Vicino alla fumarola di Pisciarelli, nell’area vulcanica dei Campi Flegrei, si generano brevi ma intensi picchi di idrogeno solforato - un gas altamente tossico - che i sensori finora installati nel luogo non riescono a misurare.
A rilevarli per la prima volta è stato un innovativo sensore portatile messo a punto dal Dipartimento interuniversitario di Fisica dell’Università e del Politecnico di Bari in collaborazione con l’Istituto di Fotonica e Nanotecnologie del Cnr di Bari.
Lo strumento, in grado di analizzare l’aria ogni secondo, è stato usato per due campagne di misura condotte il 28 e 29 maggio 2025 e dal 23 al 27 febbraio 2026 dai fisici di Bari in collaborazione con il Dipartimento di Scienze della Terra e Geoambientali dell’Università di Bari e l’INGV di Napoli.
Queste osservazioni sperimentali hanno suscitato grande interesse nella comunità scientifica e hanno portato alla pubblicazione dei risultati sulla rivista Climate and Atmospheric Science del gruppo editoriale Nature.
Il nuovo sensore ha rilevato che a dieci metri dalla sorgente le concentrazioni di H2S hanno toccato punte di 60 ppm - dodici volte la soglia oltre la quale l’esposizione breve diventa pericolosa per la salute umana. I sensori elettrochimici dell’INGV presenti nello stesso sito, con un tempo di risposta di 60 secondi, registravano invece nello stesso momento valori massimi di 3–4 ppm: ovvero una grande sottostima. «I picchi durano pochi secondi e poi scompaiono: qualunque strumento più lento li perde del tutto», spiega Pietro Patimisco, responsabile del gruppo di ricerca del Dipartimento di Fisica di Bari.
Lo strumento protagonista della ricerca si basa su una tecnica denominata QEPAS - acronimo di Quartz-Enhanced Photoacoustic Spectroscopy - e funziona come un orecchio laser: un fascio di luce infrarossa fa vibrare specifiche molecole , e un diapason di quarzo capta la debolissima onda acustica che ne risulta. Questo approccio garantisce misure altamente sensibili e affidabili, riducendo l’interferenza dalle componenti più abbondanti, come vapore acqueo e anidride carbonica, che spesso compromettono la qualità dei dati dei sensori commerciali. L’intera apparecchiatura entra in un rack da laboratorio portatile e consente di rilevare con elevata precisione alcuni dei principali composti caratteristici delle emissioni fumaroliche, in particolare H2S, SO2 e CH4.
Le misure arrivano in un momento di attenzione elevata per i Campi Flegrei, dove dal 2005 è in corso una fase di bradisismo intensa, con deformazione del suolo e sciami sismici ricorrenti.
Una delle domande aperte è se il sistema stia evolvendo verso un regime più pericoloso, con risalita di fluidi magmatici. Su questo punto, i nuovi dati forniti dal sensore QEPAS offrono un elemento rassicurante: il biossido di zolfo (SO2), che sarebbe il segnale di un contributo magmatico diretto, non è stato rilevato. Pisciarelli rimane, almeno per ora, un sistema idrotermale.
Non solo. Le stesse misure mostrano che già a poche decine di metri dalla fumarola le concentrazioni di gas tossici scendono al di sotto dei limiti di sicurezza: il gas si disperde rapidamente nell’atmosfera e viene in parte degradato da reazioni chimiche. A 120 metri dalla sorgente il sensore non rileva più nulla di significativo e dunque il pericolo per l’uomo resta minimo.
Le prospettive future sono altrettanto rilevanti. L’intensificazione delle campagne di misura e l’estensione del monitoraggio a un numero maggiore di specie chimiche potranno contribuire a migliorare i modelli di dispersione e trasporto dei gas, approfondire lo studio delle reazioni chimiche in atmosfera e fornire nuove informazioni sui processi in atto nel sottosuolo attraverso osservazioni in superficie. Inoltre, questi dati potranno supportare strategie di prevenzione e tutela della salute pubblica.
«In questa direzione, è stata presentata una proposta progettuale nell’ambito del bando Prin2026 del Mur, dedicato al finanziamento di progetti di ricerca di elevato interesse nazionale. Il progetto, dal titolo Anemoi coinvolge anche le Università di Palermo e Catania e mira ad estendere questo approccio di monitoraggio ad altri siti vulcanici, in particolare in Sicilia», conclude Arianna Elefante, tecnologa del CNR di Bari.