Portale di informazione sulle acque sotterranee e non solo

    I comunicati stampa e le notizie dell’Istituto di Geofisica e Vulcanologia e dell’Agenzia Spaziale Europea

    Si elencano qui i comunicati e le notizie che, a totale discrezione del responsabile del sito, vengono considerati interessanti.

    Ufficio Stampa e URP
    Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia – INGV
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    21 settembre

    Progetti in corso per la nuova missione di topografia del ghiaccio polare e della neve

    Monitorare la criosfera è fondamentale per valutare appieno, predire e adattare alla variabilità e al cambiamento del clima. Considerata l’importanza di questo fragile componente del sistema Terra, oggi l’ESA, insieme a Airbus Defence and Space e a Thales Alenia Space, ha firmato un contratto per lo sviluppo della missione conosciuta come CRISTAL – Copernicus Polar Ice and Snow Topography Altimeter.

    Con un lancio previsto nel 2027, la missione CRISTAL sarà equipaggiata, prima volta per una missione polare, di un altrimetro radar a doppia frequenza, e di un radiometro a microonde, che misureranno e monitoreranno lo spessore del ghiaccio marino, la profondità della neve sovrastante e rilievi di calotte glaciali.


    8 settembre 2020

    Lo scioglimento della calotta di ghiaccio corrisponde allo “scenario climatico peggiore (ESA)

    Un recente rapporto conferma che le calotte di ghiaccio in Groenlandia e in Antartide, i cui tassi di perdita di massa stanno crescendo rapidamente, corrispondono agli scenari peggiori di innalzamento del livello del mare previsti dalla Commissione Intergovernativa sul Cambiamento Climatico.

    Lo studio, pubbicato su Nature Climate Change, confronta i risultati dell’equilibrio della massa delle calotte di ghiaccio ottenuti dalle osservazioni satellitari, con le proiezioni per i modelli climatici. I risultati arrivano da un gruppo internazionale di scienziati dell’Università di Leeds (Regno Unito) e dell’Istituto Meteorologico Danese (DMI) che fanno anche parte dello studio IMBIE (Ice Sheet Mass Balance Inter-comparison Exercise) in corso.


    27 agosto 2020

    Scoperta una correlazione tra terremoti e anidride carbonica in Appennino

    Nella catena appenninica l’emissione di CO2 di origine profonda appare ben correlata con l’occorrenza e l’evoluzione delle sequenze sismiche dell’ultimo decennio. È questo il risultato dello studio “Correlation between tectonic CO2 Earth degassing and seismicity is revealed by a ten-year record in the Apennines, Italy” condotto da un team di ricercatori dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) e dell’Università di Perugia (UNIPG) appena pubblicato su ‘Science Advances’.

    Il nostro pianeta rilascia CO2 di origine profonda prevalentemente dai vulcani; tuttavia tali emissioni avvengono anche in aree sismiche in cui non sono presenti vulcani attivi. In particolare, questo fenomeno risulta più intenso nelle regioni caratterizzate da tettonica estensionale, come l’area degli Appennini. Questa produzione continua di CO2 in profondità e su larga scala favorisce la formazione di serbatoi sovrapressurizzati. Lo studio è stato condotto attraverso il campionamento di sorgenti ad alta portata (decine di migliaia di litri al secondo) situate nelle vicinanze delle zone epicentrali dei terremoti verificatisi in Italia centrale tra il 2009 e il 2018.

    Abstract

    Deep CO 2 emissions characterize many non-volcanic, seismically active regions worldwide and the involvement of deep CO 2 in the earthquake cycle is now generally recognized. However, no long-time records of such emissions have been published and the temporal relations between earthquake occurrence and tectonic CO 2 release remain enigmatic. Here we report a ten-year record (2009-2018) of tectonic CO 2 flux in the Apennines (Italy) during intense seismicity. The gas emission correlates with the evolution of the seismic sequences: peaks in the deep CO 2 flux are observed in periods of high seismicity and decays as the energy and number of earthquakes decrease. We propose that the evolution of seismicity is modulated by the ascent of CO 2 accumulated in crustal reservoirs and originating from the melting of subducted carbonates. This large scale, continuous process of CO 2 production favors the formation of overpressurized CO 2 -rich reservoirs potentially able to trigger earthquakes at crustal depth.


    18 agosto 2020

    Le faglie dell’Appennino centrale studiate con un metodo innovativo multidisciplinare

    Applicato un metodo innovativo per determinare la velocità di accumulo di energia per le faglie dell’Appennino centrale attraverso l’uso di dati geodetici e di stress.

    Attraverso una innovativa analisi multidisciplinare, risultato delle osservazioni geodetiche di circa 20 anni e di un gran numero di dati aggiornati sulla direzione dello sforzo tettonico, è possibile quantificare la velocità del movimento delle faglie attive dell’Appennino centrale. Questo approccio potrebbe essere decisivo per determinare meglio la velocità del movimento delle faglie in un modo completamente innovativo e complementare alle classiche ed affidabili tecniche geologiche

    È quanto è stato fatto nello studio “Partitioning the Ongoing Extension of the Central Apennines (Italy): Fault Slip Rates and Bulk Deformation Rates from Geodetic and Stress Data” pubblicato sulla rivista ‘Journal of Geophysical Research – Solid Earth’. La ricerca, che ha coinvolto competenze geodetiche, geologiche e modellistiche dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV), è stata condotta in collaborazione con il Department of Earth, Planetary, and Space Sciences dell’University of California di Los Angeles (UCLA).

    Come è noto, i terremoti sono generati da faglie, grandi piani in corrispondenza dei quali porzioni della crosta terrestre si muovono in tempi geologici l’una rispetto all’altra parallelamente al piano della faglia stessa. La velocità media su tempi geologici con cui questo processo avviene, chiamata slip rate nella letteratura scientifica, è un parametro cruciale perché quantifica il potenziale di ciascuna faglia all’interno dei modelli elaborati per valutare la pericolosità sismica di una data regione.

    “Questo lavoro”, spiega Michele Carafa, autore della ricerca, “nasce durante la mia permanenza all’UCLA e si è sviluppato nell’ambito del “FIRB Abruzzo”, un importante progetto finanziato dal MIUR tra il 2011 e il 2016 e denominato ‘Indagini ad alta risoluzione per la stima della pericolosità̀ e del rischio sismico nelle aree colpite dal terremoto del 6 aprile 2009’A mia memoria”, continua Carafa, “questa è la prima ricerca a livello europeo che mira esplicitamente a determinare lo slip rate di tutte le faglie attive presenti in un’importante area sismica, usando congiuntamente informazioni di diversa natura attualmente disponibili nel campo delle geoscienze, come i dati GPS e quelli che descrivono l’orientazione del campo dello sforzo in un materiale viscoelastico, quale è la crosta terreste.

    Se il primo step dello studio è frutto esclusivamente delle competenze dell’INGV, ben indirizzate dall’esperienza del collega Peter Bird della UCLA, gli sviluppi di questa ricerca, finalizzati ad una migliore comprensione dell’evoluzione geologica dell’area, vedranno le collaborazioni scientifiche con l’Università degli Studi dell’Aquila e con il Gran Sasso Science Institute (GSSI).

    “Il metodo utilizzato per questa ricerca”, conclude il ricercatore, “è del tutto innovativo e richiede interazione con ulteriori competenze quali, ad esempio, quelle matematiche ed informatiche. C’è tanto da fare, ma integrare diverse competenze è stata una scelta vincente e ritengo sia sicuramente la strada da seguire per rendere questo tipo di ricerca utile per la collettività. Al riguardo, ci lusinga che la stessa Regione Abruzzo si sia mostrata da subito estremamente interessata a questa ricerca aggiungendo alla rete geodetica regionale – sotto la nostra supervisione scientifica – nuove stazioni GNSS collocate in siti strategici, proprio per poter migliorare il nostro modello”.


    27 luglio 2020

    INGV, la riduzione del rumore sismico mondiale grazie al “silenzio” indotto dal Covid-19

    Nel primo semestre del 2020 i Governi di moltissimi Paesi hanno adottato ampie misure di lockdown della popolazione per combattere la diffusione della pandemia da Covid-19.

    Con lo studio Global quieting of high-frequency seismic noise due to COVID-19 pandemic lockdown measures, appena pubblicato sulla rivista Science, i ricercatori dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) hanno fatto parte di un team internazionale proveniente da altre 66 Istituzioni di 27 Paesi, evidenziando una eccezionale riduzione del 50% dell’ampiezza del rumore sismico a livello mondiale.

    “Grazie all’analisi dei dati raccolti da stazioni sismiche installate in tutto il mondo”, spiega Flavio Cannavò, ricercatore dell’INGV e co-autore dello studio, “abbiamo potuto evidenziare come negli ultimi mesi il rumore sismico si sia ridotto in molti Paesi rispetto ai valori medi degli ultimi anni, mostrando un’ondata di attenuazione che, seguendo le tempistiche del lockdown nelle varie aree del pianeta, si è mossa dalla Cina, all’Italia e al resto del mondo”.

    Il “lockdown sismico”, risultato delle misure di distanziamento sociale, della riduzione delle attività economiche e industriali e della contrazione degli spostamenti, ha rappresentato la riduzione del rumore sismico antropogenico più lunga e più importante mai registrata nella storia.

    “Grazie al lavoro di squadra che ha coinvolto scienziati in così tanti Paesi”, prosegue il ricercatore, “è stato possibile analizzare i dati provenienti da centinaia di stazioni di monitoraggio sismico in tutto il mondo per ‘isolare’ le vibrazioni ad alta frequenza tipiche delle attività umane che vengono costantemente registrate dai sismometri. Se il 2020 non ha visto una riduzione del numero medio di terremoti, il calo del ‘ronzio’ sismico antropogenico è stato invece senza precedenti”.

    Le più forti riduzioni del rumore sismico sono state riscontrate nelle aree urbane, ma lo studio ha evidenziato riduzioni anche in sensori siti in pozzi a centinaia di metri di profondità e in aree particolarmente remote, come nell’Africa subsahariana.

    Lo studio ha inoltre evidenziato una forte corrispondenza tra la riduzione del rumore sismico e i dati sulla mobilità umana ricavati dalle app di navigazione nei telefoni cellulari, resi pubblici dalle società Google e Apple. Questa correlazione mostra come i dati sismici possano essere utilizzati per il monitoraggio delle attività umane in tempo quasi reale, nonché per quantificare gli effetti dei lockdown e delle riaperture, evitando così problematiche complesse legate alla privacy.

    “Gli effetti ambientali del lockdown sono stati ampi e svariati”, aggiunge Cannavò. “Tra questi vanno ricordati in particolare la riduzione delle emissioni in atmosfera e la riduzione del traffico e dell’inquinamento acustico, che incidono sulla fauna selvatica. Per caratterizzare tale intervallo di tempo è stato coniato il termine ‘antropausa’. Il nostro studio rappresenta quindi il primo lavoro scientifico sull’impatto dell’antropausa sulla Terra solida sotto i nostri piedi a scala globale”.

    La ricerca pubblicata su Science ha inoltre evidenziato come segnali di terremoti precedentemente ‘nascosti’ nel rumore sismico antropogenico siano risultati essere più chiari durante il lockdown.

    “Con la crescente urbanizzazione e l’aumento della popolazione mondiale, in futuro sempre più persone vivranno in aree geologicamente a rischio. Pertanto, affinché i sismologi possano ‘ascoltare’ meglio la Terra, diventerà sempre più importante caratterizzare il rumore antropogenico. L’auspicio è, dunque, che vengano portate avanti ulteriori ricerche sul ‘lockdown sismico’ con l’obiettivo di individuare segnali prodotti da terremoti ed eruzioni vulcaniche precedentemente nascosti dal rumore”, conclude il ricercatore.

    Questo studio svolto su scala mondiale offre compiutezza alle analoghe analisi condotte recentemente sul rumore sismico solo sul territorio italiano dai ricercatori dell’INGV.

    Lo studio su Science è liberamente scaricabile


    22 giugno 2020

    Nuovi risultati sull’attività della caldera dei Campi Flegrei dal monitoraggio del radon durante sette anni.

    Il monitoraggio del radon emesso nell’area dei Campi Flegrei per un lungo periodo offre nuovi dati per la valutazione della reale estensione dell’area interessata dai fenomeni idrotermali, rivelandosi anche un potenziale indicatore dell’evoluzione di una crisi vulcanica.

    Con uno studio durato sette anni, dal 2011 al 2017, un team di ricercatori del Dipartimento di Matematica e Fisica dell’Università degli Studi della Campania “Luigi Vanvitelli”, dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) e dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) hanno monitorato il radon emesso in due siti della caldera dei Campi Flegrei i cui risultati sono stati appena pubblicati sulla rivista Scientific Reports di Nature nell’articolo ‘Continuous radon monitoring during seven years of volcanic unrest at Campi Flegrei caldera (Italy)‘.

    Negli ultimi anni, l’interesse della comunità scientifica internazionale verso lo studio dell’emissione di radon come tracciante di fenomeni endogeni naturali (attività sismica e vulcanica) è cresciuto considerevolmente. Tuttavia, il segnale del radon monitorato nei suoli, è influenzato da molti fattori ambientali i cui effetti possono essere eliminati quando viene registrato su un lungo periodo.

    Gli studiosi hanno preso in considerazione la caldera dei Campi Flegrei che dal 2004-2005 è caratterizzata da sollevamento del suolo, sismicità, cambiamenti nella composizione dei fluidi fumarolici e un aumento generale dell’emissione di fluidi vulcanico-idrotermali. Liberamente scaricabile l’articolo apparso su Nature ( in inglese)

    Link all’articolo: https://www.nature.com/articles/s41598-020-66590-w


    27 maggio 2020

    I Monti Sabatini e i Colli Albani: un nuovo capitolo della storia dei vulcani laziali

    La storia dei ‘gemelli addormentati’ vede un nuovo capitolo negli studi di un team internazionale di ricercatori coordinati dall’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia.

    Lo stato di attività del distretto vulcanico dei Monti Sabatini, sito a NW della città di Roma, è l’oggetto dello studio “Monti Sabatini and Colli Albani: the dormant twin volcanoes at the gates of Rome” appena pubblicato sulla rivista Scientific Reports di Nature e frutto della collaborazione tra scienziati dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV), dell’Università Sapienza di Roma e del Laboratorio di Geocronologia della Wisconsin University.

    Gli scienziati hanno messo in campo un approccio multidisciplinare attraverso l’uso di tre diverse metodologie di indagine: il telerilevamento per le deformazioni del suolo, la datazione 40Ar/39Ar per la storia eruttiva, e l’analisi della sismicità storica della regione vulcanica. In tal modo è stato possibile paragonare i caratteri vulcano-tettonici del distretto sabatino con quelli recentemente studiati nell’area dei Colli Albani.

    I risultati di questo studio mostrano che i Monti Sabatini hanno avuto una storia eruttiva molto simile e contemporanea a quella dei Colli Albani, anche se con tempistiche di ricorrenza media diversa, tanto da poterli considerare due “gemelli addormentati alle porte di Roma”.

    Una differenza attuale fondamentale, però, è risultata dall’analisi della deformazione del suolo e della sismicità locale. Infatti, mentre i Monti Sabatini mostrano uno stato di quiete quasi assoluta, ai Colli Albani si registra un sollevamento locale ed una diffusa sismicità e degassazione.

    Inoltre, dall’analisi delle tempistiche storiche risulta che il tempo attualmente trascorso dall’ultima eruzione dei Monti Sabatini è di circa 70.000 anni, rientrando pienamente nelle valutazioni dei periodi medi di quiescenza tra le tre grandi fasi eruttive avvenute negli ultimi 600.000 anni.

    I Monti Sabatini, così come i Colli Albani, non possono essere considerati vulcani estinti”, sottolinea Fabrizio Marra, ricercatore INGV e autore della ricerca. “Tuttavia, entrambi i distretti vulcanici si trovano in uno stato che possiamo definire ‘dormiente’, in un sonno che per i Monti Sabatini è profondo e tranquillo e per i Colli Albani è inquieto”, prosegue il ricercatore. “In ogni caso, entrambi i distretti vulcanici laziali offriranno congrui periodi di tempo di segnali precursori prima di una loro eventuale ripresa dell’attività vulcanica”, conclude Fabrizio Marra.

    Abstract

    This multi-disciplinary work provides an updated assessment of possible future eruptive scenarios for the city of Rome. Seven new 40Ar/39Ar ages from selected products of the Monti Sabatini and Vulsini volcanic districts, along with a compilation of all the literature ages on the Colli Albani and Vico products, are used to reconstruct and compare the eruptive histories of the Monti Sabatini and Colli Albani over the last 900 ka, in order to define their present state of activity. Petrographic analyses of the dated units characterize the crystal cargo, and Advanced-InSAR analysis highlights active deformation in the MS. We also review the historical and instrumental seismicity affecting this region. Based on the chronology of the most recent phases and the time elapsed between the last eruptions, we conclude that the waning/extinguishment of eruptive activity shifted progressively from NW to SE, from northern Latium toward the Neapolitan area, crossing the city of Rome. Although Monti Sabatini is unaffected by the unrest indicators presently occurring at the Colli Albani, it should be regarded as a dormant volcanic district, as the time of 70 kyr elapsed since the last eruption is of the same order of the longest dormancies occurred in the past.

    La scheda

    Chi: Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV), Università Sapienza di Roma e Wisconsin University

    Cosa: Studio “Monti Sabatini and Colli Albani: the dormant twin volcanoes at the gates of Rome“. Dalle ricerche emerge che i Monti Sabatini hanno avuto una storia eruttiva molto simile e contemporanea a quella dei Colli Albani, tanto da considerarli “vulcani gemelli alle porte di Roma“.

    Dove: Pubblicato sulla rivista internazionale Scientific Reports di Nature https://www.nature.com/articles/s41598-020-65394-2


    6 maggio 2020

    I ricercatori dell’azoto perduto (nel pianeta Terra?)

    L’atmosfera terrestre è composta per il 78% di azoto e il 21% di ossigeno, una miscela unica nel sistema solare. L’ossigeno è stato prodotto da alcuni dei primi organismi viventi. Ma da dove viene l’azoto? È fuggito dal mantello terrestre attraverso l’attività vulcanica?

    Per cercare di rispondere a queste domande, un team internazionale di ricercatori anche dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV), ha raccolto e studiato campioni di gas da diversi sistemi vulcanici sul nostro pianeta, tra cui lo Yellowstone, l’Islanda, il rift continentale Africano. Il loro studio “Hydrothermal 15N15N abundances constrain the origins of mantle nitrogen”, recentemente pubblicato sulla rivista Nature, mostra che l’azoto del mantello terrestre non ha la stessa composizione isotopica dell’azoto atmosferico, il che implica che quest’ultimo non proviene dal degassamento del mantello.

    È stato scoperto che la contaminazione dell’aria stava mascherando la ‘firma originale’ di molti campioni di gas vulcanici“, afferma Antonio Caracausi, ricercatore dell’INGV e coautore della ricerca.

    Senza questa distinzione, gli scienziati non erano in grado di rispondere a domande di base come: l’azoto è rimasto dalla formazione terrestre o è stato consegnato al pianeta in seguito? In che modo l’azoto dell’atmosfera è collegato all’azoto che esce dai vulcani?

    Lo studio è basato su una nuova e innovativa metodologia per studiare gli isotopi dell’azoto. Questo metodo ha fornito un modo unico per identificare le molecole di azoto che provengono dall’aria, ed ha permesso ai ricercatori di individuare la composizione di gas in profondità all’interno del mantello terrestre. Questo alla fine ha rivelato la prova che l’azoto nel mantello è molto probabilmente presente da quando il nostro pianeta si è inizialmente formato. Quindi, “una volta presa in considerazione la contaminazione dell’aria, abbiamo acquisito nuove e preziose informazioni sull’origine dell’azoto e sull’evoluzione del nostro pianeta“, afferma lo scienziato.

    Inoltre, questi nuovi risultati hanno permesso di distinguere nei geyser, nelle fumarole e nelle altre manifestazioni naturali di gas vulcanici, il contributo dell’atmosfera (sotto forma di acqua piovana riscaldata) da quello del mantello terrestre (gas magmatico). Ad esempio, quantità di gas magmatico sono state riconosciute nei geyser nel Parco Nazionale di Yellowstone, indicando una rinnovata attività del sistema vulcanico.

    Data l’alta precisione di questi dati, essi potrebbero anche contribuire ad una più approfondita comprensione dei processi magmatici potenzialmente capaci di generare eruzioni vulcaniche.  I campioni continuano a essere raccolti a Yellowstone e in altri sistemi vulcanici attivi nel mondo, tra cui l’Etna che è il vulcano più attivo d’Europa.

    In ogni caso, l’origine dell’azoto atmosferico resta un mistero … per ora.

    La scheda

    Chi: Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione di Palermo (PA-INGV), nell’ambito di un team internazionale di ricercatori

    Cosa: Ricercare la provenienza dell’azoto presente nell’atmosfera terrestre e nel mantello della crosta. I risultati evidenziano che la composizione isotopica dell’azoto atmosferico è diversa di quella presente nella Terra.

    Dove: Studio “Hydrothermal 15N15N abundances constrain the origins of mantle nitrogen”, pubblicato sulla rivista Nature.

    Link: https://www.nature.com/articles/s41586-020-2173-4

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