Report dall'Islanda: aggiornamento sugli eventi in atto nella penisola di Reykjanes (13 Marzo 2021)

Figura 1. Lo sciame sismico iniziato mercoledì ed ancora in corso. I colori vanno dal rosso al blu in base alla data di accadimento. In rosso i terremoti delle ultime 48 ore, in blu quelli del 24 Febbraio. In basso a sx la scala di colore con la data di accadimento. Credit © Veðurstofa Íslands

Sebbene nei primi giorni dall’inizio lo sciame sia stata confermata l’origine tettonica dello stesso, dall’1 Marzo è stata rilevata la presenza di un’intrusione magmatica nell’area posta tra Keilir e Fagradalsfjall, un’antica montagna tabulare posta circa 4km a sudovest dell’epicentro della prima scossa.

Nel corso degli ultimi 10 giorni l’intrusione si è sviluppata sia verticalmente che orizzontalmente in direzione sudovest, raggiungendo nella giornata del 11/03 l’area di Nátthagi, una piccola valle a sud di Fagradalsfjall, dove secondo l’IMO (Icelandic Meteorological Office, che si occupa anche del monitoraggio dell’attività geologica dell’isola) il dicco ha raggiunto una profondità di circa 1km dalla superficie.

A seguito della superficializzazione dell’intrusione magmatica, il 4 Marzo l’IMO ha innalzato il livello di allerta VONA (Volcano Observatory Notices for Aviation) ad arancione per il sistema vulcanico di Krýsuvík.

Quello che sta succedendo sotto la penisola di Reykjanes è comunque da inquadrare all’interno di un contesto geodinamico ben preciso, legato al movimento distensivo delle placche tettoniche. 

L’Islanda (Figura 2) è, come risaputo, attraversata dalla dorsale medio-atlantica, che marca i margini delle della placca Eurasiatica e quella Nordamericana nella sua porzione settentrionale, e della placca Africana e quella Sudamericana nella sua porzione meridionale.

 

 

Figura 2. Schema delle strutture geologiche e del rift islandese. A = Arnarvatn fault zone. NVZ, EVZ, WVZ = Northern, Eastern and Western Volcanic Zones. EÁ = Eyjafjörður Deep. TFZ = Tjörnes Fracture Zone. SISZ = South Iceland Seismic Zone. H = Hofsjökull volcanic system. SH = South Iceland flank zone. GK = Grímsvötn–Kverkfjöll volcanic systems. RR = Reykjanes Ridge. ÖS = Öræfajökull–Snæfell flank zone. RPTZ = Reykjanes Peninsula trans-tensional zone. Credit: Geology and structure of the Reykjanes volcanic system, Iceland: Kristján Sæmundsson et al., 2018, Journal of Volcanology and Geothermal Research.

 

Il segmento che attraversa la penisola di Reykjanes (RPTZ), orientato circa OSO-ENE, non mostra però un trend puramente distensivo, ma subisce anche la componente trascorrente della vicina SISZ (South Iceland Seismic Zone). Per questo motivo viene spesso descritta come una zona a regime transtensionale.

Questo comporta sia una velocità di espansione minore rispetto alla media della dorsale oceanica sia la formazione di faglie di tipo strike-slip, orientate N-S, cioè quasi ortogonalmente al senso della distensione.

Queste ultime sono le responsabili dei terremoti più forti registrati storicamente nell’area, che possono raggiungere magnitudo fino a M6.5.

Alcune di queste strutture sismogenetiche si sono attivate in questi giorni, sollecitate dalla messa in posto dell’intrusione, producendo anche diverse scosse di magnitudo pari o superiori a M5.0 (il primo di M5.7 appunto, un M5.0 alle 10:30 del 24 febbraio, un M5.2 alle 08:07 del 27 Febbraio, un M5.1 alle 16:35 del 01 Marzo, un M5.1 alle 03:14 del 10 Marzo e un 5.0 alle 07:43 di oggi 12 Marzo).

Sulla penisola, questo regime geodinamico ha portato allo sviluppo di 4 sistemi vulcanici fissurali, Reykjanes, Svartsengi (quest’ultimo spesso descritto come facente parte del precedente), Krýsuvík e Brennisteinsfjöll.

Quello che stiamo osservando in queste settimane altro non è che un processo di rifting, in cui il movimento distensivo dell’area agevola la risalita di magmi direttamente dal mantello, che si mettono in posto seguendo le discontinuità crostali formando intrusioni che possono raggiungere la superficie provocando eruzioni fissurali. Questa fenomenologia avviene generalmente seguendo un andamento episodico. Episodi appunto, spesso descritti come vulcano-tettonici.

Questo fenomeno è molto comune in Islanda ed è stato già osservato più volte in passato. Tra il 1975 e il 1984, per esempio, sul sistema vulcanico del Krafla nel nord dell’isola, sono avvenuti 22 episodi vulcano-tettonici (Figura 3). Solo in 9 di questi il magma ha raggiunto la superficie provocando piccole e brevi eruzioni di lava basaltica. Queste sono descritte come Fuochi del Krafla o Kröflueldar in lingua islandese.

 

Figura 3. Episodio vulcano-tettonico al Krafla, 1984. Fontane di lava molto fluida allineate lungo la fessura eruttiva, senza emissione di cenere. Lo scenario più attendibile in caso di eruzione sulla penisola di Reykjanes. Credit: Michael Ryan, 1984 (U.S. Geological Survey)

Il processo di rifting nell’area di Reykjanes è iniziato a dicembre 2019, con un incremento graduale dell’attività sismica. È quindi proseguito durante tutto l’inizio del 2020 con l’inflazione dell’area del Monte Þorbjörn, nei pressi della cittadina di Grindavík e della Laguna Blu e con la sequenza sismica di Ottobre 2020 che non ha coinvolto masse magmatiche (col terremoto più intenso di magnitudo 5.6 a Núpshlíðháls, un ridge ialoclastitico posto poco più a est rispetto all’area attualmente coinvolta dall’intrusione) e sta mostrando una moderata accelerazione nelle ultime settimane.

Conoscendo il record geologico della zona, sappiamo che cicli di episodi di rifting nell’area sono sempre avvenuti, sempre più o meno intervallati da pause lunghe diverse centinaia di anni (Figura 4).

 

 

Figura 4. I cicli eruttivi conosciuti dei sistemi vulcanici di Reykjanes con la colonna a sinistra che mostra l’età di accadimento in anni. I numeri, tra un ciclo e l’altro, mostrano gli anni di pausa tra i vari eventi eruttivi. Hengill in realtà fa parte del WVZ (West Volcanic Zone) ed infatti non mostra nessuna correlazione diretta con i cicli stessi. Credit: ISOR.

L’ultimo ciclo è avvenuto tra il 940 d.C e il 1240 d.C, coinvolgendo man mano tutta la penisola e tutti i sistemi vulcanici presenti su essa. Non tutti insieme e sempre con eventi eruttivi relativamente contenuti. Il ciclo precedente a quest’ultimo appena menzionato era finito circa 850-900 anni prima.

Sono processi da inquadrare in diverse centinaia di anni che hanno un andamento appunto episodico.

È stato fatto riferimento più volte nelle scorse settimane dalla comunità scientifica locale che, realisticamente, siamo all’inizio di un nuovo ciclo e non è un caso che la pausa col precedente sia in linea con i tempi di quella ancora prima.

Solo il tempo potrà dirlo con certezza visto che l’ultimo ciclo è finito quasi 800 anni fa, ma al momento gli scenari potenziali sono quattro:

• L’attività sismica si riduce nei prossimi giorni o settimane.

• L’attività sismica si intensifica con terremoti più intensi fino a M6.0 nei pressi dell’area attualmente coinvolta

• Un terremoto fino a M6.5 può avvenire nell’area di Brennisteinsfjoll, a circa 20 km dalla capitale, nel caso in cui aumenti lo stress tettonico sulle strutture limitrofe.

• L’intrusione magmatica continua a svilupparsi. In questo caso sono possibili due sottoscenari:
  • l’intrusione si arresta e il magma inizia a solidificarsi
  • l’intrusione prosegue e raggiunge la superficie

Se l’eruzione dovesse cominciare, probabilmente sarà relativamente piccola, con fontane di lava allineate lungo la frattura eruttiva e colate di lava che si espanderanno seguendo la morfologia dell’area circostante (Figure 5 e 6).

 

 

Figura 5. L’area con la maggior probabilità di apertura di fessure eruttive, evidenziata dal cerchio rosso, basata sull’evoluzione dello sciame sismico negli ultimi giorni. Credit: Háskóli Íslands

Figura 6. In alto, una mappa dell'estensione stimata dell'intrusione di magma (in rosso). In basso, i terremoti nella zona di Fagradalsfjall negli ultimi 6 giorni: in rosso quelli avvenuti nelle ultime 24 ore, che mostrano lo sviluppo dell'intrusione verso l'area di Nátthagi.

Al momento le ultime simulazioni di invasione di colate laviche non vedono coinvolti insediamenti urbani (Figure 7 e 8), c’è solo il rischio per Suðurstrandarvegur, la strada numero 427, che corre lungo la costa meridionale della penisola (Figura 9).

 

Figura 7. Keilir visto da nord. (Foto: Marco Di Marco)

 

Figura 8. Vista dall’alto dell’area dell’intrusione. Da sinistra a destra, quasi perfettamente allineati: Keilir, Litli Hrútur, Kistufell, Meradalahnúkar, Fagradals-Hagafell and Fagradalsfjall. L’intrusione si sviluppa quasi esattamente al di sotto di questa linea di piccole montagne ialoclastitiche. (foto: Marco Di Marco)

 

Figura 9. Frattura sul manto stradale su Suðurstrandarvegur formatasi durante lo sciame di questi giorni. (Foto: Marco Di Marco)

 

Quella che gli islandesi chiamano “túristagos”, eruzione turistica, con emissione di cenere trascurabile o addirittura pressoché assente.

Generalmente questi episodi eruttivi durano da poche ore/giorni, fino ad un paio di settimane.

Siamo quindi probabilmente all’inizio di un processo che ci farà compagnia, tra alti e bassi, negli anni a venire.

 

Noi cercheremo di tenervi aggiornati il più possibile non appena ci saranno sviluppi.

- Páll Einarsson. Plate boundaries, rifts and transforms in Iceland – jardvis.hi.is
- Páll Einarsson et. al. 2020. The structure of seismogenic strike-slip faults in the eastern part of the Reykjanes Peninsula Oblique Rift, SW Iceland - Journal of Volcanology and Geothermal Research, Volume 391, 1 February 2020.
- A. Gudmundsson. 1993 Geometry, formation and development of tectonic fractures on the Reykjanes Peninsula, Southwest Iceland. Tectonophysics 139: 295-308
- S. Hreinsdottir, P. Einarsson, et. al. 2001. Crustal deformation at the oblique spreading Reykjanes Peninsula, SW-Iceland: GPS measurements from 1993-1998. Journal of Geophysical Research 106
- A. Bjornsson 1985. Dynamics of the crustal rifting in NE Iceland. Journal of Geophysical Research 90
- Ari Trausti Gudmundsson 2007. Living Earth, outline of the geology of Iceland.
- Vedurstofa Islands; en.vedur.is