ACTION WP

Physical and chemical parameterization of the explosive activity

WP1a. physical parameterization through imaging

WP1b. Physical parameterization through acoustics

WP1c. Degassing parameterization through FTIR and UV imaging

WP1d. 3D numerical simulations of explosive eruptions at Stromboli: from parametrization back to observation

Per indagare le dinamiche esplosive, durante il progetto verranno: 1) intensificate le campagne multiparametriche e sviluppato un sistema di imaging semi-automatico per registrazioni continue di lunga durata; 2) installate una nuova serie di microfoni infrasonici e acustici, collegati e implementati alla rete di monitoraggio geofisica esistente; 3) implementate un sensore a ultrasuoni che può rivelare cambiamenti nel rilascio di gas, generazione di sovrappressione e cambiamenti nelle proprietà reologiche/meccaniche delle rocce nell'area craterica; 4) studiate la composizione chimica dei gas magmatici tra e durante le esplosioni mediante spettrometria OP-FTIR e nuove telecamere UV ad alta velocità. Queste nuove indagini multiparametriche aumenteranno le possibilità di catturare le transizioni tra stili ed energia eruttivi e forniranno un database più robusto per la correlazione incrociata di parametri differenti. I dati osservati forniranno modelli di flusso multifase che consentiranno di studiare i possibili scenari esplosivi attesi.

Textural and petrochemical studies of the eruption products (D. Andronico)

WP2a. Ash sampling strategies

WP2b. Ash-leachates as a proxy for gas plume composition 

WP2c Micro-textural and chemical monitoring of eruptive products

Saranno studiati tre aspetti dei prodotti eruttivi: 1) analisi morfologiche e tessiturali (es. parametri di forma, cristalli e contenuto di bolle), 2) sali solubili contenenti S, Cl, e F che aderiscono alla superficie delle particelle di cenere, e 3) analisi chimiche e micro-tessiturali su vetri e minerali per comprendere l'evoluzione del sistema di alimentazione superficiale in termini di variazioni a breve termine delle caratteristiche del magma (ad esempio, chimica, mixing, mingling, contenuto di sostanze volatili). L’insieme di queste indagini verranno utilizzate per studiare le variazioni sin-eruttive del magma all'interno del condotto e la sua frammentazione, e per identificare le principali variazioni tessiturali o chimiche nel tempo che possono essere utili indicatori di una transizione dallo stato di attività ordinaria verso eventi potenzialmente pericolosi. Una raccolta frequente dei prodotti eruttati è fondamentale per investigare variazioni a breve termine dei processi che portano ad esplosioni violente e per definire differenti livelli dell'attività ordinaria.

Morphological changes and remote observation of volcanic activity (T. Ricci)

WP3a. Panchromatic and Multispectral Satellite data 

WP3b. Airborne LiDAR data

WP3c. UAVs

WP3d. 3D numerical simulations of ballistic trajectories at Stromboli

I cambiamenti morfologici della terrazza craterica e della Sciara del Fuoco a seguito di processi primari (colate laviche, depositi di caduta, flussi piroclastici) o secondari (instabilità gravitazionali, subsidenza, lahar) saranno identificati e quantificati più volte all'anno, attraverso modelli digitali del terreno ad elevata risoluzione spaziale e temporale in grado di fornire topografie aggiornate dell'intera area di studio. A tal scopo, applicheremo tre tecniche di telerilevamento che, opportunamente integrate o combinate, consentiranno di riprodurre in modo sistematico l'ambiente vulcanico e sui suoi cambiamenti nel tempo: 1) Acquisizione satellitare Pancromatica e Multispettrale in modalità stereo; 2) LiDAR (Light and Detection Ranging); 3) UAV-SfM (Unmanned Aerial Vehicles - Structure from Motion). Le tre tecniche, essendo complementari in termini di accuratezza, risoluzione spaziale, copertura areale e frequenza di ripetizione, assicureranno la mappatura e l’analisi dei cambiamenti della terrazza craterica e della Sciara del Fuoco a scala spaziale e temporale multipla. Dati morfologici e parametri eruttivi saranno inoltre utilizzati per inizializzare modelli numerici 3-D sulla dispersione delle bombe balistiche.

Data management plan (M. Bisson)

Il carattere multidisciplinare di questo progetto sarà valorizzato dalla realizzazione di un database che assicuri la “interoperabilità”. L'esplorazione del database con metodi “big data” consentirà di scoprire nuove relazioni tra processi eruttivi, proprietà del magma e morfologia del vulcano, e anche di identificare i precursori più promettenti dei cambiamenti degli stili di attività. I risultati di questa ricerca saranno importanti per le implementazioni future del sistema di monitoraggio del vulcano Stromboli.