La Linea di Attività comprende le attività realizzate dall’Istituto nell’ambito dei servizi e della ricerca svolti per altre istituzioni ed enti dello Stato e del territorio, per istituzioni internazionali e più in generale verso la società. In questa LdA sono incluse le attività svolte in regime di convenzione con il Dipartimento della Protezione Civile (DPC), quelle per le autorità aeronautiche nazionali (ENAC, AM) in relazione al rischio associato alla cenere vulcanica per il traffico aereo, nonché quelle per altre istituzioni europee e internazionali (e.g. EU DG-ECHO, ICAO, GEO-GSNL, ERCC) in relazione a sistemi di allertamento, early-warning e interventi in emergenza per la mitigazione del rischio vulcanico a scala sovranazionale.
La Linea rappresenta il principale impegno del Dipartimento Vulcani con una forza lavoro di circa il 12% delle attività totali dell’INGV. Questo impegno è superiore rispetto a quello investito in ricerca dallo stesso Dipartimento (9,1%). La grande maggioranza di queste attività sono dedicate all’Accordo Quadro (AQ) decennale che l’INGV ha siglato nel 2012 con il Dipartimento della Protezione Civile e che scadrà a fine 2021. L’INGV è infatti parte del Sistema Nazionale di Protezione Civile (legge 24 febbraio 1992, n. 225) e Centro di Competenza (DPCM 27 febbraio 2004) dello stesso DPC.
Organizzazione della Linea di Attività
La maggior parte delle attività sono svolte nell’ambito dell’Accordo Quadro 2012-2021 con il DPC. Con riferimento al suo Allegato A (Convenzione A), le attività principali previste nell’ambito della Convenzione biennale 2020-2021 riguardano il monitoraggio e la sorveglianza vulcanica, le attività di preparazione e gestione delle emergenze, l’aggiornamento delle banche dati vulcanologiche e l’attività di formazione, informazione e comunicazione rivolta ai differenti operatori di protezione civile e più in generale alla popolazione. Nella Convenzione A, la maggior parte delle attività di servizio e consulenza sono descritte con specifico riferimento alle 9 aree vulcaniche sorvegliate (Vesuvio, Campi Flegrei, Ischia, Etna, Stromboli, Vulcano, Altre Isole Eolie, Pantelleria e Colli Albani). In particolare, l’attività di sorveglianza vulcanica 24/7 è svolta dalle Sale Operative dell’Osservatorio Etneo di Catania e dell’Osservatorio Vesuviano di Napoli con il supporto della Sezione di Palermo per quanto riguarda il monitoraggio e la sorveglianza dei parametri geochimici. Significativi contributi a numerose altre attività di servizio sono inoltre forniti dalle Sezioni di Bologna, Pisa, Roma 1 e ONT.
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Figura 2.1.16 Sala di monitoraggio dell’Osservatorio Vesuviano (foto da Peluso et al., 2021).
L’attività di sorveglianza realizzata nella Convenzione A prevede una intensa produzione di bollettini settimanali e mensili, di relazioni semestrali ed annuali, nonché di comunicati straordinari in occasione di eventi specifici per ciascuno dei vulcani oggetto della Convenzione. Si stima che l’Istituto produca, in condizioni ordinarie, ovvero senza considerare eventuali emergenze, oltre 200 documenti ufficiali di sorveglianza vulcanica all’anno. Vengono anche realizzate una videoconferenza mensile (che coinvolge numerosi colleghi soprattutto degli Osservatori e della Sezione di Palermo) con il DPC e gli altri Centri di Competenza sullo stato di attività dei vulcani campani e siciliani nonché periodiche presentazioni sullo stato dei vulcani alla Commissione Grandi Rischi (e.g. Campi Flegrei ma non solo). Anche a queste attività ordinarie si aggiungono quelle straordinarie legate alle emergenze. A titolo esemplificativo, nel corso del 2020 e nei primi mesi del 2021 le attività si sono particolarmente concentrate su Stromboli, dove si sono verificate nuove esplosioni maggiori e attività effusiva, sui Campi Flegrei, dove si è osservato un aumento della velocità di sollevamento della caldera e un aumento dell’attività sismica e di degassamento (e.g. Pisciarelli), e soprattutto sull’Etna, dove da metà dicembre 2020 a maggio 2021 si sono verificati oltre 20 episodi di fontane di lava accompagnati dalla generazione di colonne eruttive alte fino a oltre 12 km e numerose colate di lava e collassi di porzioni dei crateri sommitali. Le crisi ai Campi Flegrei e all’Etna hanno anche richiesto l’attivazione dell’Unità di crisi INGV al fine di meglio supportare le attività di valutazione dello stato del vulcano svolte dai due Osservatori vulcanologici.
In particolare, i recenti eventi eruttivi dell’Etna hanno richiesto un grosso impegno del personale dell’Osservatorio Etneo e della Sezione di Palermo al fine di supportare al meglio le autorità di protezione civile regionali e nazionali. Questo sforzo ha incluso la partecipazione a numerosi punti di situazione organizzati dal DPC e la redazione di alcune centinaia di comunicati e bollettini sui fenomeni osservati e sugli scenari possibili, in aggiunta alle comunicazioni ordinarie sopra descritte. Le attività realizzate hanno anche portato allo sviluppo di un nuovo sistema di early-warning per fontane di lava e intrusioni magmatiche, denominato ETNAS, che verrà messo in operatività nei prossimi mesi. Si prevede che il sistema raccolga i dati anche degli altri Centri di Competenza che operano sull’Etna.
Le attività sullo Stromboli e sugli altri vulcani delle Isole Eolie sono coordinate nell’ambito del neo-costituito Centro per il Monitoraggio delle Isole Eolie (CME, vedi scheda relativa). Il CME ha l’obiettivo di realizzare il coordinamento e la collaborazione all’interno dell’Istituto e tra INGV e gli altri Centri di Competenza coinvolti nello studio e nella sorveglianza di questo arcipelago. Un primo impegno del CME è consistito nella predisposizione di un piano di potenziamento dei sistemi di early-warning dello Stromboli come da richiesta del Dipartimento della Protezione Civile a seguito della crisi eruttiva dell’estate 2019, nonché nel contribuire, nell’ambito di tavoli tecnici costituiti dal DPC, alla revisione dei livelli di allerta e delle soglie dei diversi parametri monitorati dello Stromboli. L’aggiornamento dei livelli di allerta è previsto anche per i vulcani Etna e Vulcano.
Parallelamente alla Convenzione A, nell’ambito dell’Allegato B dell’AQ con DPC sono invece svolte numerose attività di potenziamento del servizio di sorveglianza o comunque finalizzate alla realizzazione di prodotti e strumenti utili nella quantificazione della pericolosità vulcanica. Queste attività sono definite e coordinate nell’ambito del Centro di Pericolosità Vulcanica (CPV, vedi scheda relativa). La Convenzione 2019-2021 in corso ha una durata triennale e si concentra su 17 distinti
“Task” relativi ai Campi Flegrei, Vesuvio, Ischia, Etna, Stromboli, Vulcano e Colli Albani. Particolare attenzione è stata rivolta allo sviluppo di nuove tecniche di acquisizione e analisi dei dati di monitoraggio in tempo-reale ai Campi Flegrei, Etna e Ischia, soprattutto in relazione alle più recenti fenomenologie osservate nei tre sistemi vulcanici.
Il Dipartimento Vulcani contribuisce anche al Centro di Osservazioni Spaziali della Terra (COS), un nuovo Centro istituito nel luglio 2020. Il suo obiettivo è quello di armonizzare, coordinare e sviluppare le attività dell’INGV nell’ambito delle osservazioni spaziali e aerospaziali dei processi geologici col fine ultimo di fornire dei servizi alle Istituzioni e agli altri soggetti nazionali e internazionali interessati. Nel corso del primo anno di attività, il COS ha realizzato un primo censimento delle competenze dell’INGV in ambito spaziale, con l’obiettivo di definire i gruppi coinvolti e i moduli operativi da implementare. Le attività censite dal COS dedicate allo studio e al monitoraggio dei processi vulcanici riguardano la misura ed analisi delle deformazioni del suolo e delle anomalie termiche, il rilevamento e la caratterizzazione dell’attività vulcanica (sia esplosiva che effusiva) e la quantificazione dei prodotti eruttati, la realizzazione di mappe topografiche ad alta risoluzione, la calibrazione e validazione dei dati rilevati mediante adeguate attività di laboratorio e di terreno anche utilizzando sistemi di telerilevamento ad alta risoluzione e lo sviluppo di nuovi sensori e missioni.
A livello di servizi e potenziamento infrastrutturale, sono anche da ricordare il progetto ESFRI EPOS e l’investimento in corso nell’ambito dei progetti PON-EPOS GRINT e FESR-PRESERVE che sono mirati al mantenimento, ottimizzazione e ulteriore sviluppo dei sistemi di monitoraggio multiparametrico dei vulcani campani e siciliani.
In relazione ai potenziali rischi associati ai vulcani italiani, dal 2019 l’Istituto ha inoltre costituito una Unità di Crisi con l’obiettivo di massimizzare l’efficacia della risposta dell’Istituto in caso di grave crisi o emergenza vulcanica. L’Unità di Crisi ha il compito principale di supportare le attività dell’Osservatorio o Sezione di riferimento dello specifico rischio vulcanico in corso, facilitando e coordinando i possibili contributi delle altre Sezioni dell’Istituto. Nei primi mesi del 2021 si sono riunite le Unità di Crisi Campi Flegrei e Etna a seguito delle significative fenomenologie osservate in questi due vulcani negli ultimi mesi. Questa iniziativa vuole favorire la condivisione delle informazioni all’interno dell’Istituto e contribuire alla definizione di procedure e protocolli condivisi in caso di crisi vulcanica.
Ulteriori importanti attività di servizio realizzate nell’ambito di questa LdA riguardano i servizi svolti per le autorità che regolano e controllano il traffico aereo con specifico riferimento al rischio da cenere vulcanica. Precise procedure di allertamento sono state definite, e sono in corso di aggiornamento, nell’ambito di accordi con l’Ente Nazionale per l’Aviazione Civile (ENAC) e l’Aeronautica Militare (AM). In particolare, negli anni scorsi sono state realizzate diverse esercitazioni, sia a scala nazionale che europea (e.g. VOLCITA19 e VOLCEX 19). Attualmente sono in corso attività propedeutiche finalizzate alla definizione di testi normativi per la gestione degli aeroporti e degli spazi aerei interessati da eruzioni dello Stromboli e dei vulcani campani.
Con riferimento alle attività a livello Europeo e internazionale, dall’ottobre 2020, nell’ambito del progetto e-Aristotle finanziato dalla Unione Europea (DG-ECHO), il Dipartimento vulcani, in collaborazione con altri enti europei, continua a fornire un servizio di expert advice and judgment in caso di crisi o emergenza vulcanica a livello mondiale. Il progetto assegna all’INGV la leadership delle attività relative al Volcanic Hazard con il coinvolgimento attivo di tutte le Sezioni dell’Ente afferenti al Dipartimento Vulcani attraverso un servizio di reperibilità 24/7. Alla fine di questo nuovo progetto, previsto con durata di 4 anni, Aristotle potrebbe diventare un servizio permanente di consulenza multirischio della UE. Eventi vulcanici significativi seguiti dal progetto Aristotle, ma anche da specifici gruppi di ricercatori dell’Istituto che hanno contribuito nelle fasi di emergenza, sono stati le eruzioni de La Soufrière di St. Vincent e del Nyiragongo.
È infine da evidenziare l’attività di comunicazione e divulgazione promossa dal 2018 dal Gruppo di Lavoro dedicato alla comunicazione delle tematiche vulcanologiche e denominato INGVvulcani. Il gruppo, dopo aver lanciato con successo un blog magazine molto seguito (con oltre 300.000 visualizzazioni e 120.000 visitatori nel 2019, vedi anche la sezione sulla Terza Missione), ha successivamente attivato i canali Facebook, Youtube, Twitter e Instagram. Tutti questi strumenti si sono rivelati molto efficaci sia in periodi di attività ordinaria, per approfondire argomenti vulcanologici di varia natura, che durante
Figura 2.1.17 Andamento del tremore vulcanico ad una stazione sismica dell’Etna dal 10 al 25 febbraio 2021. I picchi di tremore corrispondono a intensi eventi di fontana di lava in grado generare colonne eruttive anche di oltre 12 km in altezza (da Bollettini INGV-Osservatorio Etneo 2021).
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le emergenze o crisi vulcaniche nazionali (e.g. Etna, Stromboli) e internazionali (e.g. Fuego, Taal, White Island, La Soufriere-St. Vincent, Nyiragongo).
Programmazione del triennio con particolare riferimento al 2021
L’insieme delle attività e delle competenze esistenti all’interno di questa Linea di attività hanno permesso di individuare tre Obiettivi Strategici di ampio respiro su cui focalizzare principalmente le attività. Questi obiettivi, già individuati e rivisti nei precedenti PTA, vanno visti come un tentativo di identificare delle direzioni scientifiche e tecnologiche in grado di portare a un salto di qualità nel monitoraggio e nella stima della pericolosità associata ai vulcani attivi italiani e quindi a più efficaci azioni di mitigazione del rischio ad essi associato da parte delle autorità di protezione civile nazionali e internazionali.
Gli Obiettivi Strategici individuati possono essere sinteticamente descritti come segue:
• V-OS4 - Ottimizzazione e sviluppo dei sistemi di sorveglianza e di early-warning dei vulcani italiani. Questo obiettivo si prefigge di ottimizzare i sistemi di sorveglianza dei vulcani attivi italiani col fine di massimizzarne l’efficacia. I sistemi di sorveglianza devono infatti essere sempre più progettati in funzione delle specifiche caratteristiche del vulcano monitorato e dei principali fenomeni pericolosi attesi. Un aspetto prioritario di questo task è lo sviluppo di efficaci sistemi di early-warning mirati a registrare i primissimi segnali del possibile risveglio del vulcano e a caratterizzare la tipologia e la dinamica degli eventi attesi (vedi anche obiettivo strategico V-OS2). Sistemi di questo tipo sono già in fase di significativo sviluppo all’Etna e allo Stromboli anche in collaborazione con alcuni Centri di Competenza del Dipartimento della Protezione Civile. Lo sviluppo di sistemi analoghi per vulcani quiescenti e caratterizzati da elevatissimo rischio come i Campi Flegrei e il Vesuvio, rappresenterebbe un sostanziale aiuto per una migliore gestione di eventuali future emergenze. L’ottimizzazione dei sistemi di sorveglianza dovrebbe quindi basarsi su una approfondita analisi e comprensione dei meccanismi pre-eruttivi ed eruttivi attesi e dei fenomeni ad essi correlati e portare così ad una pianificazione ottimale del sistema di monitoraggio finalizzato all’attività di sorveglianza. Tale obiettivo è in stretto collegamento e sinergia con gli Obiettivi Strategici V-OS1 e V-OS2.
• V-OS5 - Stima quantitativa della pericolosità e del rischio vulcanico. Al fine di poter classificare i territori intorno ad un vulcano in funzione della loro esposizione ai fenomeni, è necessario disporre di stime, per quanto possibile quantitative, della pericolosità e del rischio associato a ciascuno vulcano attivo italiano, sia subaereo che sottomarino.
A causa delle numerose e macroscopiche incertezze in gioco nei sistemi vulcanici, la stima quantitativa della pericolosità dei fenomeni è sempre stata un difficile obiettivo da raggiungere. Ciò nonostante, il rilevante bagaglio di conoscenze acquisito sui vulcani italiani permette oggi di realizzare ulteriori progressi in questa direzione. È inoltre importante non solo disporre di stime della pericolosità dei fenomeni in termini quantitativi e probabilistici (se possibile con le associate incertezze, vedi anche Obiettivi Strategici V-OS2 e V-OS3) ma anche combinare queste stime con informazioni e dati di vulnerabilità ed esposizione dei territori interessati. Soltanto la stima del rischio può infatti permettere di individuare le reali criticità associate ad uno o più scenari vulcanici e permettere quindi alle autorità di protezione civile di predisporre i necessari piani di emergenza e mitigazione. Sebbene una stima rigorosa e quantitativa del rischio sia un obiettivo non raggiungibile nel breve termine, lo sviluppo di scenari o comunque di analisi semplificate dell’impatto dei fenomeni, già permettono di ottenere informazioni di grande utilità ai fini di protezione civile. In particolare, lo sviluppo di una mappa di pericolosità vulcanica, e in prospettiva di rischio, a scala nazionale e per diversi orizzonti temporali può rappresentare un utile strumento di pianificazione urbanistica e di gestione del rischio da perseguire nel medio termine. Contributi alla stima della pericolosità potranno inoltre essere realizzati anche per specifici vulcani attivi esteri, sia in periodi di quiete che durante crisi ed emergenze, queste ultime rappresentando momenti estremamente istruttivi per acquisire importanti conoscenze per la mitigazione del rischio.
Figura 2.1.18 Schermata del blog magazine INGVvulcani del 26 aprile 2021. Nei primi 4 mesi del 2021 si sono registrati oltre 400.000 visualizzazioni e oltre 150.000 utenti del blog.
• V-OS6 - Comunicare i fenomeni vulcanici e la loro pericolosità. Questo obiettivo si prefigge di sviluppare attività di comunicazione e divulgazione finalizzate ad una corretta comprensione dei fenomeni e processi vulcanici, con tutte le loro peculiarità e complessità, da parte della società in genere e dei diversi soggetti che la compongono. Particolare attenzione verrà posta nello sviluppo di approcci, tecniche, metodologie e strumenti (inclusi i social media) in grado di comunicare efficacemente, anche in situazioni di emergenza, i diversi livelli di conoscenza che caratterizzano i sistemi vulcanici, con le relative incertezze, in relazione alla pericolosità e al rischio a loro associati.
Per quanto riguarda le attività previste nell’anno 2021 e nel successivo biennio, in aggiunta alle sopra riportate iniziative, si prevede di lavorare soprattutto alla definizione del nuovo Accordo Quadro con il Dipartimento della Protezione Civile e alle relative Convenzioni.
Per il dettaglio delle attività programmate relative alla LdA Servizi e Ricerca per la Società – Vulcani si rimanda al capitolo 17.3 del Volume 2.