L’intervento è stato effettuato su segnalazione fatta il giorno 30 Agosto 2006 dal
Geometra Alletto a S. Giammanco. Secondo quanto riferito dal Geom. Alletto, a partire da
quella mattina si stava verificando un forte accumulo di gas all’interno della galleria
drenante Pavone ubicata in Contrada Rocca Campana di Vena, tanto da impedirne
l’accesso al personale operaio ivi presente quotidianamente. Tale fenomeno risultava
simile a quello segnalato nel Novembre 2005, a seguito del quale si era effettuato un
precedente intervento (vedasi rapporto interno UFVG2005/115)

Consoli, S.

Giammanco, S.

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Prot. int. UFVG2006/106 
 
Rapporto sulle nuove misure di CO2 nella galleria drenante Pavone di Vena 
(06 Settembre 2006) 
 
Salvatore Giammanco, Salvatore Consoli 
 
Introduzione 
 
L’intervento è stato effettuato su segnalazione fatta il giorno 30 Agosto 2006 dal 
Geometra Alletto a S. Giammanco. Secondo quanto riferito dal Geom. Alletto, a partire da 
quella mattina si stava verificando un forte accumulo di gas all’interno della galleria 
drenante Pavone ubicata in Contrada Rocca Campana di Vena, tanto da impedirne 
l’accesso al personale operaio ivi presente quotidianamente. Tale fenomeno risultava 
simile a quello segnalato nel Novembre 2005, a seguito del quale si era effettuato un 
precedente intervento (vedasi rapporto interno UFVG2005/115). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig. 1: Schema strutturale dell’area dove è ubicata la galleria Pavone sul versante NE dell’Etna (tratto da Azzaro et al., 2001). 
La galleria in esame è indicata come Drainage gallery in legenda ed è evidenziata dall’ellisse rossa nel riquadro b). Si notano 
le diverse fratture che interessano la galleria causate dal movimento della faglia della Pernicana. 
 
Giammanco e Consoli -  Rapporto sulle nuove misure di CO2 nella galleria drenante Pavone di Vena (06 Settembre 2006) 
 
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Giorno 6 Settembre 2006 ci siamo quindi recati presso la galleria suddetta per 
effettuare misure di concentrazione di CO2 in aria al suo interno e verificare l’eventuale 
presenza di tenori anomali di questo gas. 
La galleria drenante Pavone è ubicata poco a NW di Vena ed è attraversata da uno dei 
rami della faglia della Pernicana (Figura 1), laddove essa si divide in varie splay-faults 
(Azzaro et al., 2001). La galleria è lunga circa 1 km e drena circa 700 L/s di acqua 
proveniente da una vasta falda che interessa il settore NE del vulcano. Recentemente si 
sono intrapresi lavori di allungamento della galleria, lavori che sono tuttora in corso. 
Le misure di concentrazione di CO2 sono state effettuate utilizzando lo 
spettrofotometro IR mod. EGM-4 della PPSystems in dotazione all’INGV di Catania; lo 
spettrofotometro è stato predisposto in modalità statica, ossia non utilizzando la camera di 
accumulo per il flusso di CO2 dal suolo ma misurando in tempo reale la concentrazione 
diretta di CO2 in aria mediante utilizzo della pompa interna allo strumento. Le misure 
sono state effettuate tenendo lo strumento ad un’altezza di circa 1.5 m dal suolo e 
occasionalmente anche al livello del suolo per confronto.  
 
Risultati 
 
Già all’esterno della galleria la concentrazione di CO2 misurata in aria è risultata molto 
superiore rispetto alla concentrazione media dell’atmosfera (circa 400 ppm, ossia 0.04 %). 
Nel dettaglio, a circa 5 metri dall’ingresso della galleria, la concentrazione di CO2 ad 
altezza di 1.5 m risultava di circa 2.1 %, e per scendere a valori di 0.04 % è stato 
necessario allontanarsi fino a circa 30 m dall’ingresso. 
All’ingresso galleria la concentrazione di CO2 è stata pari al 3.2 % (32000 ppm), e 
percorrendo la galleria fino a circa 600 m dall'ingresso si è riscontrato che la 
concentrazione di CO2 in aria è andata progressivamente aumentando fino ad un massimo 
di 3.92 % a 400 m di percorso. Proseguendo oltre, i tenori di CO2 hanno mostrato un 
decremento fino al 3.45 % a fine percorso. Durante varie soste lungo il cammino la 
concentrazione di CO2 è risultata sempre leggermente più alta al livello del pavimento 
rispetto ad 1.5 m di altezza (come da attendersi da un gas più pesante dell'aria). Inoltre, 
analoghe concentrazioni di gas sono state misurate nell’aria in corrispondenza dei 
collegamenti tra la galleria principale ed una galleria secondaria ad essa parallela, segno 
che il fenomeno esalativo è presente in entrambe le gallerie. 
In tre punti lungo il percorso effettuato, precisamente a circa 450 m, circa 520 m e a 
circa 550 m dall’ingresso, sono state effettuate misure di concentrazione di CO2 in fratture 
visibili nel rivestimento cementizio della galleria da cui fuoriusciva un flusso di gas 
chiaramente percettibile. Nel punto ubicato a circa 450 m, la misura è stata fatta all’uscita 
di un tubo posto nel soffitto della galleria in corrispondenza di una frattura non visibile. 
Nello stesso sito è stata effettuata anche una misura di portata di gas, utilizzando un 
apposito strumento portatile. I valori di concentrazione misurati in questi punti sono 
risultati, rispettivamente, pari a 0.22 %, 1.7 % e 1.25 %. La portata di gas misurata 
all’uscita del tubo nel primo punto di frattura è risultata pari a 4.5 ml/min. 
 
Giammanco e Consoli -  Rapporto sulle nuove misure di CO2 nella galleria drenante Pavone di Vena (06 Settembre 2006) 
 
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Altre misure di concentrazione di CO2 sono state effettuate entro un casotto posto fuori 
la galleria e destinato a bottino di presa dell’acqua drenata dalla galleria. Anche in questo 
locale, non dotato di finestre né di sistemi di aerazione, sono state riscontrate 
concentrazioni di gas simili a quelle entro la galleria. 
Sulla base delle informazioni fornite dal capo-cantiere, è stato confermato che il 
fenomeno è iniziato tra il 29 ed il 30 Agosto, e che nei primissimi giorni gli operai non 
sono stati in grado di entrare nelle gallerie a causa del fastidio accusato nel respirare l’aria 
interna, esattamente come già avvenuto a Novembre 2005. Ci è stato altresì ribadito che i 
fenomeni di emissione gassosa all’interno della galleria non si erano mai verificati fino al 
2002, quando il terremoto del 27 Ottobre ha mosso la faglia della Pernicana e le strutture 
ad essa connesse provocando parecchi danni alla struttura della galleria.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig. 2: Sezione schematica della galleria Pavone in cui si evidenzia il meccanismo di rilascio di CO2 (frecce grigio-scuro) 
attraverso le fratture legate alla faglia della Pernicana e faglie connesse (aree grigio-chiaro). Lo spostamento dell’acqua al 
fondo della galleria (evidenziato dalla freccia nera; l’acqua è indicata in azzurro) trascina in parte la CO2 verso l’esterno e 
verso il bottino di presa, dove si accumula. 
 
 
 
 
 
 
 
Giammanco e Consoli -  Rapporto sulle nuove misure di CO2 nella galleria drenante Pavone di Vena (06 Settembre 2006) 
 
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Considerazioni conclusive 
 
I limiti di concentrazione di CO2 in aria consentiti in ambiente di lavoro sono di 5000 
ppm (0.5 %) per un’esposizione di 8 ore, e del 3 % per esposizioni fino a non più di 15 
minuti. La concentrazione di CO2 rilevata entro la galleria Pavone nel giorno del nostro 
sopralluogo supera dunque di gran lunga i limiti consentiti, creando situazioni di rischio 
elevato per la salute umana (va sottolineato che attualmente gli operai lavorano 
regolarmente in galleria per circa 8 ore al giorno).  
Da quanto osservato risulta chiaro che l’origine del fenomeno sembra essere il rilascio 
di CO2 di origine magmatica attraverso le fratture provocate dal movimento del sistema 
della faglia della Pernicana e sue faglie coniugate (Figura 2). Il flusso di CO2 emesso 
attraverso queste fratture è evidentemente sufficiente per sostenere una concentrazione 
media del 3.5 % almeno nel volume di aria relativo al tratto di galleria ispezionato, 
stimabile approssimativamente in 2000 m3, considerando una sezione di galleria media 
pari a circa 3.5 m2 per una lunghezza di 600 m. A questo volume ne andrebbe aggiunto 
uno almeno altrettanto grande relativo alla galleria secondaria. La relativa diminuzione 
dei tenori di CO2 nella galleria a monte delle fratture con emissione di gas è giustificata 
dal trascinamento della CO2 verso valle da parte dell’acqua che scorre al fondo della 
galleria, il cui flusso è di molte centinaia di litri al secondo. 
Il forte e repentino aumento di emissione di CO2 attraverso le fratture della galleria 
osservato tra il 29 ed il 30 Agosto potrebbe essere dovuto sia a fattori puramente tettonici, 
quali essenzialmente l’aumento di permeabilità delle rocce per via di nuovi forti stress 
tettonici, oppure ad un aumento del rilascio di CO2 da parte del vulcano. Questo ultimo 
caso sembra essere quello più probabile, in quanto il forte degassamento di CO2 descritto 
è iniziato circa 24 ore prima dell’inizio dell’attività esplosiva, e successivamente anche 
effusiva, avvenuto al cratere di Sud-Est il 31 Agosto, dopo più di un mese di assenza di 
attività. Se ciò è vero, la galleria Pavone di Vena assumerebbe una notevole importanza 
strategica nella sorveglianza geochimica dell’attività dell’Etna. L’istallazione in tale sito 
di strumenti atti a misurare in continuo la concentrazione di CO2 all’interno della galleria 
potrebbe quindi servire sia ad indicare al personale operante in galleria il raggiungimento 
di livelli di accumulo di tale gas pericolosi per la salute, sia a fornire dati scientifici utili al 
monitoraggio dell’attività dell’Etna. 
 
 
 
Bibliografia 
 
Giammanco, S., Condarelli, M., 2005. Rapporto sulle misure di CO2 nella galleria drenante Pavone di 
Vena (25 Novembre 2005). Rapporto UFVG2005/115. 


Rapporto sulle nuove misure di CO2 nella galleria drenante Pavone di Vena (06 Settembre 2006)

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