Sistema geotermico ad alta entalpia di Larderello, Italia, alimentato da migliaia di chilometri cubi di magma nella crosta media

Calore nascosto sotto colline placide

La campagna toscana dell’Italia centrale sembra poco il luogo di un grande vulcano nascosto. Eppure, sotto campi, boschi e famose sorgenti termali, gli scienziati hanno individuato un vasto corpo di roccia fusa e parzialmente fusa. Questo motore di calore sotterraneo alimenta uno dei più antichi distretti geotermici del mondo, Larderello, e è paragonabile ai sistemi magmatici sotterranei di supervulcani noti come Yellowstone. Comprendere questo gigante sepolto è importante non solo per l’energia pulita, ma anche per valutare il potenziale vulcanico in luoghi che mostrano poca o nessuna attività eruttiva recente.

Perché una regione tranquilla pone grandi domande

La Provincia Magmatica Toscana è a lungo stata motivo di perplessità. Diversamente dalle aree vulcaniche italiane vicine, che hanno prodotto eruzioni spettacolari e crateri evidenti, la Toscana mostra solo sporadici vecchi dossi lavici e un vulcano del Pleistocene medio al Monte Amiata. Allo stesso tempo, il campo geotermico Larderello–Travale rilascia quantità straordinarie di calore, con aumenti di temperatura superiori a 150 gradi Celsius per chilometro e fluidi supercaldi a poche decine di chilometri di profondità. Prima delle perforazioni geotermiche, l’area era soprannominata la “Valle del Diavolo” per le sue fumarole naturali e le pozze ribollenti. Un calore così estremo e la diffusione di sorgenti calde suggerivano che sotto il suolo stesse avvenendo qualcosa di enorme, ma indagini sismiche, trivellazioni e rilievi gravimetrici precedenti non erano riusciti a rivelarne chiaramente forma e dimensione.

Ascoltare il mormorio costante della Terra

Per mappare ciò che sta sotto, i ricercatori hanno trasformato le vibrazioni continue di fondo della Terra in uno strumento di imaging. Hanno distribuito 30 sismometri broadband temporanei nel sud della Toscana e li hanno combinati con stazioni permanenti esistenti, creando una rete di oltre 60 sensori. Invece di aspettare forti terremoti, hanno usato la tomografia del rumore ambientale: piccole, onnipresenti tremolii provenienti dagli oceani, dal tempo atmosferico e dall’attività umana. Incrociando questi segnali tra coppie di stazioni, hanno ricostruito come viaggiano le onde superficiali, quindi hanno invertito le loro velocità per costruire un modello tridimensionale di quanto velocemente si propagano le onde di taglio nei primi 15 chilometri di crosta. Velocità basse delle onde di taglio in genere indicano rocce calde, molli o parzialmente fuse; velocità maggiori indicano rocce più fredde e rigide.

Rivelare un mare di magma sepolto

Le immagini risultanti mostrano due enormi zone a bassa velocità sotto la Toscana, una sotto Larderello e un’altra sotto il campo geotermico Monte Amiata–Piancastagnaio. Con l’aumentare della profondità, queste zone diventano più marcate e coerenti, raggiungendo velocità delle onde di taglio così basse che possono essere spiegate solo con grandi volumi di magma e di mush cristallino. Sotto Larderello, la regione più lenta appare come un corpo sub-ellittico ampio che si estende da circa 8 a 15 chilometri di profondità. Le modellazioni suggeriscono che il suo nucleo contenga frazioni di fusione superiori all’80 percento, avvolte in un involucro dove circa un quinto della roccia è liquido. Gli autori stimano all’incirca 3.000 chilometri cubi di fusione parziale nel nucleo circondati da circa 5.000 chilometri cubi di mush cristallino. Un volume simile o persino maggiore è ipotizzato sotto il Monte Amiata, sebbene i limiti dell’indagine rendano tale stima più prudente.

Dal magma profondo all’acqua calda di superficie

Questo serbatoio magmatico nella crosta media funziona come una batteria di calore, alimentando una rete regionale di fluidi ascendenti. Le sezioni dello studio mostrano come il dominio a velocità più bassa e ricco di fusione si dirami verso rocce leggermente più veloci ma ancora calde attorno ai 3 chilometri di profondità. Là, perforazioni reali hanno incontrato fluidi supercritici—acqua così calda e pressurizzata che si comporta contemporaneamente come gas denso e liquido, con temperature superiori ai 500 gradi Celsius. Questi fluidi migrano verso l’esterno e verso l’alto lungo faglie, emergendo come sorgenti calde e alimentando i campi geotermici che oggi producono elettricità. Si ritiene inoltre che la stessa intrusione calda abbia sollevato gradualmente la regione di alcune centinaia di metri nel tempo geologico e abbia innescato reazioni chimiche che liberano grandi quantità di anidride carbonica da calcari riscaldati, contribuendo a spiegare le numerose bocche ricche di gas e i depositi di travertino dell’area.

Un sistema su scala di supervulcano che non è eruttato

Confrontando le loro stime di volume con sistemi vulcanici famosi nel mondo, i ricercatori hanno trovato che i corpi magmatici nascosti della Toscana sono paragonabili a quelli sotto supervulcani riconosciuti come Taupō, Long Valley e Yellowstone. Eppure, a differenza di quei sistemi, la regione di Larderello non mostra evidenze di enormi eruzioni passate né una cicatrice di caldera evidente. Gli autori suggeriscono che la chimica e le basse temperature dei magmi toscani li rendano insolitamente viscosi e lenti a muoversi, formando una barriera spessa e viscosa nella crosta superiore che intrappola la fusione invece di permettere l’eruzione. I risultati mostrano che regioni possono ospitare serbatoi magmatici di scala supervulcanica presentandosi in superficie principalmente come campi geotermici. Questa scoperta riformula il modo in cui gli scienziati considerano le radici profonde dell’energia geotermica pulita e le vite lunghe e silenziose che alcuni grandi sistemi magmatici possono avere.

Citazione: Lupi, M., Stumpp, D., Cabrera-Pérez, I. et al. High-enthalpy Larderello geothermal system, Italy, powered by thousands of cubic kilometres of mid-crustal magma. Commun Earth Environ 7, 269 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03334-0

Parole chiave: energia geotermica, serbatoio magmatico, Provincia Magmatica Toscana, Larderello, supervulcano