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I ricercatori hanno analizzato la spettacolare manifestazione di emissione di gas metano che si è sviluppata nel 2006 sull’isola di Giava, in Indonesia, nell’area soprannominata Lusi, che, da allora, continua ad emettere acqua, petrolio, gas e fango, con eruzioni in grado di espellere fino a 180.000 m3 di fango al giorno e pennacchi di vapore che raggiungono diverse decine di metri di altezza.

di Piero Mastroiorio —

Uno studio innovativo, condotto dal CEED, Center for Earth Evolution and Dynamics, dell’Università di Oslo in Norvegia, in collaborazione con l’INGV, Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, lo SRON, Netherlands Institute for Space Research di Utrecht in Olanda e con l’agenzia indonesiana PPLS, Pusat Pengendalian Lumpur Sidoarjo, che si basa sull’integrazione dei dati acquisiti sul terreno con dati satellitari, recentemente pubblicato sulla rivista “Scientific Reports” di Nature, suggerirebbe, che, determinando la quantità di metano emessa da una singola manifestazione di gas naturale, una delle più grandi del pianeta, denominata Lusi, in Indonesia, alcune stime delle emissioni globali di metano geologico basate sul carbonio-14, radiocarbonio, sono sottostimate.
Le emissioni geologiche di gas dai bacini sedimentari petroliferi rappresentano una componente naturale del budget atmosferico di metano. Tuttavia, la quantità globale di metano geologico rilasciata in atmosfera è oggetto di vari studi, alcuni in contrasto tra loro. Infatti, mentre le stime di tipo statistico, basate sui flussi misurati sul terreno, suggeriscono una emissione globale di circa 50.000.000 di tonnellate di metano all’anno, altre stime, basate su analisi del radiocarbonio in carote di ghiaccio dell’era preindustriale, suggeriscono valori molto più bassi, tra 0,1 e 5,4 milioni di tonnellate all’anno.

Emissioni di gas nel sito di Lusi. (A) Immagine satellitare di Ikonos ad alta risoluzione dell’area di Lusi nell’agosto 2014; Ulteriori dettagli, esportati dalla mappa di base ottenuta da Esri ArcGIS ArcMap 10.2.1 e sovrapposti utilizzando Corel Draw X7, indicano le caratteristiche principali e le sorgenti di rilascio di gas identificate nella regione. Mappa nel riquadro dell’isola di Giava con la posizione indicata di Lusi. (B) Risultati dettagliati delle emissioni di gas dalle diverse fonti intorno al sito dell’eruzione. (C) Vista da drone del pennacchio durante la sua regolare attività di geysering. La seconda bocca è dietro quella principale e sullo sfondo il complesso vulcanico di Arjuno-Welirang. L’inaccessibile stagno di 650 m di diametro che circonda la zona del cratere è riempito da fango caldo e chiazze d’olio estese lateralmente.

I ricercatori hanno analizzato la spettacolare manifestazione di emissione di gas metano che si è sviluppata nel 2006 sull’isola di Giava, in Indonesia, nell’area soprannominata Lusi, che, da allora, continua ad emettere acqua, petrolio, gas e fango, con eruzioni in grado di espellere fino a 180.000 m3 di fango al giorno e pennacchi di vapore che raggiungono diverse decine di metri di altezza.
«I risultati che abbiamo ottenuto dopo anni di monitoraggio approfondiscono il dibattito scientifico sull’emissione globale di fonti geologiche di metano e suggeriscono che alcune delle recenti stime basate su analisi di antiche carote di ghiaccio sono significativamente sottostimate. Infatti, la quantità di metano rilasciata da Lusi corrisponde già da sola alla valutazione minima degli studi per l’intero pianeta basati sulle carote di ghiaccio», spiega la ricercatrice dell’INGV e co-autrice dello studio, Alessandra Sciarra.
Lusi è un fenomeno geologico alimentato dalle elevate pressioni dei fluidi nelle rocce sedimentarie e dalle alte temperature derivanti dall’interazione con il vicino complesso vulcanico di Arjuno-Welirang, manifestazione superficiale di un sistema ibrido sedimentario-idrotermale. Il gas, che fuoriesce, ricco di anidride carbonica (CO2) e metano (CH4), viene espulso in atmosfera da due crateri centrali e da migliaia di punti di emissione minori (satellite seeps) che coprono un’area di 7,5 km2.
Fino ad ora, la quantità di gas effettivamente rilasciata in atmosfera da questo sito era sconosciuta, come sottolinea la ricercatrice Sciarra: «Il nostro gruppo di ricerca ha unito tecniche di misure da terra e da un satellite, chiamato TROPOMI, per quantificare il gas rilasciato in atmosfera da Lusi. Le due tecniche hanno indicato valori simili di emissione di metano, di circa 100.000 tonnellate all’anno: si tratta della più alta emissione di metano mai misurata da una singola manifestazione di gas.».

Misurazioni e fonti di rilascio di gas identificate a Lusi. (A) Immagine satellitare Ikonos ad alta risoluzione dell’area di Lusi nell’agosto 2014 con mappa di base sovrapposta aggiuntiva costruita utilizzando Esri ArcGIS ArcMap 10.2.1. I simboli indicano le posizioni e le modalità di degasaggio equivalenti delle misure di flusso effettuate con camera di accumulo. (B – E) Le quattro principali modalità di degasaggio identificate in questo studio: (B) zona fratturata che si estende in direzione NE – SW verso il complesso vulcanico sullo sfondo; (C) vista del campo della vasta regione in cui si trova la miniseepage su una superficie indisturbata; (D) vista aerea di dozzine di filtrazioni satellitari (per la scala il flusso sul lato destro è largo ~ 1 m); (E) le due bocchette attive durante la regolare attività, vista dal bordo del laghetto non accessibile. (F) Esempio di attività di geysering.

I risultati ottenuti dai ricercatori suggeriscono che la quantità di gas metano emessa da Lusi è proporzionalmente coerente con il livello di flusso di metano, il cosiddetto “fattore di emissione”, tipicamente rilasciato da altre manifestazioni simili di gas naturale terrestre come, ad esempio, i vulcani di fango. Se le misurazioni provenienti da questi siti venissero combinate a livello mondiale, le stime globali indicherebbero una emissione di metano geologico più vicina a quella definita con criteri statistici, basate sui flussi misurati sul terreno, dell’ordine di 50.000.000 di tonnellate di metano all’anno, piuttosto che quella, praticamente irrisoria, basata sulle valutazioni effettuate con il radiocarbonio nelle carote di ghiaccio, come conclude la ricercatrice dell’IGNV, Alessandra Sciarra: «Conoscere quantità e flussi reali di metano da fonti geologiche naturali risulta particolarmente importante per valutare meglio le emissioni di gas antropogeniche, come quelle legate all’industria petrolifera e, quindi, il bilancio del metano atmosferico complessivo. Il nostro studio suggerisce, infine, che le misurazioni delle emissioni di gas svolte con l’aiuto dei dati satellitari possono rivelarsi uno strumento chiave per supportare gli studi a terra e migliorare le stime del budget globale del geo-metano.».

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