l’AI ai Campi Flegrei. Un orecchio digitale sta cambiando la sorveglianza del vulcano

Il vulcano che respira

Chi vive a Napoli e dintorni lo sa: il terreno dei Campi Flegrei sale e scende, i muri si crepano, la terra trema. È il fenomeno del bradisismo, un respiro lento che da secoli accompagna la vita della caldera. Ma oltre ai grandi movimenti, ci sono scosse minuscole, migliaia ogni anno, che raccontano cosa accade sotto i nostri piedi. Capirle è la chiave per sapere se la pressione in profondità cresce, se i gas cercano una via d’uscita o se il magma spinge davvero verso la superficie.

Il problema è che questi microterremoti sono piccoli, ravvicinati e spesso confusi. Un lavoro immenso, quasi impossibile da svolgere solo con l’occhio umano.

Un orecchio che impara

È stata usata l’Intelligenza Artificiale per risolvere questo puzzle.
I ricercatori hanno riaddestrato PhaseNet sui segnali locali dei Campi Flegrei (incluso il rumore d’ambiente) per riconoscere automaticamente le onde P e S (phase picking). Questo ha aumentato la completezza del catalogo e la precisione delle localizzazioni, soprattutto durante gli sciami, quando gli eventi sono piccoli, ravvicinati e spesso sovrapposti. PhaseNet non “prevede” i terremoti: ordina il caos dei segnali e restituisce dati puliti su cui lavorare in modo più rapido e affidabile.

Immaginate un musicista che, in un concerto rumoroso, riconosce il suono del suo strumento preferito.
L’AI fa lo stesso: dentro un caos di vibrazioni, individua il momento esatto in cui ha inizio un terremoto.
[Science,4 settembre 2025; INGV–OV, 5 settembre 2025]


Un terremoto non è solo “boato e scuotimento” come viene percepito dalla popolazione: è un segnale complesso che arriva come un’onda. I sismologi, guardando i grafici dei sismografi, devono individuare a mano i punti in cui arrivano le onde P e S. È un lavoro lento e soggetto a errori, soprattutto quando ci sono sciami sismici con centinaia di eventi che si sovrappongono, un fenomeno tipico dei Campi Flegrei.

♨️ Come funziona PhaseNet

PhaseNet è un modello di Intelligenza Artificiale che “ascolta” i segnali dei sismografi e individua il momento in cui arrivano le onde P (veloci) e S (più lente). Questi due istanti sono la base per localizzare ogni evento con precisione.

In pratica:
  • analizza brevi segmenti di segnale continuo;
  • stima, istante per istante, la probabilità di arrivo delle onde P e S (phase picking);
  • lavora anche con segnali rumorosi e con eventi sovrapposti (sciami).

PhaseNet non sostituisce i sismologi: li potenzia, velocizzando il lavoro e migliorando qualità e completezza del catalogo.

Cosa hanno scoperto

Grazie a questo “orecchio digitale”, tra il 2022 e il 2025 i ricercatori hanno messo insieme un catalogo di oltre 54.000 eventi: una mappa invisibile che racconta, passo dopo passo, dove e come si muove la terra ai Campi Flegrei.

Quello che emerge è un disegno sorprendente. I terremoti non sono distribuiti a caso: si allineano lungo un anello sotterraneo (ring fault system, RFS) che corre tra ~2 e ~3,7 chilometri di profondità. È come se la caldera avesse una cicatrice circolare sotto la superficie, un bordo nascosto che si riattiva quando la pressione interna cresce.

Visualizzazione 3D del catalogo sismico 2022–2025 (colorazione per profondità). In evidenza l’RFS (~2 – ~3,7 km) e il cluster superficiale ≈0 – ~2 km sotto l’area
Pozzuoli–Solfatara–Pisciarelli.
I cerchi rossi indicano eventi ML≥2.5. Schema qualitativo: le indicazioni definiscono strutture e intervalli di profondità, non misure in scala

Ma non è tutto. Dentro questo anello, l’area che comprende Pozzuoli, Solfatara e Pisciarelli mostra una sismicità ancora più superficiale: scosse che avvengono a profondità comprese tra la superficie e ≈0 |~2 chilometri. In altre parole, siamo di fronte a vibrazioni che non arrivano dal cuore profondo del vulcano, ma da strati molto vicini alla città e alla vita quotidiana di chi abita l’area flegrea.

Infine, i ricercatori hanno individuato alcuni segnali particolari, chiamati eventi ibridi. Non hanno il suono netto e secco dei terremoti classici, ma un ritmo più lento, cupo, quasi ovattato. Questi eventi raccontano un’altra storia: quella di gas e fluidi idrotermali che si muovono in profondità, a meno di un chilometro sotto la superficie, soprattutto nella zona dell’Accademia. È un indizio che la pressione non è dovuta soltanto alla frattura delle rocce, ma anche a un sistema idrotermale attivo che cerca sfogo.

Insieme, questi tre tasselli (l’anello sotterraneo, le scosse superficiali e i segnali dei fluidi) offrono un quadro coerente: l’attuale fase di unrest dei Campi Flegrei è molto superficiale, dominata da gas e fluidi, più che da una risalita profonda di magma. Un’informazione che non elimina il rischio, ma che ci aiuta a interpretare meglio il respiro irregolare di questo gigante fragile.

Perché è importante

I dati raccolti con l’aiuto dell’Intelligenza Artificiale non dicono che un’eruzione è alle porte. Quello che fanno è, se possibile, ancora più prezioso: permettono di distinguere scenari diversi. È una differenza enorme, perché tra il dire “la terra trema” e il capire perché trema passa la distanza tra panico e prevenzione.

Finora molti cataloghi sismici restituivano un’immagine sfocata: migliaia di eventi registrati, ma con margini d’errore e incertezze che rendevano difficile costruire un modello solido. Con PhaseNet e i nuovi metodi di rilocalizzazione, invece, il quadro si avvicina a una radiografia nitida del vulcano.

Per la Protezione Civile, questo significa molto:

  • Se la sismicità è superficiale e legata a gas e fluidi, l’attenzione si concentra su fenomeni come il bradisismo, la gestione delle fumarole e la sicurezza delle infrastrutture urbane.
  • Se invece emergono segnali compatibili con una risalita profonda di magma, cambia lo scenario: servono piani di evacuazione, simulazioni operative e una diversa comunicazione del rischio.

In pratica, il catalogo non è solo un risultato scientifico: è uno strumento operativo che:

  • aiuta a calibrare gli allarmi (evitando sia l’indifferenza sia gli allarmismi);
  • supporta le decisioni sul livello di attenzione (verde, giallo, arancione, rosso);
  • offre una base solida per comunicare con la popolazione, perché ogni scelta poggi su dati chiari e verificati.

Pensiamoci con una metafora: gestire i Campi Flegrei senza un catalogo ad alta precisione era come guidare di notte con i fari appannati. Ora, con l’aiuto dell’AI, i fari sono stati puliti. La strada resta impegnativa, ma vedere meglio significa poter scegliere per tempo la direzione giusta.

In questo contesto, la differenza tra attività superficiale (gas/fluidi) e risalita magmatica profonda orienta scelte operative molto diverse.
È utile ricordare la formulazione del paper:
«To date, we have not observed any direct signature of upward migration of magma…»
(Traduzione:) “Ad oggi non è stata osservata alcuna evidenza diretta di risalita del magma …”

Questo non annulla il rischio, ma consente alla Protezione Civile di calibrare soglie, scenari e comunicazione con maggiore precisione, basandosi su una radiografia nitida invece che su una foto sfocata.

Costruire la cultura del rischio
Dalla scienza alla comunità

Un catalogo di 54.000 terremoti non è soltanto un archivio di numeri: è un patrimonio di conoscenza che appartiene a tutti.
La Protezione Civile ha bisogno di strumenti precisi per decidere; ma la sicurezza non si costruisce solo nelle sale operative: nasce nella consapevolezza diffusa.

I dati diventano davvero utili quando parlano un linguaggio comprensibile:

  • quando il cittadino capisce che un evento superficiale legato ai gas non equivale a un’eruzione imminente;
  • quando gli studenti distinguono tra segnale di attenzione e allarme;
  • quando i media preferiscono spiegare invece di spaventare.

Questa è la vera cultura del rischio: non generare paura, ma educare a convivere con il vulcano, riconoscerne i segnali e comprendere il valore dei piani di emergenza.
La consapevolezza non elimina il pericolo, ma lo rende gestibile.

Trasformare i dati scientifici in narrazioni accessibili significa far uscire la scienza dai laboratori e renderla un bene comune: uno strumento di resilienza per un territorio che da sempre vive tra fragilità e forza.


Fonti


Domande & Risposte

〰️ Cos’è un’onda P e un’onda S?
Le onde P (primarie) sono le più veloci, come una molla che si comprime e si allunga; le onde S (secondarie) sono più lente, come una corda che oscilla lateralmente.
Riconoscere con precisione gli arrivi P e S permette di localizzare l’evento sismico con maggiore accuratezza (ipocentro e tempi d’origine). Con l’AI (PhaseNet) il phase picking è rapido e consistente anche in mezzo al rumore.
〰️ Che cos’è un evento “ibrido”?
Sono segnali sismici con una componente a bassa frequenza, spesso legati al movimento di fluidi e gas nel sistema idrotermale. Ai Campi Flegrei sono stati osservati molto superficiali (meno di 1 km), in particolare presso la cupola lavica dell’Accademia. Non indicano da soli un’eruzione, ma che i fluidi stanno cercando vie di circolazione.
〰️ Cos’è un “catalogo sismico ad alta definizione”?
È un diario molto dettagliato di tutte le scosse (anche piccole) con tempi e posizioni più precisi. Per i Campi Flegrei (2022–2025) l’AI ha permesso di ricostruire >54.000 eventi, rivelando schemi che prima sfuggivano, come l’anello sismico e la sismicità superficiale sotto Pozzuoli–Solfatara–Pisciarelli.
〰️ Cos’è il “bradisismo”?
Dal greco “movimento lento”: il suolo si solleva e abbassa nel tempo, come un respiro. Ai Campi Flegrei riflette in gran parte variazioni di pressione nei fluidi/gas e processi idrotermali. Non è un’eruzione, ma un segnale che il sistema vulcanico è attivo.
〰️ Perché si parla di “anello sismico” (RFS)?
I terremoti formano un disegno circolare sotterraneo (Ring Fault System) a profondità limitate, circa ~2 – ~3,7 km. È una “cintura” di fratture che si attiva quando la pressione interna cresce. La presenza dell’anello, da sola, non implica che il magma stia risalendo.
〰️ L’AI prevede i terremoti?
No. L’AI (PhaseNet) non fa previsioni sull’innesco di future scosse o eruzioni: riconosce con grande velocità e coerenza gli arrivi P e S, pulisce i dati e aiuta a costruire un catalogo più completo e preciso su cui i sismologi lavorano.
〰️ Un evento superficiale equivale a un’eruzione imminente?
No. Agli Flegrei molta sismicità è superficiale (≈0–~2 km) e spesso legata a gas e fluidi. Va distinta dalla risalita profonda di magma. La differenza guida scelte operative diverse per la Protezione Civile.
〰️ Cosa cambia per la Protezione Civile?
Un catalogo ad alta definizione consente di calibrare gli allarmi, impostare correttamente i livelli di attenzione e comunicare con i cittadini su basi verificabili. In sintesi: meno rumore, più segnale; meno panico, più prevenzione.

Sintesi a “pane e puparuoli”, per l’uomo della strada

Gli scienziati hanno messo un orecchio artificiale sul vulcano e lui ha parlato.
In tre anni ha lasciato più di 54 mila segni minuscoli. Guardandoli tutti insieme si capisce una cosa semplice: non sono sparsi. La maggior parte si concentra in una cintura che corre a pochi chilometri sotto la superficie (circa 2–4 km).

Più in alto, sotto Pozzuoli–Solfatara–Pisciarelli, molte scosse avvengono quasi in superficie (entro circa 2 km). E a volte il “suono” cambia: sono i cosiddetti ibridi, cioè segnali che indicano gas e acqua calda in movimento a meno di 1 km, soprattutto nella zona dell’Accademia.

Tutto questo non significa che stia per eruttare: lo studio non vede segni diretti di magma che sale.
A cosa serve allora? A togliere nebbia: alla Protezione Civile per tarare soglie, scenari e parole; a noi cittadini per distinguere attenzione da allarme, per seguire INGV/Protezione Civile, conoscere il piano di emergenza del Comune e parlarne in famiglia.

In una terra che respira, la differenza la fa la qualità dell’ascolto. Oggi ascoltiamo meglio: scelte più rapide, più giuste, meno rumorose.


Perché serve Campi Flegrei Sottosopra

Dopo aver costruito e raccontato la mappa sottile di oltre 54.000 micro-terremoti, è tempo di legarli a qualcosa di più grande: la cultura del rischio che vogliamo promuovere: tutto torna.

Ecco perché sentiamo che “Campi Flegrei Sottosopra” è urgente per
l’engagement continuativo nella comunicazione del rischio

  1. Perché informare non basta (Episodio 1)
    Spiegare i dati non raggiunge se non c’è connessione emotiva. Il rischio va sentito, non solo conosciuto. Serve una narrazione che tocchi cuore e mente.
  2. Perché serve engagement, non solo trasmissione (Episodio 2)
    Non basta parlare nei momenti di emergenza o distribuire comunicati. La prevenzione cresce solo nel tempo, attraverso relazioni narrative costanti e partecipate.
  3. Perché la fiducia si costruisce con le storie (Episodio 3)
    “Le storie non spiegano: fanno capire.” Raccontare il rischio come un gesto condiviso diventa lo strumento che trasforma la conoscenza in azione.
  4. Perché l’umorismo rompe le barriere (Episodio 4)
    Una battuta ben fatta può aprire più di mille slide tecniche. Nei momenti di paura, l’ironia, usata bene, è un vaccino contro l’indifferenza, un ponte verso l’attenzione.
  5. Perché ogni secondo conta (Episodio 5)
    In un cratere che respira, reagire non è solo una questione di sapere ma di resilienza automatica. La popolazione, senza allenamento, spesso si blocca. Per uscirne serve preparazione emotiva, simulazioni e fiducia interna.

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