Campi Flegrei – Il terremoto Md 4.7 del 31 luglio e lo sciame sismico che hanno scosso la Caldera flegrea: una nuova foto della sismicità

di Anna Tramelli, Xing Tan, Aldo Benincasa, Gregory C. Beroza, William L. Ellsworth, Roberta Esposito, Danilo Galluzzo, Sergio Gammaldi, Domenico Lo Bascio, Roberto Manzo, Warner Marzocchi, Mauro Papaccio, Patrizia Ricciolino, Lucia Pappalardo, Stefano Branca, Fabio Florindo

Dalle 19:46 del 31 luglio 2026, un intenso sciame sismico ha interessato la caldera dei Campi Flegrei. La sequenza è proseguita per poco meno di due giorni e il personale in turno 24 h nella sala di monitoraggio dell’Osservatorio Vesuviano dell’INGV ha identificato preliminarmente oltre 400 terremoti (Figura 1).

Ad aprire lo sciame è stato l’evento più energetico mai registrato ai Campi Flegrei da quando esiste una rete di monitoraggio sismico (inizio degli anni ‘70): un terremoto di magnitudo durata Md 4.7 e magnitudo momento Mw 4.4.

L’ipocentro del terremoto è stato localizzato al di sotto del cratere della Solfatara, a una profondità di circa 2.4 km. Con questo evento, il numero complessivo di terremoti con magnitudo Md maggiore o uguale a 4.0 registrati nell’area dei Campi Flegrei dall’inizio dell’attuale crisi, iniziata nel 2005, sale a 11. Tali eventi si concentrano nel periodo più recente della crisi bradisismica in corso, evidenziando l’incremento dell’energia sismica rilasciata negli ultimi tre anni.

La caldera dei Campi Flegrei è nota per il fenomeno del bradisismo, il lento movimento del suolo caratterizzato dall’alternanza di fasi di abbassamento e di sollevamento. Come è noto, ai Campi Flegrei le fasi di sollevamento sono generalmente accompagnate da un aumento della sismicità, concentrata prevalentemente all’interno della caldera. La fase bradisismica in corso si inserisce in una successione di precedenti episodi di sollevamento che hanno portato, a partire dal 1950, la parte centrale dei Campi Flegrei a un innalzamento del suolo di oltre quattro metri ad oggi, attraverso l’alternarsi di periodi di sollevamento e abbassamento. Il bradisismo, tuttavia, non è una peculiarità esclusiva dei Campi Flegrei. Movimenti del suolo vengono osservati anche in altre grandi caldere vulcaniche del mondo, tra cui Yellowstone, negli Stati Uniti.

Per comprendere il comportamento dei Campi Flegrei è necessario considerare la sua complessa storia geologica. La struttura attuale della caldera è caratterizzata da un’ampia depressione formatasi a seguito di almeno due importanti collassi calderici, associati a grandi eruzioni: l’Ignimbrite Campana (circa 40000 anni fa) e il Tufo Giallo Napoletano (circa 15000 anni fa). Durante eventi di questo tipo, l’emissione di grandi quantità di magma può determinare il collasso e il conseguente abbassamento di ampie porzioni della superficie. All’interno della depressione calderica, con un diametro di circa 15 km, si sono successivamente verificate numerose altre eruzioni, che hanno progressivamente modellato la topografia che osserviamo oggi.

Lo sciame sismico iniziato il 31 luglio ha interessato proprio la parte centrale della caldera, attivando sistemi di faglie già coinvolte nella crisi bradisismica in corso. Sono rimaste invece escluse le principali strutture presenti nel settore sommerso della caldera.

L’intelligenza artificiale nel riconoscimento dei terremoti dei Campi Flegrei

Grazie all’impiego di algoritmi di intelligenza artificiale è stato possibile riesaminare tutte le forme d’onda registrate dalla rete sismica dell’INGV – Osservatorio Vesuviano e dalla rete accelerometrica nazionale RAN, individuando anche eventi così piccoli da non essere facilmente riconoscibili attraverso l’ispezione visiva delle tracce. Gli algoritmi sono stati addestrati a riconoscere la sismicità caratteristica dei Campi Flegrei utilizzando come riferimento il catalogo sismico compilato quotidianamente dagli operatori del Laboratorio Sismico dell’INGV – Osservatorio Vesuviano. Questi algoritmi sono stati sviluppati nell’ambito di una collaborazione tra l’INGV-Osservatorio Vesuviano, l’Università di Stanford e l’Università Federico II di Napoli e hanno permesso di riconoscere e localizzare oltre 50000 terremoti registrati tra il 2022 e il 2025 nella caldera dei Campi Flegrei.

Il risultato migliora significativamente la risoluzione con cui è possibile osservare lo sciame: tra il 31 luglio e il 2 agosto gli algoritmi hanno identificato e localizzato oltre 1000 terremoti rispetto ai circa 450 rilevati e analizzati preliminarmente.

Il sistema basato sull’intelligenza artificiale, sviluppato a partire dai dati del catalogo sismico dell’INGV – Osservatorio Vesuviano, è oggi in fase di sperimentazione nella Sala di monitoraggio dell’INGV – OV. L’obiettivo è valutarne l’efficacia come strumento di supporto per analizzare la sismicità in tempo reale o quasi reale, riuscendo a individuare e caratterizzare anche eventi di magnitudo molto bassa. Una volta conclusa la fase di test, questo strumento affiancherà il personale in turno e il Laboratorio di Sismologia, aiutandoli a individuare più rapidamente l’attività sismica ai Campi Flegrei, compresi gli eventi di magnitudo molto bassa. Questo permetterà di correlare rapidamente queste informazioni con gli altri parametri monitorati. L’approccio multiparametrico può infatti consentire di individuare tempestivamente eventuali variazioni nella dinamica del sistema vulcanico, inclusi possibili segnali associati a movimenti di magma, fin dalle loro primissime manifestazioni rilevabili.

L’intelligenza artificiale applicata allo studio dello sciame sismico del 31 luglio – 2 agosto 2026

La figura 2 e il video mostrano la distribuzione spaziale dei terremoti avvenuti nel corso dello sciame. In grigio sono riportati i terremoti utilizzati come eventi di riferimento: si tratta degli eventi meglio localizzati registrati tra il 2022 e il 2025. La loro distribuzione permette di riconoscere le principali aree che si sono attivate sismicamente nel corso dell’attuale fase di unrest e di confrontarle con quelle interessate dallo sciame iniziato il 31 luglio. I pannelli laterale e inferiore mostrano invece le proiezioni verticali della sismicità e consentono di ricostruire la distribuzione degli ipocentri in profondità.

L’immagine evidenzia come durante lo sciame si sia attivato gran parte del settore centrale della caldera, coinvolgendo strutture già interessate dalla sismicità degli ultimi anni. La sequenza è iniziata con il terremoto Md = 4.7, localizzato sotto la Solfatara a circa 2.4 km di profondità. Successivamente, la sismicità si è spostata verso sud-ovest, diventando mediamente più superficiale, con ipocentri concentrati prevalentemente tra 1 e 2 km di profondità. Nell’area a ovest del porto di Pozzuoli si è verificato il terremoto Md = 3.8, il secondo evento più energetico dell’intero sciame. Lo sciame si è concluso con eventi che hanno generalmente interessato l’area del duomo lavico di Monte Olibano, localizzati a profondità inferiori a un chilometro.

Questo sciame mostra una caratteristica tipica dei terremoti dei Campi Flegrei: la superficialità degli ipocentri. Tutti i terremoti analizzati sono infatti localizzati nei primi 3 km della crosta. Proprio questa superficialità contribuisce a spiegare perché lo scuotimento sismico possa risultare particolarmente intenso nell’area epicentrale, pur attenuandosi rapidamente con l’aumentare della distanza. È un comportamento caratteristico della sismicità di molte aree vulcaniche: terremoti anche di magnitudo moderata, quando avvengono a profondità molto ridotte, possono produrre accelerazioni e scuotimenti significativi nelle zone immediatamente sovrastanti l’ipocentro.

I meccanismi focali degli eventi a più alta energia dello sciame sismico.

L’analisi delle forme d’onda sismiche ha permesso di determinare anche i meccanismi focali dei due eventi più energetici dello sciame. Il meccanismo focale di un terremoto fornisce un’indicazione sul tipo di movimento avvenuto lungo la faglia che ha generato il terremoto.

Il terremoto Md = 4.7 delle 17:46 UTC del 31 luglio presenta un meccanismo focale indicativo di un regime deformativo di tipo estensionale. L’orientazione del piano di faglia è compatibile con quella osservata per altri terremoti registrati nello stesso settore della caldera (Figura 3).

Anche il terremoto Md = 3.8, avvenuto alle 20:00 UTC del 31 luglio, mostra un meccanismo simile (Figura 4). In questo caso, tuttavia, l’orientazione del piano di faglia risulta approssimativamente ortogonale rispetto a quella dell’evento Md = 4.7. La soluzione è simile a quella ottenuta per il terremoto Md = 4.4 registrato nella stessa area il 13 maggio 2025. Questo suggerisce la riattivazione di strutture già coinvolte nella sismicità recente della caldera.

Nel corso dello sciame sono stati registrati altri quattro terremoti con Md > 3. Due si sono verificati poco a sud dell’ipocentro dell’evento Md = 4.7, un altro molto vicino alla zona interessata dal terremoto Md = 3.8 e un quarto in prossimità dell’Accademia Aeronautica di Pozzuoli. Quest’ultimo evento è stato localizzato a una profondità di appena 200 metri. Le sue forme d’onda mostrano una marcata componente a bassa frequenza (oscillazioni lente) e un’elevata risonanza (oscillazioni che persistono più a lungo).

Queste caratteristiche sono probabilmente influenzate dall’estrema superficialità dell’ipocentro, dalla ridotta distanza dell’epicentro dalle stazioni sismiche che per prime hanno registrato l’evento e dalle proprietà del mezzo roccioso attraversato dalle onde. Segnali con caratteristiche analoghe sono stati osservati anche per altri terremoti avvenuti nella stessa area. La loro particolare forma d’onda è legata alla presenza di fluidi idrotermali e alla forte eterogeneità che caratterizza la porzione più superficiale della crosta dei Campi Flegrei.

In conclusione, lo sciame del 31 luglio – 2 agosto offre una fotografia ad altissima risoluzione della sismicità della caldera: oltre 1000 piccoli e grandi terremoti che, analizzati nel loro insieme, permettono di seguire nello spazio e nel tempo l’attivazione delle strutture più superficiali dei Campi Flegrei e di confrontarla con quella osservata durante gli anni dell’attuale fase di unrest. Tutti i terremoti identificati durante questo sciame sono stati localizzati nella zona centrale della caldera su strutture che si erano già attivate durante la fase attuale di unrest; sono rimaste invece escluse da questa sequenza le faglie nel settore sommerso della caldera.

Bibliografia

Del Gaudio, Carlo, Ida Aquino, Giuseppe P. Ricciardi, Ciro Ricco, and Roberto Scandone. “Unrest episodes at Campi Flegrei: A reconstruction of vertical ground movements during 1905–2009.” Journal of Volcanology and Geothermal Research 195, no. 1 (2010): 48-56.

Pappalardo, Lucia, Luisa Ottolini, and Giuseppe Mastrolorenzo. “The Campanian Ignimbrite (southern Italy) geochemical zoning: insight on the generation of a super-eruption from catastrophic differentiation and fast withdrawal.” Contributions to Mineralogy and Petrology 156, no. 1 (2008): 1-26.

Tan, Xing, Anna Tramelli, Sergio Gammaldi, Gregory C. Beroza, William L. Ellsworth, and Warner Marzocchi. “A clearer view of the current phase of unrest at Campi Flegrei caldera.” Science 390, no. 6768 (2025): 70-75.

English version

Campi Flegrei – the Md 4.7 earthquake of July 31 and the seismic swarm that shook the Phlegraean Caldera: a new snapshot of seismicity

by Anna Tramelli, Xing Tan, Aldo Benincasa, Gregory C. Beroza, William L. Ellsworth, Roberta Esposito, Danilo Galluzzo, Sergio Gammaldi, Domenico Lo Bascio, Roberto Manzo, Warner Marzocchi, Mauro Papaccio, Patrizia Ricciolino, Lucia Pappalardo, Stefano Branca, Fabio Florindo

From 7:46 p.m. on July 31, 2026, an intense seismic swarm affected the Campi Flegrei caldera. The sequence lasted for nearly two days, during which the staff on 24-hour duty in the INGV–Osservatorio Vesuviano monitoring room preliminarily identified more than 400 earthquakes (Figure 1).

The swarm began with the most energetic event ever recorded at Campi Flegrei since the seismic monitoring network was established in the early 1970s: an earthquake with duration magnitude Md 4.7 and moment magnitude Mw 4.4.

The earthquake hypocenter was located beneath the Solfatara crater, at a depth of about 2.4 km. With this event, the total number of earthquakes with duration magnitude Md ≥ 4.0 recorded in the Campi Flegrei area since the beginning of the current unrest, which started in 2005, has risen to 11. These events have been concentrated in the most recent phase of the ongoing bradyseismic crisis, highlighting the increase in seismic energy released over the past three years.

The Campi Flegrei caldera is well known for the phenomenon of bradyseism, the slow movement of the ground characterized by alternating phases of subsidence and uplift. At Campi Flegrei, uplift phases are generally accompanied by an increase in seismic activity, which is mainly concentrated within the caldera. The current bradyseismic phase is part of a sequence of previous uplift episodes that, since 1950, have raised the central sector of Campi Flegrei by more than four meters overall to date, through alternating periods of uplift and subsidence. Bradyseism, however, is not unique to Campi Flegrei. Ground deformation is also observed at other large volcanic calderas around the world, including Yellowstone in the United States.

To understand the behavior of Campi Flegrei, it is essential to consider its complex geological history. The present-day structure of the caldera is characterized by a broad depression formed by at least two major caldera-collapse events associated with large eruptions: the Campanian Ignimbrite, about 40,000 years ago, and the Neapolitan Yellow Tuff, about 15,000 years ago. During events of this kind, the eruption of large volumes of magma can cause the collapse and subsidence of large portions of the ground surface. Within the caldera depression, which is about 15 km in diameter, numerous other eruptions subsequently occurred, progressively shaping the landscape we see today.

The seismic swarm that began on July 31 affected the central part of this caldera, activating fault systems that had already been involved in the ongoing bradyseismic crisis. The main structures located in the submerged sector of the caldera, however, were not involved.

Artificial Intelligence for Earthquake Detection at Campi Flegrei

Thanks to the use of artificial intelligence algorithms, it was possible to re-examine all the waveforms recorded by the seismic network of the INGV–Osservatorio Vesuviano and by the Italian National Accelerometric Network (RAN), identifying even events so small that they are not easily recognizable through visual inspection of the seismic traces. The algorithms were trained to recognize the characteristic seismicity of Campi Flegrei using as a reference the seismic catalog compiled daily by the staff of the Seismology Laboratory of the INGV–Osservatorio Vesuviano. These algorithms were developed as part of a collaboration between the INGV–Osservatorio Vesuviano, Stanford University, and the University of Naples Federico II. The developed algorithms made it possible to detect and locate more than 50,000 earthquakes recorded within the Campi Flegrei caldera between 2022 and 2025.

The results provide a much more detailed picture of the seismic swarm: between July 31 and August 2, the algorithms identified and located more than 1,000 earthquakes, compared with about 450 events detected and preliminarily analyzed through routine monitoring.

The artificial intelligence system, developed using data from the seismic catalog of the INGV–Osservatorio Vesuviano, is currently being tested in the INGV–OV monitoring room. The aim is to assess its effectiveness as a support tool for analyzing seismicity in real time or near-real time, including the detection and characterization of very low-magnitude events. Once the testing phase is completed, the system will support the staff on duty and the Seismic Laboratory, helping them identify seismic activity at Campi Flegrei more rapidly, including very small earthquakes. This will also make it possible to quickly correlate seismic information with the other parameters being monitored. Such a multiparametric approach may help detect changes in the dynamics of the volcanic system at an early stage, including possible signals associated with magma movement, from their very first detectable manifestations.

Artificial Intelligence Applied to the Study of the July 31 – August 2, 2026 Seismic Swarm

Figure 2 and video show the spatial distribution of the earthquakes that occurred during the swarm. The earthquakes shown in gray are used as reference events and correspond to the best-located events recorded between 2022 and 2025. Their distribution highlights the main areas that became seismically active during the current phase of unrest and allows a comparison with those affected by the swarm that began on July 31. The side and bottom panels show the vertical projections of the seismicity, providing a view of the hypocenter distribution at depth.

The image shows that a large part of the central sector of the caldera became active during the swarm, involving structures that had already been affected by seismicity in recent years. The sequence began with the Md 4.7 earthquake, located beneath Solfatara at a depth of about 2.4 km. Seismicity then migrated toward the southwest and became, on average, shallower, with hypocenters mainly concentrated at depths between 1 and 2 km. West of the port of Pozzuoli, the Md 3.8 earthquake occurred, the second most energetic event of the swarm. The sequence ended with earthquakes mainly affecting the area of the Monte Olibano lava dome, generally at depths of less than 1 km.

This swarm highlights a typical feature of Campi Flegrei seismicity: the shallow depth of the hypocenters. All the earthquakes analyzed were located within the upper 3 km of the crust. This shallow depth helps explain why ground shaking can be particularly intense in the epicentral area, while decreasing rapidly with distance. This behavior is typical of seismicity in many volcanic areas: even moderate-magnitude earthquakes, when they occur at very shallow depths, can produce significant ground acceleration and strong shaking in the areas directly above the hypocenter.

Focal Mechanisms of the Most Energetic Events in the Seismic Swarm

Analysis of the seismic waveforms also made it possible to determine the focal mechanisms of the two most energetic events in the swarm. A focal mechanism provides information about the type of movement that occurred along the fault that generated the earthquake.

The Md 4.7 earthquake that occurred at 17:46 UTC on July 31 shows a focal mechanism consistent with an extensional deformation regime. The orientation of the fault plane is compatible with that observed for other earthquakes recorded in the same sector of the caldera (Figure 3).

The Md 3.8 earthquake, which occurred at 20:00 UTC on July 31, also shows a similar focal mechanism (Figure 4). In this case, however, the fault plane is oriented approximately perpendicular to that of the Md 4.7 event. The solution is similar to that obtained for the Md 4.4 earthquake recorded in the same area on May 13, 2025. This suggests the reactivation of structures that have already been involved in the recent seismicity of the caldera.

During the swarm, four additional earthquakes with Md > 3 were recorded. Two occurred just south of the hypocenter of the Md 4.7 event, another very close to the area affected by the Md 3.8 earthquake, and a fourth near the Aeronautical Academy in Pozzuoli. This last event was located at a depth of only about 200 meters. Its waveforms show a marked low-frequency component (slow oscillations) together with strong resonance (oscillations persist for a longer time).

These characteristics are likely influenced by the extremely shallow hypocentral depth, the short distance between the epicenter and the seismic stations that first recorded the event, and the properties of the rocks through which the seismic waves propagated. Signals with similar characteristics have also been observed for other earthquakes occurring in the same area. Their distinctive waveform is linked to the presence of hydrothermal fluids and to the strong heterogeneity of the shallowest part of the crust beneath Campi Flegrei.

In conclusion, the July 31–August 2 swarm provides an exceptionally high-resolution snapshot of seismicity within the caldera: more than 1,000 earthquakes, large and small, which, when analyzed together, make it possible to track in space and time the activation of the shallowest structures at Campi Flegrei and to compare it with the seismicity observed during the current phase of unrest. All the earthquakes identified during this swarm were located in the central part of the caldera, along structures that had already been activated during the ongoing unrest. By contrast, the faults in the submerged sector of the caldera were not involved in this sequence.

References

Del Gaudio, Carlo, Ida Aquino, Giuseppe P. Ricciardi, Ciro Ricco, and Roberto Scandone. “Unrest episodes at Campi Flegrei: A reconstruction of vertical ground movements during 1905–2009.” Journal of Volcanology and Geothermal Research 195, no. 1 (2010): 48-56.

Pappalardo, Lucia, Luisa Ottolini, and Giuseppe Mastrolorenzo. “The Campanian Ignimbrite (southern Italy) geochemical zoning: insight on the generation of a super-eruption from catastrophic differentiation and fast withdrawal.” Contributions to Mineralogy and Petrology 156, no. 1 (2008): 1-26. 

Tan, Xing, Anna Tramelli, Sergio Gammaldi, Gregory C. Beroza, William L. Ellsworth, and Warner Marzocchi. “A clearer view of the current phase of unrest at Campi Flegrei caldera.” Science 390, no. 6768 (2025): 70-75.