La caldera dei Campi Flegrei è un grande complesso vulcanico situato nella zona densamente abitata del Golfo di Napoli. Dal 2005, l’area è interessata da un sollevamento del suolo (il cosiddetto bradisisma), accompagnato da terremoti di magnitudo crescente. L'attuale sollevamento differenziale ha raggiunto ~1,4 m, mentre il terremoto di magnitudo massima, Md 4,6, si è verificato solo poche settimane fa, il 30 giugno 2025. La sismicità e la deformazione del suolo sono attribuiti a una sorgente magmatica profonda, ed alle successive interazioni tra fluidi magmatici e idrotermali. I dettagli e la geometria delle strutture sismogenetiche sono ancora oggetto di investigazione.
Ora, un team internazionale composto da ricercatori del Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università di Pisa (Italia), dell'Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) e del Centro Helmholtz per le Geoscienze GFZ (Germania) ha studiato diversi terremoti vulcano-tettonici avvenuti negli ultimi 10 anni ai Campi Flegrei. Utilizzando una combinazione di analisi della sorgente sismica e della somiglianza delle forme d'onda, lo studio ricostruisce con un dettaglio senza precedenti la geometria delle diverse strutture sismogenetiche che si sono attivate in conseguenza della deformazione del suolo. Lo studio fornisce anche la prima evidenza di segnali di lunghissimo periodo (VLP) ai Campi Flegrei, documentando più di una dozzina di VLP, con durate di ~60-120 s e una frequenza dominante di ~0,11 Hz dal 2018. I VLP si verificano al di sotto dell’area di emissione di CO2 della Solfatara, in risposta ai terremoti vulcano-tettonici.
Le componenti risonanti della sorgente VLP sono talvolta osservate in altri vulcani, ma non erano mai state rilevate prima d'ora nei Campi Flegrei. "Interpretiamo i segnali VLP come la risonanza di una o più fratture riempite da fluidi, le cui oscillazioni sono innescate dal transito delle onde sismiche generate dai terremoti. Questa struttura oscillante rappresenta un percorso preferenziale che collega la sorgente di deformazione in profondità con le fumarole in superficie, con un'interazione reciproca tra la risalita di fluidi, la fratturazione superficiale e i processi di risonanza", spiega Giacomo Rapagnani, primo autore dello studio e dottorando dell'Università di Pisa.
I segnali di risonanza osservati per la prima volta ai Campi Flegrei
Che implicazioni ha questa osservazione? "È interessante notare che le forme d'onda e gli spettri dei VLP sono estremamente simili negli ultimi anni. Questo suggerisce che la geometria e le condizioni della sorgente risonante sono rimaste piuttosto stabili e non vi sono chiare indicazioni di cambiamenti sostanziali nelle proprietà fisiche dei fluidi che sostengono la risonanza", afferma Simone Cesca, secondo autore e ricercatore del GFZ di Potsdam, in Germania
“Questa osservazione sottolinea quanto i risultati ottenuti siano rilevanti per tracciare l'evoluzione dinamica del vulcano, anche se sono necessarie ulteriori indagini per meglio vincolare i processi fisici che governano l’intero sistema”, afferma Gilberto Saccorotti, coautore dello studio e dirigente di ricerca dell'INGV - Sezione di Pisa.
Il dataset utilizzato e una mappa schematica della caldera dei Campi Flegrei
«Questo studio evidenzia come lo sviluppo e l’applicazione di tecniche sofisticate per l’analisi dei dati sismologici siano fondamentali per comprendere a fondo processi geofisici complessi, come i terremoti e le eruzioni vulcaniche. Solo spingendo al limite le nostre capacità di analizzare grandi quantità di dati eterogenei possiamo migliorare la comprensione di questi fenomeni e mitigare con maggiore efficacia i rischi a essi associati.» afferma Francesco Grigoli coautore dell’articolo e Professore di Geofisica del Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università di Pisa
Lo studio è pubblicato sulla rivista del gruppo Nature Communications Earth and Environment
Original study: Rapagnani, G., Cesca, S., Saccorotti, G., Petersen, G., Dahm, T., Bianco, F., Grigoli, F. , 2025. Coupled earthquakes and resonance processes during the uplift of Campi Flegrei caldera. Commun Earth Environ 6, 607 (2025). https://doi.org/10.1038/s43247-025-02604-7