Cicli di distruzione e costruzione al vulcano sottomarino Rumble III (Arco di Kermadec meridionale, Nuova Zelanda) da due decenni di osservazioni ripetute di batimetria multifascio.

Abstract

Gli studi di batimetria e di backscatter rappresentano strumenti fondamentali per comprendere i processi geologici che modellano i vulcani sottomarini, sistemi ancora poco conosciuti. Se condotti a intervalli temporali diversi, tali studi consentono di valutare l’evoluzione dinamica dei vulcani e di chiarire le relazioni tra processi costruttivi e distruttivi, stili eruttivi, caratteristiche dei substrati e trasformazioni morfologiche degli edifici vulcanici. In questo contesto, Rumble III, un vulcano sottomarino nell’arco di Kermadec (Nuova Zelanda), costituisce un caso di studio importante, essendo uno dei pochi vulcani sottomarini di arco al mondo ad essere stato investigato con rilievi batimetrici ripetuti per un periodo di oltre venti anni. Ho elaborato ed interpretato dati acquisiti da MBES provenienti da 23 anni di investigazione, tra 2002 e 2025, producendo griglie batimetriche e di backscatter per Rumble III, finalizzate a ricostruirne l’evoluzione morfologica, con particolare attenzione all’identificazione dei processi costruttivi e distruttivi. Inoltre, ho elaborato dati di sidescan sonar acquisiti dall’AUV Sentry e dati acustici di colonna d’acqua raccolti nel 2011, 2017 e 2025. Ho utilizzato questi dati per analisi geomorfologiche e per quantificare le variazioni batimetriche avvenute nei diversi intervalli temporali tra i diversi anni dei rilievi. Ciò mi ha permesso di calcolare i volumi dei materiali mobilizzati e le aree delle zone soggette a cambiamenti morfologici, con particolare riferimento ai volumi delle frane sottomarine e ai tassi di crescita. I risultati dimostrano che Rumble III è un sistema attivo dal punto di vista magmatico e idrotermale, con un comportamento ciclico, che ha subito numerosi processi costruttivi e distruttivi che hanno modificato la sua morfologia specialmente nella parte sommitale e sul fianco ovest. Quest’ultimo è in grado di generare frane significative, con implicazioni rilevanti in termini di rischio tsunami.

Bathymetric and backscatter studies represent key tools for understanding the geological processes that shape submarine volcanoes, still poorly known systems. If carried out at different time intervals, such studies make it possible to assess the dynamic evolution of volcanoes and to clarify the relations between constructive and destructive processes, eruptive styles, substrate features and morphological changes of volcanic edifices. In this context, Rumble III, a submarine volcano in the Kermadec arc (New Zealand), is an important case study, because is one of the few arc submarine volcanoes worldwide to have been investigated with repeated bathymetric surveys for over twenty years. I processed and interpreted MBES data collected during 23 years of investigations, between 2002 and 2025, generating bathymetric and backscatter grids for Rumble III, aimed at reconstructing its morphological evolution, with a focus on the identification of constructive and destructive processes. In addition, I processed sidescan sonar data acquired by AUV Sentry and water column acoustic data collected in 2011, 2017 and 2025. I used these data for geomorphological analyses and to quantify bathymetric changes that occurred in the different time intervals among surveys. This allowed me to calculate of the volumes of mobilized material and the areas affected by morphological changes, with special reference to submarine landslide volumes and growth rates. The results show that Rumble III is an active magmatic and hydrothermal system with cyclic behavior, which has undergone numerous constructive and destructive processes that have modified its morphology, especially at the summit and on the western flank. This latter is able to generate significant landslides, with major implications in terms of tsunami hazard.