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.
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    Ufficio Stampa e URP
    Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia – INGV
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    3 novembre 2020

    Sentinel- 6

    Agenzia Spaziale Europea: In vista dell’imminente lancio del satellite Copernicus Sentinel-6  l’infografica sintetizza quali saranno i punti chiave del suo lavoro.

    In vista dell’imminente lancio del satellite Copernicus Sentinel-6 l’infografica spiega quali saranno i suoi compiti.


    29 ottobre 2020

    Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia – INGV
    Rigopiano: identificate le caratteristiche e i tempi esatti della valanga

    Il 18 gennaio 2017 una valanga nella località di Rigopiano in Abruzzo colpì rovinosamente un Resort-hotel. L’evento, che determinò la perdita di alcune persone, fu osservato solo da due testimoni che, fortunosamente, si trovavano all’esterno dell’edificio. Tanti sono gli interrogativi e le ipotesi che ruotano intorno a questa tragica vicenda. Uno studio multidisciplinare a cura dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV), del Politecnico di Torino, del WSL Institute for Snow and Avalanche Research SLF di Davos (CH) e dell’Osservatorio di Geofisica dell’Università di Monaco (DE) ha cercato di fornire delle risposte sulle tempistiche e sulle dinamiche della valanga. La ricerca “Seismic signature of the deadly snow avalanche of January 18, 2017, at Rigopiano (Italy)”, appena pubblicata sulla rivista Scientific Reports, ha appurato che tutto è accaduto in poco meno di un minuto e mezzo. La valanga si è staccata dal Monte Siella alle ore 15:41:59 (orari UTC), nel suo percorso verso la valle è entrata in un canyon e all’incirca alle 15:43:20 ha colpito l’hotel di Rigopiano ad una velocità di circa 100 km orari. Per giungere a questo risultato così preciso, i ricercatori hanno prima analizzato la tempistica delle telefonate di soccorso così come riportate dalla cronaca giornalistica e poi valutato numerosi dati tra cui l’analisi della Rete Sismica Nazionale e la modellazione numerica della valanga, elaborati poi in studi ingegneristici e sismogrammi teorici ottenuti attraverso simulazioni. Questo lavoro così complesso e multidisciplinare evidenzia una nuova lettura della dinamica dell’evento suggerendo, tra l’altro, potenziali utilizzi non tradizionali di una rete di monitoraggio sismico. “Una prima ipotesi”, afferma Thomas Braun, uno degli autori della ricerca, “nata dall’osservazione di un segnale sismico sospetto, è stata quella che tale segnale fosse dato dall’impatto della valanga stessa con l’albergo. Un’analisi più approfondita ha rivelato, invece, l’esistenza di tre distinte fasi sismiche, che potevano sostenere una seconda l’ipotesi, quella che la valanga si fosse propagata verso valle in tre fasi consecutive. Per giungere a questi risultati come prima cosa abbiamo ristretto la finestra temporale in cui è avvenuta la valanga”, spiega Thomas Braun, “Per fare ciò ci siamo basati sulla cronologia e sul contenuto delle chiamate e dei messaggi di emergenza inviati dall’hotel. Alle 15:30 (orari UTC) è avvenuta l’ultima chiamata dalla struttura mentre alle 15:54 c’è stato un tentativo di invio di un messaggio WhatsApp di richiesta di aiuto da una persona rimasta bloccata dalla neve. Abbiamo dedotto che la valanga è avvenuta in questa finestra temporale di 24 minuti. Successivamente abbiamo cercato dei segnali sismici ipoteticamente generati dalla valanga. In quel periodo eravamo nel pieno della sequenza sismica dell’Italia centrale, con epicentri a circa 45 km a ovest di Rigopiano. Analizzando i segnali registrati dalle stazioni sismiche, abbiamo notato che la stazione GIGS posizionata sotto il Gran Sasso, aveva registrato un segnale anomalo nei 24 minuti identificati come finestra temporale del distacco della valanga. Di questo segnale”, prosegue il ricercatore, “abbiamo poi studiato il contenuto spettrale e la direzione di provenienza osservando così tre distinte fasi sismiche avvenute a distanza di pochi secondi. La domanda decisiva che nasce da tale osservazione è come una valanga, che si muove in superficie, possa trasmettere energia sismica nel sottosuolo. Sulla base della topografia del luogo, tenendo conto della tipologia, della temperatura e dell’umidità della neve, sono state eseguite centinaia di modellazioni numeriche per ricostruire il tragitto e la dinamica della valanga, che hanno fornito risposta al quesito: lungo la traiettoria della valanga esistono tre punti dove il “momento”, dato dal prodotto altezza per velocità della valanga, diventa massimale. Questi punti corrispondono al passaggio della valanga nel canyon, esattamente, all’entrata, e alle due successive deflessioni. Il lavoro appena pubblicato ha quindi permesso di sincronizzare le modellazioni con le osservazioni e di stimare i tempi dell’evento. “La ricostruzione dell’evento”, aggiunge Thomas Braun, “ha evidenziato che la valanga nella discesa verso valle ha percorso in tutto 2400 metri e ha travolto alberi e rocce, cambiando massa con incremento continuo del proprio peso specifico. Oggi sappiamo che la velocità con cui la valanga ha colpito l’albergo è stata di 28 metri al secondo, quasi 100 km orari. I ricercatori dell’Università di Monaco hanno calcolato dei sismogrammi teorici che – comparati con il segnale registrato alla stazione GIGS – trovano maggiore coerenza se si assume che il segnale sismico fosse stato generato durante il passaggio della valanga nel canyon. I ricercatori del Politecnico di Torino, invece, hanno studiato in dettaglio, dal punto di vista ingegneristico, l’impatto, il collasso e la dislocazione dell’edificio principale dell’hotel e, insieme con il WSL Institute for Snow and Avalanche Research SLF di Davos, hanno indagato sulla dinamica della valanga analizzando la topografia del pendio prima e dopo l’evento. “Attraverso le nostre analisi”, conclude il ricercatore, “è stato possibile determinare anche l’esatto orario in cui si è generata la valanga e quello in cui è stato colpito l’hotel. Applicando questa metodologia multidisciplinare, si può quindi immaginare un potenziale uso della rete di stazioni sismiche, appositamente configurata per i territori montani, per monitorare valanghe in luoghi remoti e impervi, utile per una più completa comprensione del fenomeno”.


    On 18 January 2017, an avalanche in the municipality of Rigopiano in Abruzzo devastated a Resort-hotel. The event, which caused the loss of some people, was observed only by two witnesses who stayed fortunately outside the building. Many are the questions and hypotheses around this tragic event. A multidisciplinary study conducted by the National Institute of Geophysics and Volcanology, the Polytechnic University of Turin, the WSL Institute for Snow and Avalanche Research SLF in Davos (CH) and the Geophysical Observatory of the University of Munich (DE) tried to provide responses on the timing and on the dynamics of the avalanche. The research “Seismic signature of the deadly snow avalanche of January 18, 2017, at Rigopiano (Italy)“, just published in Scientific Reports, revealed that everything happened in less than one and a half minutes. The avalanche detached from Mt. Siella at 15:41:59 (UTC), on its way down to the valley entered a canyon and hit the hotel approximately at 15:43:20 at a speed of about 100 km per hour. To achieve such a precise result, the researchers first analysed the timing of the emergency calls as reported in the news and evaluated then numerous data, like the analysis of the National Seismic Network and the numerical modelling of the avalanche, subsequently elaborated in engineering studies and theoretical seismograms obtained through simulations. This complex and multidisciplinary work evidences a new interpretation concerning the dynamic of the event, suggesting, moreover, potential non-traditional use of a seismic monitoring network. “A first hypothesis”, affirms Thomas Braun, one of the authors of the research, “born from the observation of a suspicious seismic signal, was that this signal would have been generated by the impact of the avalanche with the hotel. An in-depth analysis revealed, however, the existence of three distinct seismic phases, which could support a second hypothesis, that the avalanche would have propagated in three consecutive phases. To achieve these results, we first restricted the time window in which the avalanche occurred”, explains Thomas Braun, “To do this, we relied on the chronology and contents of the calls and emergency messages sent from the hotel. At 3:30 pm (UTC time) the last call from the facility took place while at 3:54 pm there was an attempt to send a WhatsApp message requesting help from a person blocked by the snow. We deduced that the avalanche occurred in this 24-minute time window. We then looked for seismic signals hypothetically generated by the avalanche. In those days we were in the midst of the central Italy seismic sequence, with epicentres about 45 km west of Rigopiano. Analysing the signals recorded by the seismic stations, we noticed that station GIGS located under the Gran Sasso, had recorded an anomalous signal within the 24 minutes identified as the time window of the avalanche release. Concerning this signal”, continues the researcher, “we then studied its spectral content and the direction of origin, thus observing three distinct seismic phases which occurred a few seconds apart. The decisive question that arises from this observation is how an avalanche, moving on the surface, can transmit seismic energy in the subsoil. On the basis of the topography of the place, taking into account the type, temperature and humidity of the snow, hundreds of numerical modelling were carried out to reconstruct the path and dynamics of the avalanche, which provided an answer to the question: along the avalanche trajectory there are three points where the “moment” (given by the product of height by velocity of the avalanche) becomes maximum. These points correspond to the passage of the avalanche through the canyon, exactly, at the entrance, and the two subsequent deflections. The work just published has therefore made it possible to synchronize the modelling with the observations and to estimate the timing of the event. “The reconstruction of the event”, adds Thomas Braun, “showed that the avalanche on its descent into the valley covered a total of 2400 meters and swept over trees and rocks, changing mass with a continuous increase in its specific weight. Today we know that the speed with which the avalanche hit the hotel was 28 meters per second, almost 100 km per hour. The researchers of the University of Munich calculated theoretical seismograms which – compared with the signal recorded at station GIGS – are more coherent, when assuming that the seismic signal was generated during the passage through the canyon. The researchers of the Polytechnic University of Turin, however, supported the detailed study from an engineering point of view, focusing on the impact, collapse and displacement of the main building of the hotel and, together with the WSL Institute for Snow and Avalanche Research SLF of Davos, investigating the dynamics of the avalanche by comparing the topography of the slope before and after the event. “Through our analyses”, concludes the researcher, “it was also possible to determine the exact moment when the avalanche was generated and when the hotel was hit. By applying this multidisciplinary methodology it is possible to imagine a potential use of a seismic network, specifically configured for mountain areas, to monitor avalanches in remote and inaccessible places, useful for a more complete understanding of the phenomenon”.



    21 ottobre 2020
    Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia – INGV
    Come le acque sotterranee dell’Appennino segnalano terremoti che si verificano dall’altra parte del mondo


    Un nuovo studio, frutto della collaborazione tra Sapienza, Ingv e Cnr, ha rilevato alcune variazioni del livello delle acque di falda in Italia centrale, riconducibili a terremoti lontani, avvenuti persino in altri continenti. La “caccia” al precursore sismico continua, stavolta con un elemento in più. Come già documentato negli ultimi anni in numerosi studi, esiste una associazione tra lo scatenarsi dei terremoti e le variazioni nella circolazione delle acque sotterranee. Quello che ancora non è adeguatamente noto è come tale fenomeno riguardi anche i telesismi, terremoti lontani, avvenuti in altri continenti, i cui effetti sono avvertiti a migliaia di chilometri dall’epicentro.  A far luce sulla inaspettata relazione tra sismicità e falde acquifere è un nuovo studio, frutto della collaborazione tra il Dipartimento di Scienze della Terra della Sapienza, l’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia e il Consiglio Nazionale delle Ricerche. I risultati, pubblicati sulla rivista Scientific Reports, rappresentano un ulteriore passo verso una possibile futura identificazione di precursori sismici nelle acque. I ricercatori hanno monitorato per cinque anni il livello di una falda acquifera a Popoli, in Abruzzo, dove hanno osservato, oltre ai segni lasciati da eventi sismici avvenuti nelle immediate vicinanze, un comportamento anomalo delle acque, il cui motore scatenante era dall’altra parte della Terra: sono state identificate 18 forti oscillazioni come risposta “impulsiva” delle acque sotterranee ai terremoti di magnitudo superiore a 6.5 avvenuti in tutto il mondo, anche a oltre 18.000 chilometri di distanza dal sito di osservazione. Lo studio inoltre attesta una correlazione tra la distanza del terremoto e la sua magnitudo con l’entità dell’oscillazione della falda freatica: una evidenza che conferma l’importanza di questi fattori nel controllo del comportamento delle acque sotterranee in un determinato sito, e non solo. “La natura degli acquiferi – spiega Marco Petitta del Dipartimento di Scienze della Terra della Sapienza – gioca un ruolo sicuramente fondamentale nella risposta delle acque all’attività sismica. Contrariamente a quanto avviene per gli acquiferi porosi, gli acquiferi carbonatici intensamente fratturati, come quello da noi monitorato in Abruzzo, si rivelano molto più sensibili agli eventi deformativi. Proprio questo aspetto diventa essenziale nell’identificare un sito idrosensibile alla sismicità”. Il fenomeno, recentemente evidenziato anche da uno studio simile condotto in Cina, rimane ancora materia di approfondimento del team di ricerca. Intanto i risultati dello studio aprono nuove vie sui criteri di cui tener conto nella scelta del sito che si intende monitorare e rappresentano una guida nel campo dei monitoraggi idrogeologici applicati ai fini sismici.

    Lo studio


    12 ottobre 2020

    The Arctic: a delicate icy ecosystem

    un interessante video in inglese sulla situazione dell’Artico prodotto dalla Agenzia Spaziale Europea


    30 settembre 2020

    Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia – INGV

    El Salvador, scoperta la vera data della misteriosa e colossale eruzione della Tierra Blanca Joven che sconvolse la civiltà Maya.

    Un approccio multidisciplinare ha consentito di identificare per la prima volta la data esatta della violenta eruzione che nel V secolo d.C. sconvolse la regione Centroamericana.

    Il vulcano Ilopango

    Un team internazionale di ricercatori, cui ha preso parte l’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV), ha individuato nel 431 d.C., con un margine di incertezza di circa due anni, la data esatta dell’eruzione della caldera vulcanica Ilopango, detta della Tierra Blanca Joven, nello Stato centroamericano di El Salvador. L’obiettivo della ricerca era datare definitivamente l’eruzione chiarendo gli impatti che questo evento ebbe nella regione, sia sul clima e l’ambiente che sulla vita dell’uomo, facendo quindi un ulteriore passo in avanti rispetto agli studi precedenti. La violenta eruzione, che si conosceva fosse avvenuta nel periodo compreso tra il 300 e il 600, ricoprì con uno spesso strato di cenere bianca e detriti (in parte ancora visibili) vaste aree di El Salvador, tra cui siti risalenti al cosiddetto “periodo classico” della antica civiltà Maya, rendendo inabitabile per decenni un’area nel raggio di 80 km dal vulcano.Inoltre, alcune evidenze archeologiche indicano che, intorno alla data del 431 d.C., in El Salvador si verificò un’improvvisa interruzione della produzione delle ceramiche Maya, inattività quindi compatibile con il catastrofico evento naturale che colpì la zona. Grazie a competenze multidisciplinari messe in campo dal gruppo proveniente da 12 Istituti di ricerca (tra cui l’Università di Oxford e l’UNAM, Università Nazionale Autonoma del Messico), gli autori dello studio ‘The magnitude and impact of the 431 CE Tierra Blanca Joven eruption of Ilopango, El Salvador’, appena pubblicato sulla rivista scientifica Proceedings of the National Academy of Sciences (USA), hanno combinato dati geologici e archeologici provenienti dall’America centrale con le analisi chimiche di carote di ghiaccio della Groenlandia e dell’Antartico. L’eruzione, secondo le stime effettuate dai ricercatori, avrebbe prodotto una colonna di gas e cenere alta circa 45 km. Grazie alla comparazione tra la datazione al carbonio-14 dei tronchi degli alberi abbattuti dalla forza dell’eruzione e rinvenuti nei residui del flusso piroclastico e le analisi chimiche dei prodotti eruttati e dei frammenti di vetro vulcanico presenti nelle carote di ghiaccio prelevate, è stato possibile individuare una corrispondenza che indica la provenienza dei reperti non soltanto dallo stesso arco temporale ma esattamente dallo stesso evento eruttivo. Da un punto di vista climatico, inoltre, l’eruzione sembrerebbe aver raffreddato di mezzo grado centigrado la temperatura media della Terra su scala globale, anche se per un periodo piuttosto limitato di alcuni anni; gli effetti più intensi interessarono maggiormente la regione stessa del centro America in cui ebbe luogo l’evento.

    Sulla rivista internazionale PNAS   

    An international team of researchers, in which the National Institute of Geophysics and Volcanology (INGV) took part, has identified that in 431 AD, with a margin of uncertainty of about two years, there was an eruption, known as of Tierra Blanca Joven, of the volcanic caldera Ilopango in the Central American State of El Salvador. The aim of the research was to definitively date the eruption by clarifying the impacts that this event had in the region, both on the climate and the environment and on human life, thus taking a further step forward compared to previous studies.
    The violent eruption, which was known to have occurred in the period between 300 and 600, covered with a thick layer of white ash and debris (partly still visible) large areas of El Salvador, including sites dating back to the so-called “classical period” ff the ancient Mayan civilization, making an area within 80 km from the volcano uninhabitable for decades.
    Furthermore, some archaeological evidence indicates that, around the date of 431 AD, in El Salvador there was a sudden interruption of the production of Maya ceramics, therefore inactivity compatible with the catastrophic natural event that struck the area.  Thanks to multidisciplinary skills put in place by the group coming from 12 research Institutes (including the University of Oxford and UNAM, the National Autonomous University of Mexico), the authors of the study ‘The magnitude and impact of the 431 CE
    Tierra Blanca Joven eruption of Ilopango, El Salvador’, just published in the scientific journal Proceedings of the National Academy of Sciences (USA), combined geological and archaeological data from Central America with chemical analysis of ice cores from Greenland and Antarctica.

    Sulla rivista internazionale PNAS   


    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