Trasferimento Messina o Mìlazzo - Vulcano (Isole Eolie) (durata: 1 h, in aliscafo da Milazzo; 2 h, in nave da Milazzo o in aliscafo da Messina). Il tragitto ha spese variabili e si consiglia comunque di prenotare nel caso di gruppi numerosi (20 o più studenti). .

SOSTA 1 - Istmo di Vulcanello
(durata: 1 h, a piedi, compreso lo spostamento da Vulcano Porto). Dallo scalo degli aliscafi, prendere verso nord nella direzione della spiaggia di Porto di Levante, costeggiando la pozza di fango ed i rilievi dei Faraglioni (Fig. 4). Distanza dal Porto di Vulcano: circa 400-500 metri.

Vulcanello, esempio della nascita di un’isola vulcanica

Vulcanello emerge dai fondali marini negli ultimi 2.000 anni in seguito all’accumulo di prodotti vulcanici eruttati nel corso di diverse eruzioni, l’ultima delle quali risale al 1625 A.D. Inizialmente isolato da Vulcano, esso è attualmente collegato da un’istmo sabbioso (sul quale avviene la sosta) formato da materiale vulcanico rimaneggiato dalle correnti marine. Vulcanello rappresenta quindi un esempio ideale per comprendere i fenomeni che portano alla nascita di una nuova isola di origine vulcanica, ed è quindi il primo passo per la comprensione della storia di un vulcano.

Vulcanello è costituito da un cono composito di piroclastiti derivante dalla sovrapposizione di tre piccoli coni allineati. Dal più antico di questi, fuoriescono a più riprese colate laviche sottili e fluide che si interdigitano e sovrappongono fino a costituire un vasto campo lavico detto plateau (Fig. 5). Le colate laviche del plateau, più resistenti in confronto ai depositi piroclastici, hanno lo scopo fondamentale di proteggere l’edificio dai processi di erosione marina (Fig. 6) e la loro effusione rappresenta lo step fondamentale nel processo di stabilizzazione di una nuova isola vulcanica.


Fig. 5 - Veduta panoramica del promontorio di Vulcanello (dalla cima del cono di La Fossa) dove si evidenziano la morfologia sub-pianeggiante del plateau lavico ed il rilievo del cono di piroclastiti da cui le colate fuoriescono. Sullo sfondo, i profili delle isole di Salina, Lipari e Panarea.

(durata: 35’, a piedi). Lo spostamento avviene sulle strade asfaltate che attraversano l’abitato di Vulcano Porto (Fig. 4). E’ possibile approfittare di questo tragitto per approvvigionarsi di vettovaglie e bevande prima della salita al cono di La Fossa (nel caso, tenere conto di 30’ aggiuntivi).
A tal proposito è forse utile ricordare che nelle soste successive alla prima l’itinerario si svolge lungo un sentiero in larga parte esposto agli agenti atmosferici e distante da punti di ristoro. Considerando inoltre che l’escursione è meglio fruibile nei mesi caldi, si consiglia una dotazione minima di un litro di acqua a persona e, forti di una esperienza decennale, si suggerisce di dotarsi di cibi poco saporiti e tendenzialmente non salati per evitare che le necessità idriche possano essere esuberanti la propria dotazione.

(durata: 40’, a piedi). Lo spostamento avviene lungo il primo tratto del sentiero che conduce alla cima del cono di La Fossa che si articola lungo depositi piroclastici incoerenti sdrucciolevoli che rendono la salita faticosa e poco agevole. In corrispondenza della prima curva a gomito, a quota 70 m, si incontra il chiosco dove viene richiesto il pedaggio per la salita (3 euro nel 2006, ma soggetto a repentini aumenti inflattivi).
All’inizio del sentiero è ancora possibile reperire generi di conforto, ma è utile ricordare che da qui in poi mancano punti di ristoro.

(durata: 30’).

Fig. 9 - Colata di Rocche Rosse a Lipari, didattico esempio di colata lavica a composizione riolitica: essa si caratterizza per elevato spessore e superficie irregolare e frastagliata.

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Stimoli alla discussione

RAPPORTO CAUSA-EFFETTO
Stimolare negli studenti la curiosità del capire il perché le colate e gli edifici vulcanici hanno morfologie così differenti, pur essendo riferiti tutti a processi simili.

CAUSA – I magmi hanno composizione chimica differente in relazione ai processi che ne determinano la genesi nelle camere magmatiche sub-superficiali. Per semplificare, possono essere distinti due end-member: 1) magmi evoluti (a causa di prolungato stazionamento nelle camere magmatiche prima di essere eruttati) con composizione ricca in silice, potassio e alluminio; 2) magmi primitivi (senza prolungato stazionamento in camera magmatica) poveri in silice ed arricchiti in ferro e magnesio.

EFFETTO – I magmi evoluti hanno più elevato grado di polimerizzazione (per la organizzazione molecolare degli elementi chimici costituenti) e, per questo, più alta viscosità rispetto ai magmi primitivi. Quindi, al momento dell’effusione in superficie, i magmi evoluti hanno minore mobilità (incontrano maggiore resistenza interna al movimento) e formano colate tozze, spesse e con superficie scabrosa (ad es. colata di Pietre Cotte o di Rocche Rosse; Fig. 9), mentre i magmi primitivi, più fluidi, danno origine a colate sottili e a maggior sviluppo areale (ad es. colate di Vulcanello). Allo stesso modo, magmi evoluti tenderanno a formare edifici vulcanici conici e con elevata pendenza dei versanti (come il cono di La Fossa, il Vesuvio, lo Stromboli e i vulcani andini e della cintura circum-pacifica), mentre magmi primitivi daranno edifici a basso rilievo topografico con pendii dolci (come Vulcanello, l’Etna e i vulcani a scudo hawaiiani).

Stimoli alla discussione

RAPPORTO CAUSA-EFFETTO
Ricostruzione dei meccanismi di origine delle caldere (Fig. 11).

CAUSA – Le persistenti eruzioni che determinano nel corso del tempo la costruzione di un edificio vulcanico causano il contemporaneo progressivo svuotamento della camera magmatica ad esso sottostante.

EFFETTO – Lo svuotamento, specie se avviene in tempi geologicamente rapidi, produce una subitanea riduzione della pressione interna che agisce sul tetto della camera magmatica fino a determinare eventualmente la fratturazione delle rocce ed il crollo della struttura. In tal senso, la forma della depressione superficiale ricalca la forma della camera magmatica sottostante.

Fig. 11 - Rappresentazione schematica del processo di formazione delle caldere.

(durata: 30’). Questa sosta è posizionata circa a metà della salita verso la cima del cono di La Fossa e consente anche di rifiatare (Fig. 4).

Fig. 12 - Dettaglio dei depositi piroclastici a differente colorazione e stratificazione che costituiscono l’ossatura del cono di La Fossa.

Stimoli alla discussione

RAPPORTO CAUSA-EFFETTO
Origine della colorazione dei depositi piroclastici.

CAUSA – I depositi piroclastici in funzione del meccanismo da cui derivano possono avere un differente contenuto d’acqua al momento della deposizione.

EFFETTO – La presenza d’acqua favorisce i processi di ossidazione del vetro vulcanico e quindi lo sviluppo di vivaci colorazioni dal giallo al rosso cremisi (Fig. 12). Nel caso in esame, i depositi neri incoerenti sono pressoché privi di acqua ed hanno una colorazione “primaria”, mentre gli altri hanno un contenuto elevato d’acqua ed assumono vivaci colorazioni “secondarie”, cioè derivate da processi di ossidazione successivi alla deposizione.

Fig. 13 - Sezione schematica di una corrente piroclastica.

(durata: 30’, senza spostamenti comprese le attività pratiche sul terreno). La sosta è situata in corrispondenza di un ripiano morfologico che dà ampia possibilità di rifiatare al termine del principale tratto di ascesa (Fig. 4).

Fig. 14 - Esempio di bomba “a crosta di pane”, caratteristica dell’attività eruttiva detta “vulcaniana".

Fig. 14a - Depositi piroclastici incoerenti ricchi di bombe a crosta di pane sul piano del bordo craterico esterno del cono di La Fossa.

Stimoli alla discussione

RAPPORTO CAUSA-EFFETTO
Origine delle “bombe a crosta di pane”.

CAUSA – I blocchi di lava lanciati dalla bocca eruttiva ancora caldi possono contenere gas intrappolati all’interno della crosta superficiale raffreddatasi al contatto con l’aria.

EFFETTO – L’espansione dei gas dall’interno provoca la fratturazione della superficie esterna del blocco (Fig. 14). Si tratta di una fenomenologia molto simile a quello che coinvolge le pagnotte di pane al cui interno gli agenti lievitanti hanno la stessa funzione dei gas contenuti nei blocchi lavici. La differenza fondamentale è che nel caso delle bombe vulcaniche la crosta si indurisce per effetto del rapido raffreddamento a contatto con l’aria mentre le pagnotte si induriscono esternamente per effetto del rapido riscaldamento.

(durata: 35’). La sosta viene effettuata sul bordo del cratere sommitale del cono di La Fossa (Fig. 4). Va precisato che è assolutamente vietato scendere all’interno del cratere a causa di possibili esalazioni di anidride carbonica esiziale per la vita umana, che essendo più pesante dell’aria tende a concentrarsi a livello del terreno e all’interno delle depressioni.

Morfologia del cono sommitale di La Fossa

La sosta è effettuata sul bordo SW del cratere sommitale del cono di La Fossa, edficato nel corso delle eruzioni più recenti (1739 e 1888-90). Dal punto di osservazione è possibile verificare la morfologia del cratere (Fig. 15), le relazioni di discordanza tra i prodotti che ne determinano la costruzione e quelli più antichi e le relazioni di coalescenza tra il cratere ed i crateri costruiti nel corso delle fasi di attività precedenti (Fig. 16).

Fig. 15 - Veduta del cratere principale del cono di La Fossa dal suo bordo nord-occidentale.

Spunti didattici

Osservazione della morfologia del cratere e tentativo di ricostruirne nella realtà ed in carta (in rapporto alla scala) la forma completa e le sue dimensioni. Ricostruzione della morfologia del cratere recente e dei rapporti geometrici con i crateri precedenti (Fig 16).

Sul bordo N del cratere si osserva il campo fumarolico che sarà oggetto della sosta successiva e che testimonia lo stato di quiescenza del vulcano. Le fumarole sono diffuse anche all’interno del cratere dove è vietato scendere per la elevata pericolosità delle esalazioni gassose di anidride carbonica.

Fig. 16 - Dalla cima del cono di La Fossa si osserva il bordo del cratere attuale (a), costruito all’interno di un più ampio e antico cratere, evidenziato da ciò che resta del suo bordo orientale (b).

Stimoli alla discussione

RAPPORTO CAUSA-EFFETTO
Pericolosità delle esalazioni gassose ed in particolare di anidride carbonica, uno dei gas più abbondanti all’interno del budget dei gas di origine magmatica.

CAUSA – L’anidride carbonica impedisce la respirazione e la sua pericolosità è notevolmente accresciuta dal fatto che, essendo più pesante dell’aria, tende a concentrarsi a livello del terreno e all’interno delle depressioni (Fig. 15).

EFFETTO – La depressione craterica del cono di La Fossa è sede di una intensa attività fumarolica e rappresenta una ideale area di accumulo di gas “pesanti” come l’anidride carbonica. Inoltre una eventuale ripresa dell’attività vulcanica a Vulcano potrebbe essere caratterizzata dalla emissione di grandi quantità di gas capaci di scorrere radenti al terreno lungo i pendii del cono rappresentando una sorgente di enorme pericolosità per l’abitato di Vulcano Porto che sorge ai piedi del cono di La Fossa.

(durata: 30’). La sosta va effettuata ai margini del campo di fumarole (Fig. 4), dalle quali vengono emessi gas caldi ed acidi, nocivi per la respirazione (nonché per gli obiettivi delle macchine fotografiche, occhiali e quant’altro). L’attraversamento della zona fumarolica è comunque consentito pur se con tempi rapidi ed eventualmente dotandosi di un fazzoletto da porre sul naso per proteggere le mucose nasali (Fig. 17 A).

Fig. 17 - Particolare del campo fumarolico sul bordo nord-est del cratere attuale di La Fossa (A) e attività di campionamento dei gas nell’ambito del monitoraggio del rischio vulcanico (B).



Sosta 6a - Caratteristiche dell’attività fumarolica testimonianza dello stato di quiescenza del cono di La Fossa

La sosta è effettuata ai margini del campo fumarolico che rappresenta la testimonianza dello stato di quiescenza del cono di La Fossa. Il campo fumarolico è costituito da una serie di fratture da cui fuoriescono gas acidi (H2O>90%, CO2 7-10%, SO2 0,1-1,0%, HCl 0,01-0,2%, HF 1-300 mmoli/mole, H2S, N2 e H2 centinaia di mmoli/mole, O2, CH4, Ar, Ne, He, CO concentrazione inferiore a 1 mmoli/mole) ad elevata temperatura (comprese tra circa 250 e 600°C) che determinano la formazione (per rapido raffreddamento e reazione con l’aria) di incrostazioni di sublimati vari (prevalentemente solfo). I gas fumarolici sono tossici e sono costantemente monitorati nell’ambito della valutazione del rischio (17 B).


Sosta 6b - Criteri di monitoraggio dell’attività vulcanica

A partire dal concetto di rischio vulcanico, uno dei compiti principali dei vulcanologi nelle aree vulcaniche attive è la predisposizione di tecniche di monitoraggio dell’attività vulcanica, finalizzato alla definizione di parametri fisici che siano precursori di una eruzione e possano consentire nei tempi dovuti di mettere in atto gli interventi di gestione pratica delle crisi. I principali metodi di monitoraggio sono quelli di tipo sismico (le eruzioni sono spesso precedute da aumento di attività sismica e da una vibrazione continua del suolo detta “tremore vulcanico”), delle deformazioni (un marcato aumento del tasso di sollevamento del suolo e lo sviluppo di fratture precedono spesso una eruzione) e di tipo geochimico (le eruzioni sono spesso precedute da aumento del flusso e della temperatura dei gas e dalla comparsa di specifiche specie gassose).

Stimoli alla discussione

RAPPORTO CAUSA-EFFETTO
I gas come strumenti di monitoraggio geochimico a Vulcano.

CAUSA – I gas fumarolici sono da considerarsi dei collettori di informazioni di processi profondi (Fig. 17 C). Essi rappresentano una miscela di specie gassose di diversa provenienza che possono avere interagito durante l’evoluzione di un vulcano. Almeno una frazione dei componenti gassosi presenti ha origine “magmatica”, cioè proviene dal sistema di alimeantazione sub-superficiale: la componente “magmatica” nello spettro composizionale di una fumarola è evidenziata dalla presenza di gas acidi solubili quali SO2, CO2, HCl e HF. I convogli gassosi di origine magmatica nel loro avvicinamento alla superficie possono interagire variamente con le rocce crostali e soprattutto con il sistema acquifero superficiale (caratterizzato da basse temperatura e pressione e presenza di acque meteoriche e gas atmosferici). Questo tipo di interazione determina lo sviluppo di sistemi “idrotermali” che sono una sorgente di componenti gassosi quali CO2 e H2S e vari composti del metano.

EFFETTO – Il monitoraggio dei gas in superficie, in termini di spettro composizionale, temperatura di emissione e variazioni di questi elementi nel tempo, può consentire di avere informazioni sulla presenza di un sistema magmatico attivo a bassa profondità all’interno di un edificio ed agire come un indicatore precursore dell’attività vulcanica. Nel corso di quasi trent’anni di monitoraggio sono state osservate variazioni molto ampie sia della temperatura che della composizione chimica di tali fumarole. Tale grande variabilità suggerisce che le fumarole del cratere di La Fossa siano alimentate in parte dal sistema magmatico sottostante (o dalle rocce incassanti il medesimo), con scarsa o assente interazione con acqua allo stato liquido, e in parte da completa vaporizzazione di acquiferi laterali salmastri e/o marini. Valori di temperatura particolarmente elevati di 600÷650°C sono stati misurati rispettivamente nel 1925 e nel 1991, accompagnati a significativi incrementi delle frazione di gas direttamente legata al degassamento di una sorgente magmatica la cui profondità è ipotizzata a qualche km sotto la superficie terrestre. In entrambi i casi tali condizioni estreme non hanno poi preceduto nessun evento eruttivo per l’abitato di Vulcano Porto che sorge ai piedi del cono di La Fossa.

Fig. 17 C - Schema del circuito di circolazione di fluidi che determina la formazione del sistema idrotermale di Vulcano.

Fig. 18 - Veduta del sentiero verso la Cima di La Fossa.

(durata: 45’). La cima, ben individuabile per evidenti ragioni morfologiche, è segnalata da un pilastrino di cemento della rete geodetica nazionale variamente istoriato da “artisti” contemporanei .
La sosta è effettuata in corrispondenza del punto più alto del bordo craterico del cono di La Fossa (Fig. 4). Da qui, si ha un ideale punto di osservazione delle principali strutture morfo-tettoniche che caratterizzano l’isola di Vulcano.

Sosta 7a - Morfologia della Caldera del Piano

A partire da SE, si scorge il profilo semi-sferico del bordo della Caldera del Piano, capace attorno a 100 ka fa di determinare il collasso dell’originario edificio di Paleo-Vulcano (Fig. 19).

Spunti didattici

Osservazione della morfologia della Caldera e tentativo di ricostruirne nella realtà ed in carta (in rapporto alla scala) la forma completa e le sue dimensioni.

Sosta 7b - Panoramica sulla Caldera della Fossa

All’interno della Caldera del Piano, si forma la Caldera della Fossa, il cui bordo SE si staglia al piede del cono di La Fossa (Fig. 19). La parete verticale del collasso vulcano-tettonico espone le testate delle colate ad assetto sub-orizzontale che avevano precedentemente riempito al Caldera del Piano e che sono dislocate dalla Caldera della Fossa (Fig. 20). Le ultime colate in ordine stratigrafico (datate a circa 75 ka) in realtà non sono “tagliate” dalla caldera ma tendono a superarne l’ostacolo morfologico ed a “gettarsi” all’interno della depressione.
Il bordo SE della Caldera della Fossa si ricollega al bordo W della stessa, nel settore della Lentia, già osservato dal punto di sosta 2.

Spunti didattici

Ricostruzione dei rapporti stratigrafici tra i prodotti vulcanici esposti nella parete della Caldera della Fossa.
Ricostruzione della morfologia completa della Caldera della Fossa e tentativo di ricostruirne nella realtà ed in carta (in rapporto alla scala) la forma completa e le sue dimensioni (Fig. 21).

Sosta 7c - Panoramica sulla morfologia del cono di La Fossa

Dal punto di osservazione si ha una visione completa della morfologia dello stratocono di La Fossa, a partire dall’intero fianco SE verso Grotta dei Palizzi per finire con la successione dei differenti crateri che si interdigitano.
Si osserva chiaramente inoltre come lo stratocono di La Fossa sia edificato esattamente al centro della depressione morfologica della Caldera della Fossa (Fig. 19).
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Spunti didattici

Verifica della morfologia del cono di La Fossa.
Ricostruzione delle relazioni di successione temporale dei differenti bordi craterici (Fig. 21).
Ricostruzione delle morfologie contrapposte del cono di La Fossa e della Caldera che lo contiene.
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Stimoli alla discussione

RAPPORTO CAUSA-EFFETTO
Rapporto diretto tra caldere e successiva ripresa dell’attività vulcanica.

CAUSA – Le caldere svolgono una doppia funzione nella evoluzione di un apparato vulcanico. Esse sono infatti principalmente della forme distruttive, capaci di provocare il collasso della sommità di vasti edifici vulcanici, come già spiegato in precedenza. Tuttavia le depressioni calderiche, ed in particolare le faglie ad anello che ne bordano la morfologia, rappresentano anche una zona di debolezza strutturale che facilita i successivi apporti magmatici.

EFFETTO – L’attività vulcanica post-caldera tende a concentrarsi lungo i bordi della depressione o al’interno della stessa. Nel caso in osservazione, l’attività vulcanica che origina il cono di La Fossa è esattamente concentrata al centro della Caldera della Fossa (Fig. 19 e 21) e l’attività che determina la costruzione del Monte Saraceno, verso SE, è situata sul bordo della caldera stessa..

Sosta 7d - Panoramica delle Isole Eolie

Dal punto di osservazione, si ha una veduta dell’intero arcipelago Eoliano. In particolare si osserva come le isole vulcaniche siano distribuite lungo tre allineamenti prinicipali: le isole di Filicudi ed Alicudi lungo un allineamento WNW-ESE; Panarea e Stromboli sono allineate NE-SW; le isole di Salina, Lipari e Vulcano lungo un allineamento NNW-SSE che taglia perpendicolarmente l’assetto ad arco del resto dell’arcipelago.


Spunti didattici

Riconoscimento delle Isole Eolie.
Verifica degli allineamenti indicati tramite l’utilizzo di una bussola e/o GPS.


Stimoli alla discussione

RAPPORTO CAUSA-EFFETTO
Controllo strutturale dell’attività vulcanica.

CAUSA – I sistemi tettonici crostali rappresentano linee di debolezza strutturale poichè determinano una consistente riduzione della pressione litostatica.

EFFETTO – La presenza di lineamenti tettonici in una area vulcanica fornisce degli ideali punti di risalita del magma dalle camere magmatiche sub-superficiali verso la superficie. Ciò determina la formazione di edifici vulcanici che tendono a disporsi lungo allineamenti precisi paralleli allo sviluppo dei trend strutturali.

(durata: 1 h e 30’). Lo spostamento prevede la discesa dal cono di La Fossa, a ritroso lungo il sentiero utilizzato all’andata, ed un tratto su strada asfaltata attraverso l’abitato di Vulcano Porto.
Eventualmente, lo spostamento per i più ardimentosi può essere abbreviato (20 ‘ circa) se si percorre insieme ad un insegnante una scorciatoia che si imbocca sul bordo craterico a quota 300 m e corre sui depositi incoerenti e “soffici” dell’ultima eruzione del vulcano

In caso di maltempo il percorso è sconsigliato, ma non impossibile.

Eventualmente si suggerisce una visita al centro vulcanologico Carapezza dell’INGV-Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, situato nei pressi del Porto di Ponente, dove gli addetti (previo accordo) possono mettere a disposizione materiale informativo sulla storia e l’attività vulcanica di Vulcano e dove possono essere svolte attività teoriche.

VULCANO PORTO
Osservatorio INGV Carapezza
Ingresso gratuito
Tel. 0433-811030
www.ct.ingv.it

Oppure, ci si può trasferire sull’isola di Lipari (con uno dei frequenti aliscafi che effettuano questo tragitto) e programmare una visita al Museo Archeologico, uno dei più mirabili esempi di raccolta di reperti a partire dal Neolitico nell’intero Mediterraneo.

LIPARI
Museo Archeologico
Via del Castello
Ingresso a pagamento
Tel. 090-9880174 (9880594) Fax. 090-9880175