rilevata (Amada e Chiarabba, 1995; Chiarabba et al, 1997;. Anzidei et al, 1998). Le misure di deformazione del suolo, apprezzabili dalle linee di livellamento di precisione stabilite dall’IGM nel 1951 ed altri parametri di riferimento rilevati alla fine del secolo scorso, hanno indicato un sollevamento di 30 cm in 43 anni con un rate di 0,7 millimetri / anno (Amato e Chiarabba, 1995).
L’ampia zona di deformazione, evidenziata attraverso osservazioni DIN SAR Salvi et al. (2004), tra i due laghi di Albano e Nemi, è stata interpretata come correlata ad una sorgente superficiale (3-6 km), in quanto produce un segnale simile a molti vulcani attivi (Amato e Chiarabba, 1995;. Chia-Rabba et al, 1997; Salvi et al, 2004) con rilascio di gas dal terreno (CO2) certamente pericolosi per la zona densamente che è densamente popolata (Chiodini e Frondini, 2001; Annunziatellis et al, 2003;. Carapezza et al, 2003). Questi rilasci furono probabilmente generati dalla fratturazione della roccia prodotta durante gli eventi sismici del 1989-1990, 1995 e nel 1999 (Beaubien et al., 2003).
Dall’analisi della tettonica regionale ed il comportamento a lungo termine del complesso vulcanico, Karner et al. (2001a, b) e Marra et al. (2003) si ritiene che il vulcano potrebbe essere all’inizio di una nuova fase eruttiva.
L’esistenza di un vulcano attivo, potenzialmente vicino a Roma ed a non meno importanti città, tutte densamente abitate, porta gli scienziati a rivedere i rischi vulcanici di questa zona non solo per lo scenario di nuove eruzioni ma per la sismicità ricorrente che colpisce periodicamente il vulcano (Amato et al., 1994) con la possibilità di un improvviso rilascio di gas (CO2) dal fondo dei laghi di Albano e di Nemi (Sigurdsson et al, 1987) (Barberi et al, 1989; Rice, 2000); eventi catastrofici simili non sono di fantasia e si verificarono nel recente passato nei laghi vulcanici africani di Monoun e Nyos.
La campagna di monitoraggio
Un sondaggio ad alta risoluzione multi beam sull’intera zona del lago fu eseguito la per la prima volta nel novembre 2005 con l’impiego della barca Alsea della Coastal Consulting and Exploration Company dotato di un ecoscandaglio multi beam ad alta risoluzione. In particolare, a causa della profondità del lago, furono impiegati ecoscandagli ad alta risoluzione della Reson: il Seabat 8125 multi beam fino a 80 m di profondità ed il Seabat 8101 multi beam (455 KHz), tra gli 80-167 m ovvero fino al punto più profondo del lago. Le misure batimetriche furono georeferenziate con dati GPS / RTK. L’altezza strumentale del livello zero fu riferito ad un punto di riferimento geodetico WGS84 (denominato ALBA), precedentemente identificato vicino al lago. Questa posizione fu misurata mediante tecniche spaziali geodetiche utilizzando un paio di ricevitori GPS con riferimento al caposaldo geodetico GPS situato presso l’INGV di Roma che appartiene alla rete GPS Nazionale dell’INGV (Anzidei et alii 1998, Serpelloni et alii, 2005).
I dati di elevazione del fondo del lago sono stati quindi riportati nel sistema di riferimento WGS 84 (altezze ellissoidali) perché il benchmark di riferimento Alba non era stato collegato a qualsiasi linea di livellamento e la sua elevazione ortometrica non era disponibile. Il posizionamento centimetrico della nave fu ottenuto con la tecnica GPS in modalità RTK (Real Time Kinematic) una tecnica di navigazione satellitare dove una singola stazione di riferimento fornisce connessioni in tempo reale fornendo un’accuratezza a livello del centimetro. Quando ci si riferisce al GPS in particolare, il sistema è anche riferito come CPGPS, miglioramento in Carrier-Phase. Le coordinate in tempo reale sono stati state ottenute con l’installazione di una stazione di riferimento Ashtech Acquario.
Erano disponibili altri strumenti tra cui il Navitronics SVP15 e sonde SeaBird CTD che furono impiegati anche per ottenere dei profili della temperatura (vedi immagine sopra), della conducibilità e della velocità del suono lungo la colonna d’acqua. I percorsi pianificati per ottenere la completa copertura del lago mantennero una sovrapposizione di almeno il 20-30% tra le corse parallele fino alla superficie del lago. Per una completa descrizione tecnica si rinvia all’interessantissimo rapporto originale.
Conclusioni
La tecnica multi beam ad alta risoluzione, più esaustivamente descritta nel rapporto, fornì la prima mappa 3D morfo-batimetrica del lago di Albano ad alta risoluzione. Questi dati sono utili per una vasta gamma di applicazioni e per migliorare e sostenere la ricerca geologica, geomorfologica, vulcanologica, geochimica, geofisica ed il monitoraggio di questa zona vulcanica. Nonostante l’interpretazione vulcanologica non fu l’obiettivo specifico di quel lavoro, fornì le prime immagini della parte sommersa del cratere del lago di Albano e nuove informazioni su aspetti morfologici ancora sconosciuti della parte sommersa del cratere.
Il fondo del lago mostra episodi del passato strettamente connessi con l’evoluzione geologica e vulcanologica dell’area e possono essere riassunti come segue:
– il volume totale dell’acqua del lago al momento delle indagini era di oltre 447 milioni di metri cubi.
– sul lato Nord, il lago è caratterizzato da una zona pianeggiante a profondità compresa tra 0 e 25 metri sotto la superficie del lago e da due concentrici bacini circolanti delimitati da fianchi scoscesi. Il primo è tra circa -50 e -120 m mentre il secondo tra i -120 e -167 metri.
– il punto più profondo del lago è a 166.86 metri, un valore inferiore a quelli precedenti registrati (173 m). Questo valore può essere spiegato con l’abbassamento della falda freatica attorno al bacino che può ridurre l’equilibrio idrologico dell’area, come riportato da Capelli et al. (2000).
– il punto più profondo coincide con un cratere circolare di circa 1000 m di larghezza, con ripidi fianchi interni di circa 45 m di altezza. I fianchi scoscesi mostrano fenomeni di erosione, probabilmente sub aeree, che potrebbe essersi verificati prima che il cratere fosse riempito con l’acqua. La planarità di questa zona suggerisce una sedimentazione continua a questa profondità, in accordo con Oldfield et al. (1996).
– un’altra depressione circolare potrebbe essere indirizzata a crateri ma, senza ulteriori prove da sondaggi sismici o forature, con la percezione di quelli riportati in Oldfield et al. (1996), non possiamo confermare o escludere questa ipotesi.
– frane di roccia di diverse dimensioni si verificarono nel lago fin dalla sua formazione. Ciò è stato verificato prevalentemente lungo i ripidi fianchi interni del cratere e, parzialmente, nel cratere centrale.
– tre livelli di coste sommerse, al momento di età sconosciuta, sono chiaramente evidenziate a profondità comprese tra -31 e -41 nel lato nord-est del lago. Essi testimoniano le variazioni di livello del lago probabilmente a causa di un cambiamento nell’ambiente come riportato in letteratura.
– non sono emersi centri attivi rilevanti di esalazione di gas in tutto il bacino. Ciò è in contrasto con osservazioni precedenti che avevano descritto alcuni punti esalativi prevalentemente nella parte orientale del bacino. Questo può essere spiegato da un cambiamento temporaneo nell’esalazione di gas da terra o con la sigillatura delle fratture che impediscono il rilascio del gas fino alla superficie. Il problema delle esalazioni di gas è rilevante per la discussione scientifica e soprattutto per la valutazione del pericolo del vulcano del lago di Albano nell’ipotesi che il cratere centrale possa essere una trappola adatta per l’accumulo di CO2 che potrebbe essere rilasciato improvvisamente, come avvenne nel lago Nyos (Rice, 2000). Tenendo conto che il lago di Albano ha la più alta concentrazione di CO2 tra i laghi vulcanici italiani (fino a 200 mg / l a -175 m) (Martini et al., 1994) si tratta di un fattore da non trascurare.
– per quanto riguarda le frane, deve essere preso in considerazione la possibilità di un pericoloso scivolo delle pareti perché la sua occorrenza indurrebbe delle onde di tsunami nel lago che potrebbero essere pericolose per l’Uomo e per l’ambiente.
In sintesi, l’occorrenza di eventi vulcanici nel lago di Albano non dovrebbe essere esclusa a causa della sismicità della zona, delle caratteristiche del fondo del lago e delle ripide pendici del lato interno del cratere di fronte al lago. Le caratteristiche morfologiche del fondale del lago suggeriscono l’esistenza di almeno due grandi crateri e altri tre piccoli centri eruttivi (Anzidei et al., 2007).
Ulteriori rilevazioni, come sondaggi sismici, dovranno essere eseguite per fornire dati sulle caratteristiche strutturali ancora sconosciute del fondo del lago.
Marco Anzidei
senior researcher INGV
Mailing address: Dr. Marco Anzidei, Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Via di Vigna Murata 605, 00143 Roma, Italy
e-mail: marco.anzidei@ingv.it
immagini INGV – in anteprima CS Castelli
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primo ricercatore all’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV). Laureato in Scienze Geologiche e PhD in Fisica dei Sistemi Complessi, ha ricoperto incarichi di coordinamento e responsabilità in ambito geodetico. È stato professore a contratto presso il Dipartimento di Fisica dell’Università della Calabria e fa parte dell’editorial board di molte riviste scientifiche. Svolge attività di ricerca sulle deformazioni della crosta terrestre e le variazioni del livello del mare nel Mediterraneo. È autore di oltre 120 pubblicazioni e di due premiati documentari scientifici. E’ docente e membro del consiglio scientifico presso l’ISSD.
Informazioni interessanti. Sono interessato all’argomento (specie alla parte paleoecologica – recente. Qualcosas di mio su rivista.eco .ECO. Grazie. Pier Luigi Cavalchini
Grazie per le informazioni veramente utili