Collaudo della nuova strumentazione nella sede INGV di Roma
Ricercatori installano i nodi a San Felice sul Panaro (MO) per lo studio dei fenomeni di liquefazione avvenuti durante il terremoto dell’Emilia
Novanta nuove stazioni sismiche portatili per l’implementazione del monitoraggio geofisico locale
Grazie al progetto PNRR-MEET l’Istituto ha acquisito nuovi nodi multisensore in parte da destinare al Laboratorio Effetti di sito (ESITO) di INGV-ROMA1, in parte a disposizione della rete sismica mobile per le emergenze, ma anche per monitoraggi vulcanici e studi geofisici.
La peculiarità di questi sensori è la loro portabilità, la facilità di gestione e la possibilità di densificare la strumentazione in specifiche aree del territorio. I nodi vengono posti su porzioni scelte di territorio a formare una griglia (array), una sorta di reticolo di lenti di ingrandimento speciali, provvisorie, ma adatte a fare esperimenti e misurazioni ad alta densità di strumentazione.
Lo scuotimento provocato dalle onde sismiche varia a seconda del tipo di terreno attraversato, queste variazioni sono chiamate effetti di sito. Abbiamo chiesto alla ricercatrice Giovanna Cultrera, del Laboratorio ESITO dell’INGV, di spiegarci il contributo della nuova strumentazione alle attività del laboratorio.
“Il nostro laboratorio studia la propagazione delle onde sismiche al loro arrivo sulla superficie terrestre, in risposta alle diverse proprietà geofisiche dei terreni. Riusciamo così a calcolare anche le velocità di propagazione delle onde negli spessori più superficiali, fino a un chilometro di profondità. Questi nuovi nodi acquisiti vanno ad incrementare il nostro parco strumentale con degli apparati di nuova generazione e molto versatili. Aumentare la quantità significa poter lavorare con una maggiore densità di sensori, ma anche aumentare la grandezza della griglia e aumentare dunque la profondità di osservazione”.
Il metodo è interessante: per caratterizzare i siti i ricercatori utilizzano come approssimazione delle onde di terremoto il rumore sismico ambientale ovvero tutte le vibrazioni del terreno generate da più sorgenti, sia antropiche, che naturali, ad esempio le onde del mare.
"Le onde sismiche sono onde di movimento. Quello che ci interessa - spiega Cultrera- non è la fonte che ha generato lo scuotimento, ma l’onda, il suo campo d’azione e le diverse frequenze di risonanza dei terreni. Calcolando la velocità di propagazione delle onde vediamo come diverse condizioni geologiche, geomorfologiche e geotecniche del terreno attraversato modificano ampiezza, frequenza e durata del tremore; con una certa approssimazione, possiamo così capire come potrebbe modificarsi lo scuotimento causato da un terremoto”
La griglia di nodi posta su una porzione di territorio serve quindi sostanzialmente a inquadrare le proprietà delle onde sismiche con un potente zoom e a definire le aree più suscettibili allo scuotimento. È chiaro come questi studi possano essere importanti per la prevenzione dei terremoti.
Mitigazione dei rischi naturali
Le informazioni raccolte dai nodi possono confluire, come attività propedeutica, negli studi di microzonazione sismica, commissionati dai Comuni su finanziamento delle Regioni per mappare un’area comunale in funzione delle criticità sismiche. Proprio a questo scopo, i nuovi nodi acquisiti verranno posizionati nella zona dei Campi Flegrei, come contributo all’amministrazione nella pianificazione territoriale.
Ma la capacità di questa strumentazione di registrare i micromovimenti del terreno la rende utile a molti altri tipi di monitoraggio, non solo in campo sismologico, ma anche vulcanico e ambientale.
Basti pensare ai movimenti di frane, distacchi rocciosi, valanghe in aree appenninica e alpina, ma anche ai movimenti di rocce e materiale solido trasportati dai torrenti in aree ad alto rischio idrogeologico, al monitoraggio sismico di siti di emissione spontanea di gas (CO2, SO2, metano ecc.) a supporto di reti geochimiche, a quello dell’attività sismica in aree vulcaniche per lo studio di sorgenti sismo-vulcaniche, nonchè a campagne di acquisizione di dati sismo-vulcanici su tremori ed eventi a bassa frequenza.