Modellizzazione 3D della struttura della crosta superiore nel sud-ovest della Sicilia attraverso approcci multipli onshore–offshore: approfondimenti sul Geothermal Field di Sciacca

Calore nascosto sotto un paesaggio costiero

Lungo la costa sud-occidentale della Sicilia, nei pressi della città di Sciacca, sorgenti termali, grotte fumanti e perdite calde sul fondale suggeriscono una potente sorgente di calore in profondità. Questo studio pone una domanda apparentemente semplice: queste manifestazioni di acqua calda e gas, sia terrestri che marine, fanno tutte parte di un unico grande sistema geotermico nascosto? Costruendo un quadro tridimensionale dettagliato delle rocce e delle faglie sotto terra e sotto il mare, gli autori mostrano come fluidi profondi possano risalire lungo fratture nella crosta terrestre per alimentare il Geothermal Field di Sciacca.

Dove terra e mare condividono le stesse radici profonde

La ricerca si concentra sul Sistema di Faglie di Sciacca, una importante zona di frattura che attraversa il margine siciliano dal mare aperto alla costa vicino al Monte Kronio. Utilizzando profili sismici riflessione marini (che ritraggono gli strati rocciosi sotto il fondale), mappature geologiche terrestri e dati da pozzi di esplorazione, il team ha ricostruito come queste faglie proseguano dalla parte offshore alle colline costiere. Hanno scoperto che il Monte Kronio e una struttura sommersa chiamata Alto di Sciacca fanno parte dello stesso ampio blocco sollevato di rocce carbonatiche, deformato e tagliato da scorrimenti per milioni di anni durante la lenta collisione tra Africa ed Europa.

Costruire un quadro 3D di un serbatoio caldo sepolto

Da questi dati diversificati, gli autori hanno assemblato un modello geologico tridimensionale esteso per circa 22 per 18 chilometri e sino a 6 chilometri sotto il livello del mare. Al suo interno hanno individuato un corpo allungato di rocce carbonatiche più antiche, di età dal Triassico superiore all’Oligocene, che funge da principale serbatoio geotermico. Questo corpo è lungo approssimativamente 24 chilometri, largo fino a 6 chilometri e spesso circa 4 chilometri, con un volume stimato intorno ai 240 chilometri cubi. Sopra di esso giacciono strati più giovani, ricchi di argille e marne, che tendono a sigillare i fluidi. Il modello mostra come faglie inverse e a scorrimento trascorrente sollevino il serbatoio sotto il Monte Kronio e l’altura offshore, mentre altre faglie lo frammentano in compartimenti che possono o accumulare o canalizzare acqua calda e gas.

Le faglie come barriere e autostrade per i fluidi caldi

Il team è andato oltre la semplice mappatura geometrica: ha anche valutato la probabilità che le singole faglie scorrano e lascino passare i fluidi. Utilizzando informazioni sul campo di sforzo attuale e pressioni misurate nei pozzi, hanno calcolato la «tendenza al scorrimento» e un «fattore di perdita» per 20 superfici fagliate maggiori. Molte faglie nella parte nord-orientale del modello risultano meccanicamente stabili e sigillanti, agendo come barriere che confinano i fluidi. Al contrario, i settori centrali e sud-occidentali, soprattutto dove le faglie si connettono o si incurvano, mostrano valori elevati sia di scorrimento sia di perdita, identificandoli come condotti preferenziali. Profili sismici ad alta risoluzione offshore rivelano «camini» verticali e strutture a tumulo sul fondale — interpretati come vulcani di fango e strutture di fuga del gas — precisamente dove tali vie permeabili intersecano i sedimenti superficiali.

Dalla sorgente profonda alle sorgenti calde e alle perdite sul fondale

Studi geochimici delle acque di Sciacca mostrano una miscela di acqua piovana e acqua marina modificata, arricchita in gas come anidride carbonica ed elio con una firma mantellare, suggerendo una sorgente di calore profonda, possibilmente magmatica, a sud sotto il Canale di Sicilia. Il nuovo modello 3D aiuta a spiegare come questo calore e i fluidi profondi si muovano. Gli autori propongono che fluidi caldi e salini risalgano verso nord e verso la superficie lungo il Sistema di Faglie di Sciacca, entrino nel serbatoio carbonatico fratturato e vengano in parte intrappolati sotto strati a bassa permeabilità. Nei punti in cui le rocce carbonatiche affiorano, come il Monte Kronio, i fluidi possono fuoriuscire attraverso grotte carsiche e fratture, producendo aria calda nelle caverne e sorgenti termali sui fianchi. Offshore, dove il serbatoio rimane sepolto, i fluidi risalgono attraverso faglie permeabili e punti deboli nella copertura dei sedimenti, formando vulcani di fango e sfiati di gas.

Perché questo è importante per la sicurezza e l’energia pulita

In termini semplici, questo lavoro dimostra che l’area di Sciacca è sottofoderata da un unico, esteso sistema geotermico controllato da faglie che attraversa il confine tra terra e mare. Le stesse strutture che portano acqua calda a stabilimenti termali e sbocchi naturali sono anche faglie attive in grado di generare terremoti, alcuni vicino ad aree abitate. Unendo geologia onshore, geofisica offshore e comportamento dei fluidi in un modello 3D unitario, lo studio affina la nostra comprensione sia del potenziale geotermico sia del rischio sismico nel sud-ovest della Sicilia. Suggerisce che la regione Monte Kronio–Alto di Sciacca è un obiettivo promettente per lo sfruttamento geotermico gestito con attenzione, a condizione che eventuali sviluppi futuri diano molta importanza alla complessa e ancora attiva rete di faglie che rende accessibile questo calore nascosto.

Citazione: Rizzo, G.F., Maiorana, M., Gasparo Morticelli, M. et al. 3D upper crustal structure modelling in southwestern Sicily through multiapproach onshore–offshore data: insight into Sciacca Geothermal Field. Sci Rep 16, 9901 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39734-7

Parole chiave: sistemi geotermici, fluidi controllati da faglie, Sciacca Sicilia, geologia onshore–offshore, modellazione crostale 3D