Scoperto un collegamento tra CO2 nelle falde e terremoti in Appennino

Un team di ricercatori dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) e dell’Università di Perugia (UNIPG), ha trovato un possibile collegamento tra l’aumento delle emissioni di CO₂ dalle acque sotterranee e il verificarsi di terremoti negli Appennini.

“Per la prima volta è stata condotta un’analisi dei dati geochimici e geofisici raccolti dal 2009 al 2018”, spiega Giovanni Chiodini, ricercatore dell’INGV e coordinatore dello studio. “Gli esiti di questa ricerca hanno evidenziato una corrispondenza tra le emissioni di CO₂ profonda e la sismicità mostrando come, in periodi di elevata attività sismica, si registrino picchi nel flusso di CO₂ profonda che man mano diminuiscono al diminuire dell’energia sismica e del numero di terremoti”.

Ricerche precedenti avevano dimostrato che l’anidride carbonica nell’aria può rimanere intrappolata nelle rocce. Inoltre, può essere rilasciata dal calore dall’interno della Terra e da altre forze tettoniche. Il carbonio rilasciato tende a essere sequestrato in sacche sotterranee o in serbatoi sotterranei, finendo nella falda freatica vicina e risalendo in superficie tramite le sorgenti.

In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno studiato le fluttuazioni della quantità di anidride carbonica rilasciata dall’acqua di sorgente in diversi siti appenninici e nei pressi dell’epicentro del terremoto di L’Aquila del 2009.

“Per quanto le relazioni temporali tra il verificarsi di un evento sismico e il rilascio di CO₂ siano ancora da studiare”, prosegue Chiodini, “in questo studio ipotizziamo che l’evoluzione della sismicità nella zona appenninica sia modulata dalla risalita di CO₂ accumulata in serbatoi crostali e derivata dalla fusione di porzioni di placca che si immergono nel mantello”.

“La sismicità nelle catene montuose”, aggiungono i ricercatori dell’INGV Francesca Di Luccio e Guido Ventura, co-autori dello studio, “potrebbe essere correlata alla depressurizzazione di questi serbatoi e al conseguente rilascio di fluidi che, a loro volta, attivano le faglie responsabili dei terremoti”.

Come parte dello studio dei campioni raccolti, i ricercatori hanno anche esaminato i dati sismici che, oltre ai normali eventi, hanno mostrato il verificarsi di diversi piccoli terremoti. Hanno scoperto che i livelli di emissioni di CO₂ dall’acqua sorgiva nell’area sono aumentati quando si sono verificati i terremoti e poi sono diminuiti di nuovo dopo la fine degli eventi tellurici. Più specificamente, hanno scoperto che quando si verificavano terremoti di magnitudo 6 o superiore, i livelli di emissioni salivano a una media di 600 tonnellate metriche al giorno. Durante i periodi di calma, le emissioni nella stessa area erano tipicamente comprese tra 400 e 500 tonnellate al giorno.

“Tali campionamenti hanno permesso di caratterizzare l’origine dell’anidride carbonica disciolta nell’acqua delle falde acquifere e di quantificare l’entità della CO₂ profonda”, spiega Carlo Cardellini, ricercatore del Dipartimento di Fisica e Geologia dell’Università di Perugia, anche lui nel team di ricercatori coinvolti nella scoperta.
“La stretta relazione tra il rilascio di CO₂ e l’entità dei terremoti, unitamente ai risultati di precedenti indagini sismologiche, indica che i terremoti dell’Appennino registrati nel decennio analizzato sono associati alla risalita di biossido di carbonio profondo. È interessante rimarcare il fatto che le quantità di CO₂ coinvolte sono dello stesso ordine di quelle emesse durante le eruzioni vulcaniche (circa 1,8 milioni di tonnellate)”, conclude Chiodini.

I ricercatori suggeriscono che la pressione creata dall’aumento del gas nel sottosuolo potrebbe essere il fattore scatenante dei terremoti. Notano anche che i loro risultati evidenziano una fonte di emissioni di carbonio nell’atmosfera che deve essere aggiunta ai modelli di riscaldamento globale.

I risultati dettagliati dello studio sono stati pubblicati sulla rivista Science Advances.

Bibliografia: G. Chiodini et al. Correlation between tectonic CO2 Earth degassing and seismicity is revealed by a 10-year record in the Apennines, Italy, Science Advances (2020), INGV