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Gruppo di Ricerca in Vulcanologia

Vulcanologia di terreno e Vulcanologia Fisica

La vulcanologia e’ una scienza che ha subito negli ultimi decenni una profonda evoluzione, aprendosi a discipline di vario tipo e diventando una scienza quantitativa, grazie anche alla sua marcata multidisciplinarietà. Questo processo, inarrestabile e sicuramente fondamentale per l’avanzamento delle conoscenze, ha rischiato però in alcuni casi di far dimenticare l’importanza del contributo geologico a questo avanzamento. La conoscenza di un sistema vulcanico o di un processo eruttivo deve infatti partire sempre dalla attenta osservazione del fenomeno naturale, per una corretta definizione dei suoi molteplici aspetti e per la raccolta di dati quantitativi riguardanti i diversi processi che lo caratterizzano.

 

Etna (sinistra) e Stromboli (destra) in eruzione

 

Lo studio dell’attività vulcanica trae informazioni fondamentali sia dall’osservazione diretta di eruzioni, che dallo studio (sul terreno ed in laboratorio) dei suoi depositi e dei suoi prodotti. L’analisi di terreno dei depositi, della loro dispersione, delle loro caratteristiche litologiche e sedimentologiche, permette di definire le dinamiche che ne hanno controllato la messa in posto ed i principali parametri fisici che governano queste dinamiche.

      

      Depositi sul bordo calderico del vulcano Askja (Islanda)

 

Al tempo stesso, lo studio dei prodotti emessi durante una eruzione fornisce informazioni fondamentali sulle loro caratteristiche chimico-fisiche, la cui conoscenza è necessaria per una completa comprensione del fenomeno vulcanico.

 

  

Immagini al Microscopio Elettronico a Scansione di prodotti vulcanici

 

La conoscenza della storia eruttiva di un vulcano e delle complesse dinamiche associate alla sua attività sono alla base degli studi per la definizione della pericolosità vulcanica di un’area. Inoltre, la conoscenza generale dei meccanismi e dei processi che controllano l’attività vulcanica a grande o a piccola scala rappresenta la base sulla quale costruire e validare modelli fisici e numerici del processo eruttivo.

 

     

        Variazione delle caratteristiche del plume vulcanico durante l'eruzione del 2011 del Cordon Caulle (Cile). Modificato da Bonadonna et al., Journal of Geophysical Research, 2014

 

Tutte queste attività sono oggetto di studio del Gruppo di Vulcanologia presso il Dipartimento di Scienze della terra di Firenze, dove negli ultimi anni sono state portate avanti ricerche di vario tipo sia sui principali vulcani attivi italiani (Vesuvio, Campi Flegrei, Etna, isola di Vulcano) che su numerosi vulcani nel mondo (Islanda, Grecia, Etiopia, Giappone, Papua Nuova Guinea, Ecuador, Cile, Argentina, El Salvador, Guatemala), con l’obiettivo di ampliare le conoscenze su alcuni dei processi fondamentali alla base del processo vulcanico. I laureandi della Laurea Magistrale in Scienze e Tecnologie Geologiche e del Dottorato di Ricerca sono coinvolti a vario titolo in questi studi. Il Gruppo di Ricerca ha inoltre stabilito negli anni numerose collaborazioni internazionali con singoli ricercatori o strutture di ricerca attive nel campo della vulcanologia.

 

Componenti del Gruppo di Ricerca

Raffaello Cioni

Alvaro Aravena Ponce

 

Studenti di Dottorato

Pietro Gabellini

Zara Franceschini

Alessia Falasconi

José Pablo Sepúlveda Birke

 

Ex studenti di Dottorato

Alessandro Tadini

Alvaro Aravena Ponce

Ilaria Bardeglinu

 

Tesi di Laurea

Negli ultimi anni sono state svolte diverse tesi di laurea di ambito vulcanologico, in alcuni casi anche in collaborazione con docenti di altre discipline. Questi i titoli delle tesi degli ultimi anni:

  • I prodotti dell’eruzione dell’Etna del 23 novembre 2013.
  • The Plinian activity of Sakurajima volcano (Japan) in the last six centuries: stratigraphy and dynamics of Bunmei, Anei and Taisho eruptions.
  • The vulcanian activity of Sakurajima vulcano (Japan): depositional processes and shape analysis of products
  • The 26th February 2016 Eruption of Tungurahua volcano (Ecuador): combining geophysical data and tephra analysis.
  • Volcanic blocks and bombs from pyroclastic density currents at Tungurahua Volcano (Ecuador).
  • The breadcrust bombs of the 1888-1890 eruption of Vulcano, Aeolian Islands.
  • Meccanismi di formazione e caratteri tessiturali dei prodotti dell’eruzione vulcaniana del 1888-1890 a La Fossa di Vulcano (Isole Eolie).
  • Evolution and characteristics of volcanic activity in the Ririba rift (Southern Ethiopia)
  • Sviluppo di un metodo per la detezione automatica di plume vulcanici all’Etna.
  • Dinamica di risalita e tassi di decompressione di eruzioni Pliniane: confronto tra dati sperimentali e simulazioni numeriche.
  • Pericolosità Vulcanica e valutazione d’impatto al vulcano San Salvador (El Salvador).
  • L’eruzione freatomagmatica del 1904 al Vulcano Ilamatepec (Santa Ana – El Salvador).

 

Tesi di Dottorato

  • Alessandro Tadini (2016)- Vent Opening Probability map and Pyroclastic Density Currents hazard assessment at Somma-Vesuvio through a multidisciplinary approach based on physical volcanology and numerical modeling. (Supervisors R. Cioni, A. Neri, R. Santacroce).
  • Alvaro Aravena Ponce (2018)- Physical modelling of volcanic conduit dynamics and magma-water interaction: Implications for eruptive processes. (Supervisors: R. Cioni, M. de Michieli Vitturi, A. Neri)
  • Ilaria Bardeglinu (2019) – Pre-eruptive magma conditions at Campi Flegrei (Italy): An experimental petrology study. (Supervisors: R Cioni, B. Scaillet)

 

 
ultimo aggiornamento: 05-Nov-2020
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