I passi della ricerca (2)

ROMA – focus\aise - I Campi Flegrei sono un complesso vulcanico attivo, circondato da aree urbane ad alto rischio. Tra i più studiati al mondo, la loro storia eruttiva è ben documentata solo per gli ultimi 40.000 anni. Un nuovo studio rivela che 109.000 anni fa si verificò un’eruzione di magnitudo simile all’Ignimbrite Campana, la più grande eruzione dell’area mediterranea.
A ricostruire l’entità dell’eruzione, un team italiano di ricercatori dell’Istituto di Geologia Ambientale e Geoingegneria del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR-IGAG), della Sapienza Università di Roma, dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) e dell’Università degli Studi di Bari Aldo Moro. Lo studio “The Maddaloni/X-6 eruption stands out as one of the major events during the Late Pleistocene at Campi Flegrei” è stato pubblicato sulla rivista Communications Earth and Environment di Nature.
“Nell’area dei Campi Flegrei, le testimonianze geologiche dell’attività più antica sono difficilmente accessibili perché giacciono in profondità nel sottosuolo, sotto notevoli spessori di rocce vulcaniche più recenti”, spiegano Gianluca Sottili e Giada Fernandez, della Sapienza Università di Roma. “La ricostruzione dell’intera storia eruttiva di questo vulcano è tuttavia cruciale per evidenziare alcuni parametri fondamentali per la definizione della sua pericolosità, quali la frequenza e la magnitudo degli eventi eruttivi. A tal riguardo, le ceneri prodotte dalle grandi eruzioni depositate in aree remote rispetto al vulcano, offrono la possibilità di estendere molto indietro nel tempo lo studio della storia eruttiva di un vulcano, consentendone una ricostruzione più completa”.
“Come le impronte digitali o il DNA distinguono i singoli individui, alcune proprietà stratigrafiche, chimiche e cronologiche dei livelli di cenere rinvenuti nei sedimenti marini o lacustri, anche a migliaia di chilometri dal vulcano, possono consentire agli scienziati di identificare la sorgente vulcanica e, in alcuni casi, persino il singolo evento eruttivo che le ha prodotte”, aggiunge Biagio Giaccio, del CNR-IGAG. “Più precisamente, attraverso la datazione e l’analisi chimica dei micro-frammenti di pomice, di cui è costituito il materiale vulcanico trasportato dal vento in aree lontane, è possibile ricostruire l’area di dispersione della cenere di uno specifico evento eruttivo”.
“Con i dati già a nostra disposizione e tramite modelli di dispersione delle ceneri vulcaniche, abbiamo potuto ricostruire la dinamica e la magnitudo dell’eruzione”, prosegue Antonio Costa, dell’INGV. “Abbiamo così ottenuto le stime di alcuni parametri fondamentali, come, ad esempio, il volume del magma eruttato e l’altezza della colonna o nube, di cenere e gas”.
Attraverso questo approccio multidisciplinare, comunemente applicato ad eruzioni recenti le cui tracce sono chiaramente documentate intorno al vulcano, i ricercatori hanno ricostruito i principali parametri eruttivi di un’antica eruzione Flegrea di 109.000 anni fa, denominata ‘Eruzione di Maddaloni’, pressoché inaccessibile nell’area del vulcano ma ben documentata dalle ceneri depositate in aree remote, note con la sigla ‘X-6’ e rinvenute in un’ampia area del Mediterraneo, dall’Italia centrale fino alla Grecia.
“Sorprendentemente”, prosegue Antonio Costa, “i risultati della modellazione hanno fornito una stima di magnitudo di 7.6, cioè di poco inferiore a quella della famosa Ignimbrite Campana di circa 40.000 anni fa, definendo l’eruzione di Maddaloni come il secondo più grande evento della storia eruttiva dei Campi Flegrei”.
“Il fatto che questo sistema vulcanico abbia prodotto diverse grandi eruzioni nel corso della sua storia suggerisce che la struttura della caldera, la depressione vulcano-tettonica che si forma durante grandi eruzioni a seguito del rilascio di un ingente volume di magma in superficie, potrebbe essere molto più complessa di quanto ipotizzato finora”, sottolinea Jacopo Natale, dell’Università Aldo Moro di Bari.
I risultati della ricerca gettano nuova luce sulla ricorrenza degli eventi di grande magnitudo ai Campi Flegrei ed evidenziano come, anche per un vulcano intensamente studiato, una dettagliata e completa ricostruzione della sua storia necessiti di ulteriori indagini per una migliore valutazione della pericolosità vulcanica.
Una ricerca guidata dall’Istituto di Nanotecnologia del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Nanotec) sede secondaria di Roma, condotta in collaborazione con l'European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) di Grenoble e l’IRCCS Istituto di Ricerche Farmacologiche “Mario Negri” di Milano, ha consentito di osservare dettagliatamente, utilizzando la nano- e micro-tomografia a raggi X a contrasto di fase (XPCT), le alterazioni strutturali e morfologiche provocate dalla malattia di Alzheimer nell'intestino di modelli animali.
Questa tecnica innovativa, disponibile presso la facility internazionale, ha permesso di ottenere immagini tridimensionali dell'intestino con una risoluzione e una qualità senza precedenti: la nitidezza ottenuta ha rivelato dettagli morfologici mai osservati prima, portando alla luce alterazioni a livello cellulare e strutturale nell'intestino in presenza di Alzheimer. Lo studio è descritto sulla rivista Science Advances: si tratta di una scoperta significativa, in quanto evidenzia per la prima volta un legame diretto tra questa malattia neurodegenerativa e specifiche modifiche morfologiche e cellulari a livello intestinale.
“La ricerca si concentra sull'asse intestino-cervello, un sistema di comunicazione bidirezionale tra questi due organi”, spiega Alessia Cedola ricercatrice Cnr-Nanotec e corresponding author del lavoro. “Recenti studi hanno evidenziato come la disfunzione di questo asse possa essere collegata a disturbi neurologici, incluso l'Alzheimer. Il microbiota intestinale, l'insieme dei microrganismi presenti nell'intestino, gioca un ruolo cruciale in questo processo. La disbiosi, uno squilibrio nella composizione microbica, può portare alla produzione di metaboliti tossici che promuovono l'infiammazione e compromettono le barriere tra intestino e cervello”, aggiunge la ricercatrice Francesca Palermo del Cnr-Nanotec, sottolineando l'importanza di questa tecnica per la diagnosi precoce e la prognosi della patologia.
Il team di ricerca, composto anche da Francesca Palermo, ricercatrice Cnr-Nanotec e Claudia Balducci, ricercatrice dell’Istituto Mario Negri, è ora impegnato ad approfondire ulteriormente lo studio del sistema nervoso enterico e il suo ruolo nella malattia, con l'obiettivo di identificare nuovi bersagli terapeutici.
Il lavoro condotto evidenzia il potenziale degli studi biomedici avanzati nell'affrontare malattie neurodegenerative complesse come l'Alzheimer, aprendo nuove prospettive per future terapie innovative. (focus/aise)