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Vulcani di fango, per saperne di piùGas idrati, per saperne di più
Alcuni dati dei 5 vulcani di fango
Una curiosità: forse sciolto il mistero del Triangolo delle Bermuda
CLASSIFICAZIONE
- Disciplina: Scienze della terra
Antartide: vulcani di fango dal nome friulano
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- Fonte: Ogs
Cjavaz, Flop, Sernio, Vualt e Grauzaria. Sono i nomi delle Alpi Carniche con cui sono stati ribattezzati i vulcani di fango individuati in Antartide da un gruppo di ricercatori dell'Ogs - Istituto Nazionale di Oceanografia e di Geofisica Sperimentale.
L'eccezionale scoperta ha fatto pensare ai ricercatori di dare a questi vulcani dei nomi particolari, per questo è stata intrapresa una procedura, durata ben 7 mesi, per l'approvazione dei nomi da parte del Comitato per i nomi Geografici Antartici, gestito dal Progetto Nazionale di Ricerche in Antartide (Pnra). D'ora in poi i 5 vulcani di fango saranno presenti sugli Atlanti geografici.
Per via della presenza di gas, i vulcani di fango marini possono essere associati alla presenza di idrato e per questo motivo negli ultimi anni hanno destato l'interesse della comunità scientifica. La scoperta dei vulcani di fango in Antartide ha un significato particolare, date le caratteristiche di questo continente, così sensibile alle più lievi variazioni climatiche.
La dottoressa Tinivella, coordinatrice del gruppo di ricerca, ci ha concesso un'intervista:
Quando è iniziata e quando si è conclusa la ricerca?
L’ultima campagna di acquisizione al largo della Penisola Antartica per studiare i gas idrati è stata effettuata nell’estate australe del 2003/04 e precisamente tra il 23 febbraio e il 30 marzo 2004, all’interno di due progetti di ricerca finanziati dal Progetto Nazionale di Ricerca in Antartide (PNRA), uno intitolato: ”I gas idrati: impatto su clima e ambiente delle aree sub-antartiche” e l’altro “Analisi integrata dei dati geofisici per la caratterizzazione dei versanti con gas idrati al largo delle isole Shetland Meridionali”.
Attualmente, stiamo effettuando l’integrazione dei dati geofisici acquisiti nell’area in cui è presente il reservoir di idrati. Lo scopo è ottenere un modello tridimensionale dei sedimenti e delle strutture che contengono idrati. Finora, abbiamo ottenuto importanti risultati dai nostri studi, come la stima del metano presente nell’area esaminata e la scoperta di vulcani sottomarini in prossimità delle aree in cui è presente l’idrato.
Quanti ricercatori sono stati coinvolti?
Oltre a me (responsabile del progetto), sono coinvolte altre tre persone nell’analisi dei dati geofisici e nella gestione del progetto in generale: Flavio Accaino, Michela Giustiniani e Maria Filomena Loreto.
Accanto a questo gruppo di lavoro, dato il carattere multidisciplinare del progetto, sono state coinvolte anche altre figure professionali, come Claudio Zanolla (dell’OGS, che si occupa dell’analisi dei dati gravimetrici), Andrea Caburlotto, Michele de Ponte, Emiliano Gordini, Roberto Romeo e Nelly Zanette (che si sono occupati dell’analisi delle carote a gravità) e Daniela Accettella (che si è occupata di dati multibeam e del GIS) del dipartimento RIMA, e il personale del dipartimento di Biologia Marina, che ha analizzato i fluidi interstiziali (Alessandro Acquavita, Bruno Cataletto, Paola Del Negro, Cinzia De Vittor, Alessandra Esposito, Cinzia Fabbro, Jari Falomo, Sergio Predonzani, e Francesco Tamberlich).
Che attrezzature avete utilizzato?
Nell’ultima campagna di acquisizione abbiamo utilizzato diverse strumentazioni in dotazione della nave OGS-Explora (multibeam, chirp, carotiere a gravità, gravimetro) e le Ocean Bottom Seismometers (OBSs), strumentazioni del PNRA, ma gestite dal dipartimento DICA dell’Università degli Studi di Trieste. Le precedenti campagne di acquisizione, invece, erano centrate sull’acquisizione di dati sismici convenzionali, che utilizzano un cavo di registrazione lungo 3 km. Abbiamo anche testato l’uso di OBS. L’OBS, acquisita nell’estate australe 1996/97, è stata la prima OBS utilizzata per studiare i gas idrati e ha permesso di ottenere importanti informazione sulle proprietà petrofisiche dei sedimenti marini. I risultati sono stati così importanti che abbiamo deciso di ritornare in Antartide (appunto nel 2004) con un numero maggiore di OBS. Inoltre, le pubblicazioni dei risultati ci ha permesso di rivestire un ruolo importante in progetti europei che si sono occupati degli studi sugli idrati.
Sono molto costose?
Il costo maggiore non deriva tanto dalla strumentazione, ma principalmente dal tempo nave, che è molto elevato. E’ innegabile che alcune strumentazioni hanno costi importanti, ma vengono ammortizzati nel tempo e nel loro impiego in diversi progetti. Per questo motivo, si usa effettuare durante la stessa crociera acquisizioni finanziate da diversi progetti di ricerca, ma che abbiano aree di indagine limitrofe. Per esempio, durante la crociera effettuata nel 2004, sono state accorpate le acquisizioni relative al nostro progetto e un progetto dell’Università degli Studi di Trieste (progetto denominato SLAPPSS, responsabile prof. Bruno della Vedova), in collaborazione con l’OGS (responsabile OGS, dr. Flavio Accaino). Entrambi i progetti, infatti, hanno acquisito dati OBS al largo della Penisola Antartica. In questo modo sono stati ridotti i costi relativi allo spostamento.
Oltre che in Antartide e nella Riserva Naturale di Salse di Nirano, i vulcani di fango sono tipici di quali zone in Italia e all’estero?
Bisogna distinguere tra vulcani di fango terrestri e sottomarini. In Italia, a terra, oltre alle salse di Nirano (che abbiamo studiato attraverso indagini geofisiche in collaborazione con l’Università di Modena e Reggio Emilia e in particolare con i professori Daniela Fontana e Stefano Conti) i più conosciuti sono presenti in provincia di Agrigento, e precisamente ad Aragona, e alle falde dell'Etna, anche se le loro origini sono diverse. Nel mondo, sono presenti in diverse regioni. Personalmente, ho visitato i vulcani di fango poco lontano da Baku, in Azerbaijan, forse i vulcani di fango più spettacolari e famosi al mondo. Anche a mare sono presenti in diversi contesti, associati o no ai gas idrati. Si stima che nel mondo sono presenti circa 1100 vulcani di fango a terra e in acque superficiali, mentre sono documentati poche centinaia nelle scarpate continentali e nelle piane abissali.
Generalmente sono localizzati nelle aree circostanti le zone tettonicamente attive, dove le condizioni causano la fuoriuscita di fluidi e fango. Dal punto di vista ambientale sono molto importanti, in quanto sono un canale di fuoriuscita di gas (generalmente metano) a forte effetto serra. Inoltre, sono un indicatore della presenza di reservoir di gas profondo e potrebbero essere associati alla presenza di idrocarburi. Per questo motivo, negli ultimi anni hanno rivestito sempre maggiore interesse e sono spesso associati agli studi sui gas idrati. Per quanto riguarda l’Antartide, i vulcani di fango che abbiamo scoperto sono localizzati in prossimità dei bordi dei reservoir di gas idrato, e, schematizzando, possiamo pensarli come valvole di sfogo per gli accumuli profondi di gas.
In quali altre aree svolgete le vostre ricerche sulla presenza e concentrazione di gas idrati?
Gli idrati sono presenti al largo di quasi tutti i margini continentali e quindi abbiamo avuto modo di studiare gli idrati in diversi ambiti. Per esempio, abbiamo analizzato i dati acquisiti dall’Ocean Drilling Program (ODP) al largo della Florida e del margine Cascadia. Questi studi si sono rivelati fondamentali per tarare i modelli teorici che abbiamo sviluppato per stimare la concentrazione dei gas idrati dalle analisi dei dati sismici. Abbiamo studiato gli idrati presenti nel margine Norvegese in prossimità della famosa frana di Storegga, frana avvenuta circa 8000 anni fa e probabilmente causata dallo scioglimento degli idrati. Recentemente, abbiamo anche effettuato uno studio sulla potenzialità energetica degli idrati a livello globale per l’ENI. Inoltre, abbiamo avuto delle collaborazioni con l’Accademia Cinese delle Scienze, mentre è in atto una collaborazione con la Corea del Sud. Infatti, i paesi orientali stanno investendo molte risorse per studiare i metodi di sfruttamento dei gas idrati.
Cosa sono esattamente i gas idrati?
I gas idrati sono composti solidi formati da acqua e gas naturale di basso peso molecolare (generalmente metano), che si formano in ambienti caratterizzati da bassa temperatura, alta pressione e sufficiente concentrazione di gas. Queste condizioni sono comunemente presenti nel sottofondo marino, a tutte le latitudini geografiche. Nelle aree continentali, i gas idrati sono stati massicciamente individuati nel permafrost. Hanno un'apparenza simile al ghiaccio sporco e si dissociano rapidamente se portati a condizioni ambientali di pressione e temperatura, liberando metano e acqua.
Le più grandi riserve di idrato terrestre si trovano in Siberia, dove l’idrato è stato estratto per la prima volta negli anni ’60 (e la sua estrazione è ancora in corso), in Alaska e nel nord del Canada, dove è stato effettuato anche un pozzo scientifico che ha portato importanti contributi sulle conoscenze degli idrati.
A mare, sono molto studiati i reservoir presenti al largo della Florida, nel golfo del Messico, nel sud del Cile, al largo della Nuova Zelanda. Inoltre, i paesi orientali (India, Cina, Giappone, Corea) stanno investendo molte risorse per studiare i reservoir presenti lungo i loro margini continentali, in quanto considerano gli idrati la loro possibile fonte di energia del futuro. I giapponesi, in particolare, hanno brevettato i cosiddetti “pellet di idrato” utilizzabili come mezzo alternativo per il trasporto del metano. Infatti, l’idrato non esplode, risultando un mezzo di trasporto più sicuro rispetto al metano liquido.
Quali effetti comporta la loro presenza sull’ambiente circostante?
Il crescente interesse scientifico di cui queste sostanze sono state fatte oggetto è legato principalmente alla loro rilevanza dal punto di vista energetico e ambientale. I gas idrati, come già ricordato, sono considerati una possibile fonte di energia del futuro, oltre che un possibile mezzo di trasporto del metano in forma idrata. Inoltre, dato il loro elevato contenuto di metano (un gas a forte effetto serra), possono avere un'enorme rilevanza sul clima nell’eventualità di una loro dissociazione. Non ultimo è il loro ruolo sulla stabilità dei pendii sottomarini e sugli effetti devastanti (quali per esempio frane sottomarine) che potrebbero essere innescati da una dissociazione di grandi quantità di gas idrati. Questa dissociazione, legata alla variazione delle condizioni di pressione e temperatura, può essere causata sia da fenomeni naturali che dall’uomo. Per tutti questi motivi, notevoli sforzi sono stati impiegati dalla comunità scientifica e petrolifera per individuare riserve di idrato e per quantificare i giacimenti di metano intrappolati nei sedimenti.
Qual è il prossimo studio che vi accingete a compiere?
Attualmente abbiamo costruito un modello elastico dei sedimenti marini che contengono gas idrato al largo della Penisola Antartica. Ora si tratta di capire quali possono essere le implicazioni sulla stabilità di questo versante, causate da un cambiamento climatico. Infatti, l’Antartide è estremamente sensibile alle variazioni climatiche, e quindi è importante capire gli effetti del riscaldamento globale su questa importante area del nostro pianeta.
Inoltre, continuiamo a lavorare per affinare e aggiornare la metodologia da noi sviluppata nel corso dell’ultimo decennio per stimare il contenuto di metano intrappolato nei sedimenti dall’analisi dei dati geofisici.
C'è qualcosa che vuole aggiungere?
In Italia manca un progetto tutto italiano opportunamente finanziato per lo studio dei gas idrati. Infatti, mentre all’estero esistono progetti finanziati dai governi, anche ventennali, spesso noi ricercatori italiani siamo costretti a ritagliarci un po’ di tempo per approfondire i nostri studi sugli idrati, non sempre finanziati o almeno non sempre adeguatamente finanziati. Quello che dispiace è che i nostri risultati sono conosciuti (attraverso la pubblicazione di articoli su riviste scientifiche prestigiose) e riconosciuti (attraverso diverse forme) a livello internazionale. Per esempio, personalmente ho ricevuto diversi inviti a tenere seminari in diversi Istituti Internazionali (l’ultimo presso l’Accademia Cinese delle Scienze), e anche due premi internazionali per i lavori svolti sugli idrati. Spero, quindi, che anche i media possano contribuire ad aumentare l’interesse sugli idrati a tutti i livelli, così come è avvenuto già da diverso tempo all’estero.
