35537 - RISCHIO E RISORSE IN AREE VULCANICHE

Scheda insegnamento

  • Docente Claudio Antonio Tranne

  • Crediti formativi 6

  • SSD GEO/08

  • Modalità didattica Convenzionale - Lezioni in presenza

  • Lingua di insegnamento Italiano

SDGs

L'insegnamento contribuisce al perseguimento degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda 2030 dell'ONU.

Istruzione di qualità Energia pulita e accessibile Agire per il clima La vita sulla terra

Anno Accademico 2019/2020

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente è in grado di apprendere i concetti di base su: valutazione e mitigazione del rischio in aree vulcaniche; risorse legate agli ambienti vulcanici; sistemi di monitoraggio; pericolosità vulcanica per i differenti fenomeni eruttivi primari (da caduta, da flusso) e secondari (collassi, colate laviche, lahar, tsunami, frane); leggere ed utilizzare carte di pericolosità; conoscere le implicazioni vulcanologiche della pianificazione del territorio in funzione del rischio vulcanico; apprendere i principi per l’utilizzo delle risorse in aree vulcaniche.

Programma/Contenuti

Il corso è articolato in cinque parti, la prima mirata, in maniera sintetica, a dare un quadro conoscitivo sull'attività eruttiva e sul suo contesto geodinamico, a partire dalle condizioni che ne determinano il suo sviluppo, a partire dalle aree sorgenti magmatiche sino alle manifestazioni in superficie, definendone anche i principali meccanismi deposizionali.

La seconda a definire l’impatto di questi fenomeni sul territorio e sulla società introducendo i concetti di pericolosità, rischio e disastro vulcanico.

La terza parte (“Anticipare le eruzioni vulcaniche”), rappresenta il focus del corso e si pone come obiettivo di definire e illustrare attraverso la Vulcanologia Fisica e il Monitoraggio le metodologie utili a: 1) ricostruire l’evoluzione tettonico/stratigrafica di un’area vulcanica e a definire i parametri fisico/matematici delle eruzioni attraverso l’analisi dettagliata delle caratteristiche dei depositi delle eruzioni stesse; 2) illustrare i principali sistemi di monitoraggio utilizzati per caratterizzare i differenti stati di un vulcano attivo (fasi di unrest alternate a fasi di quiescenza); 3) effettuare previsioni a lungo (forecast) e breve termine (prediction) elaborando differenti mappe di pericolosità relative ai differenti fenomeni vulcanici che caratterizzano lo svolgersi delle eruzioni; 4) azioni mirate allo sviluppo sistematico e all'applicazione di politiche, strategie e pratiche per ridurre al minimo le vulnerabilità e i disastri per la società, per evitare (prevenzione) e/o limitare (mitigazione e preparazione) i danni legati alle pericolosità, nel più ampio contesto dello sviluppo sostenibile.

La quarta parte è rivolta alla conoscenza delle principali aree ad alto rischio in Italia (Vesuvio, Campi Flegrei, Etna, Eolie) e nel mondo (Città del Messico, Auckland).

La quinta e ultima parte è rivolta ad illustrare, valutare e valorizzare le risorse in aree vulcaniche, sia da un punto di vista culturale che economico, mettendo in evidenza in particolare l’importanza del contesto estrattivo (indagini geologiche preventive), delle modalità di utilizzo dell’energia geotermica (uso diretto e indiretto) e dei differenti impianti. Completerà il corso un'escursione al Vesuvio e ai Campi Flegrei, con visita al centro di monitoraggio dell’Osservatorio Vesuviano (INGV), o, in alternativa, alla centrale geotermica di Larderello.

I – CENNI GENERALI

Il sistema “vulcano”: classificazione e dinamica delle eruzioni vulcaniche

II - RISCHIO VULCANICO

Introduzione

II.1. Il Rischio Vulcanico

II.2. Le pericolosità vulcaniche

II.3. Vulnerabilità di un’area vulcanica

II.4. Dal rischio al disastro

II.5. Il coefficiente di Rischio vulcanico (VRC - Volcanic Risk Coefficient)

III – ANTICIPARE LE ERUZIONI VULCANICHE

Studi in campagna e in laboratorio di depositi vulcanici e valuatazione dell’impatto delle eruzioni sul territorio attraverso la definizione dei principali parametri eruttivi. Significato del monitoraggio vulcanico. Forecast e prediction delle eruzioni vulcaniche e azioni per la riduzione e la mitigazione del rischio.

III.1. VULCANOLOGIA FISICA

Introduzione

III.1.1 Pericolosità depositi da caduta (fall) e da correnti piroclastiche di densità (PDC): metodi di calcolo dei parametri dell’eruzione, metodi di calcolo del carico di massa critico; valutazione della velocità e metodi di calcolo della pressione dinamica;

III.1.2. Pericolosità da colate laviche: caratteri principali, reologia, impatto sul territorio e mitigazione;

III.1.3. Pericolosità da caldere

III.1.4. Pericolosità da collasso di settore: debris avalanche, tusnami vulcanogenici, ecc..

III.1.5. Pericolosità da lahar e da jokulhlaup;

III.1.6. Studi di laboratorio

III.1.7. Modelli sperimentali e teorici.

III.2. MONITORAGGIO VULCANICO

Obiettivo principale del monitoraggio dei vulcani attivi è individuare e misurare fenomeni indotti dal movimento del magma in profondità, e che possano rappresentare dei precursori di un’attività eruttiva. La comunità scientifica promuove e attua programmi di ricerca per studiare i fenomeni precursori delle eruzioni e sviluppa reti strumentali geofisiche e geochimiche, per misurare i fenomeni in atto nelle aree vulcaniche durante fasi di quiescenza e di unrest.

Introduzione

III.2.1. Monitoraggio geodetico e geofisico

III.2.2. Monitoraggio geochimico

III.2.3. Effetti globali delle eruzioni

III.3. PREVISIONE DELLE ERUZIONI VULCANICHE

Introduzione

III.3.1. Previsione a lungo termine (forecasting)

III.3.2. Previsione a breve termine (prediction)

III.3.3. Come non gestire un emergenza vulcanica

III.3.4. Come gestire un emergenza vulcanica

III.4. RIDUZIONE DEL RISCHIO VULCANICO

Introduzione

III.4.1. Come si riduce il rischio vulcanico?

III.4.2. L’allerta vulcanica

III.4.3. Sistema informativo territoriale dei Campi Flegrei

III.4.4. Azioni mirate alla riduzione del rischio vulcanico

III.4.5. Resilienza al disastro vulcanico

III.4.6. L’eruzione del 1995 di Soufrier Hills (Montserrat island): esempio positivo di gestione del rischio

IV – AREE VULCANICHE AD ALTO RISCHIO IN ITALIA E NEL MONDO

Introduzione

IV.1. Il distretto vulcanico campano: Campi Flegrei, Vesuvio, Ischia e Procida

IV.2. L’Etna

IV.3. Il distretto vulcanico eoliano: Stromboli, Vulcano, Lipari

IV.4. Principali aree a ad alto rischio vulcanico nel mondo

V – RISORSE IN AREE VULCANICHE

Introduzione

V.1. L’energia geotermica.

V.2. Dalle eruzioni alle costruzioni: i geomateriali vulcanici utili all’uomo.

V.3. I vulcani come risorse culturali.

V.4. Biodiversità nei terreni vulcanici

Testi/Bibliografia

  • Lecture notes.
  • B. McGuire, C. R. J. Kilburn, J. Murray. Monitoring Active volcanoes. Strategies, procedures and techiniques. UCL Press, 1995.
  • H.U. Schminke. Volcanism. Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, 2004.
  • J. Martì & G.G.J. Ernst. Volcanoes and the Environment. Cambridge University Press, 2005.
  • S.A. Fagents, T.K.P. Gregg, R.M.C Lopes. Modelling volcanic processes. Cambridge University Press, 2013.
  • H. Sigurdsson. Encyclopedia of Volcanoes. Accademic press, San Diego, U.S.A., Second edition, 2015.
  • P. Papale. Volcanic hazards, risks and disasters. Elsevier, 2015.

Metodi didattici

Lezioni teoriche effettuate utilizzando le più moderne tecniche della didattica: presentazioni powerpoint e keynote. Utilizzo di materiale iconografico originale (foto di affioramenti) illustranti strutture vulcaniche e depositi trattati nelle lezioni teoriche. Il corso si avvale di un momento conclusivo sul terreno che prenderà in esame esempi mirati di eruzioni note del Vesuvio e dei Campi Flegrei ad alto rischio.

Modalità di verifica dell'apprendimento

La verifica avverrà attraverso un esame a risposta multipla o orale mirato ad accertare le conoscenze teoriche dello studente nella valutazione e mitigazione del rischio, unitamente alla capacità di correlare conoscenze teoriche e dati di osservazione sul terreno.

Strumenti a supporto della didattica

Videoproiettore collegato a computer, lavagna luminosa, proiettore di diapositive.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Claudio Antonio Tranne