L’ambiente al primo posto

ROMA – focus\aise - Uno studio recentemente pubblicato sulla rivista scientifica “Nature Communications”, intitolato “Non-linear elasticity, earthquake triggering and seasonal hydrological forcing along the Irpinia fault, Southern Italy” fornisce approfondimenti innovativi sui processi che collegano la variazione stagionale delle masse d’acqua, l’elasticità delle rocce crostali e l’attività sismica in Irpinia.
La ricerca, condotta nell’ambito del progetto multidisciplinare Pianeta Dinamico-MYBURP (Modulation of hYdrology on stress BUildup on the IRPinia Fault), è stata realizzata da un team di ricercatori dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV), dell’Università degli Studi di Padova, dell’Università degli Studi di Napoli Federico II e della società Acquedotto Pugliese.
“Il nostro studio ha rivelato come gli effetti idrologici influenzino le caratteristiche meccaniche del sistema di faglie in Irpinia e la distribuzione temporale della sua sismicità”, spiega Nicola D’Agostino, ricercatore dell’INGV e coordinatore del team di ricerca. “Per scoprirlo, abbiamo analizzato le variazioni stagionali di velocità delle onde sismiche nella crosta terrestre e le serie temporali di deformazione provenienti da una rete avanzata di stazioni sismiche e GNSS dell’Irpinia Near Fault Observatory e della Rete GNSS RING”.
I ricercatori hanno infatti scoperto che la ricarica idrologica degli acquiferi carsici dell’Appennino genera deformazioni naturali che modulano la velocità delle onde sismiche e la sismicità locale. Attraverso una tecnica innovativa di analisi del rumore sismico ambientale è stato possibile misurare le variazioni stagionali di velocità delle onde sismiche che attraversano la crosta terrestre e confrontarle con le misure di deformazione crostale indotte dagli effetti idrologici.
“Queste due informazioni ci hanno permesso di misurare le variazioni di velocità delle onde sismiche in funzione della deformazione crostale, parametro importante per quantificare la non-linearità delle proprietà elastiche delle rocce”, sottolinea Stefania Tarantino, assegnista di ricerca dell’INGV e prima autrice dell’articolo.
Piero Poli, Professore dell’Università degli Studi di Padova e coautore dell’articolo aggiunge, infatti, che “osservazioni di laboratorio mostrano come le proprietà elastiche varino in funzione dello stato di deformazione dei materiali (elasticità non-lineare), con significative implicazioni sulle caratteristiche meccaniche con cui le rocce di faglia rispondono all’accumulo di deformazione che precede i terremoti. La sensitività osservata è risultata simile ai valori misurati in laboratorio, confermando la validità dell’approccio scientifico adottato”.
“Le nostre osservazioni mostrano inoltre un aumento degli eventi sismici di bassa magnitudo (M < 3.7) in primavera-estate, quando il carico idrologico è maggiore, suggerendo che l’elasticità non-lineare possa giocare un ruolo chiave non solo nei fenomeni sismici minori, ma anche nella preparazione di terremoti di grande magnitudo, come quello che colpì l’Irpinia nel 1980”, sottolinea Aldo Zollo, Professore dell’Università degli Studi di Napoli Federico II e coautore dell’articolo.
Gaetano Festa, Professore dell’Università degli Studi di Napoli Federico II e coautore dell’articolo, aggiunge che “l’area geografica oggetto dello studio è oggi monitorata da un’infrastruttura multiparametrica avanzata denominata ‘Irpinia Near Fault Observatory’ e costituita da stazioni sismiche, geodetiche e geochimiche, nonché da un sistema di rilevamento sismico mediante fibra ottica (DAS), gestiti dall’INGV e dall’Università Federico II”.
Aspetto importante del lavoro è stata la sinergia con la società Acquedotto Pugliese, importante infrastruttura pubblica di approvvigionamento idrico-potabile della regione Puglia e gestore della Sorgente Sanità di Caposele, che ha fornito dati indispensabili per la comprensione della relazione tra effetti idrologici e processi crostali. “Siamo particolarmente soddisfatti di aver offerto il nostro contribuito alla realizzazione dello studio. Un contributo reso possibile dall’approfondita conoscenza della materia e dalla vasta esperienza sul campo, come testimoniato, tra l’altro, nel corso del convegno sul tema, organizzato con INGV nel nostro palazzo nel maggio scorso”, dichiara Domenico Laforgia, presidente di Acquedotto Pugliese.
I risultati di questo studio offrono nuove prospettive per comprendere e monitorare sempre meglio i processi di accumulo e rilascio della deformazione sismica, con l’obiettivo di migliorare le tecniche di mitigazione del rischio sismico.
È iniziata in Antartide la quarta campagna del progetto Beyond EPICA - Oldest Ice. Un team internazionale di 16 scienziati e personale logistico è impegnato nel sito remoto di Little Dome C, situato a 35 chilometri dalla Stazione italo-francese Concordia a un'altitudine di 3.200 metri con temperature medie estive di -35°C. Questo sforzo internazionale, guidato dall'Istituto di scienze polari del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Isp), mira a proseguire la perforazione dalla profondità raggiunta la scorsa stagione, 1.836 metri, fino ad arrivare a 2.750 metri, dove si prevede di trovare il substrato roccioso. A questa profondità il ghiaccio potrebbe contenere registrazioni della storia climatica della Terra risalenti a 1,5 milioni di anni fa, rivelando per la prima volta informazioni dirette sulla temperatura atmosferica e sulle concentrazioni di gas serra.
Il team, composto da 16 scienziati e personale logistico, lavorerà per due mesi in condizioni estive antartiche, con temperature medie di -35°C, nel campo remoto di Little Dome C, a un'altitudine di 3.200 metri sul livello del mare. Dopo le operazioni di riapertura del campo, il team ha iniziato le attività di perforazione pochi giorni fa, raggiungendo già una profondità di oltre 1900 metri.
“Siamo di fronte a una missione molto delicata e cruciale: il nostro obiettivo è raggiungere il fondo della calotta entro questa campagna e trasportare i campioni di carote di ghiaccio in Europa mantenendo una temperatura della catena del freddo di almeno -50°C”, spiega Carlo Barbante, professore ordinario all'Università Ca' Foscari Venezia, associato a Cnr-Isp e coordinatore di Beyond EPICA. “Se il team avrà successo, segnerà un momento storico per la scienza del clima e dell'ambiente. Inoltre, questo risultato ci permetterà di concentrare la prossima e ultima campagna sulla replica della parte più profonda della carota di ghiaccio e di iniziare la chiusura del campo Little Dome C”.
“Attualmente siamo al sesto e penultimo anno di finanziamento europeo. L'esito di questa campagna sarà fondamentale per rispettare il piano di lavoro e raggiungere i risultati attesi concordati con la Commissione Europea”, afferma Chiara Venier, tecnologa del Cnr-Isp e project manager di Beyond EPICA.
La carota di ghiaccio di Beyond EPICA fornirà informazioni senza precedenti sul clima del passato e sulla composizione dell'atmosfera durante la Transizione Medio-Pleistocenica, un periodo compreso tra 900.000 e 1,2 milioni di anni fa, quando i cicli glaciali passarono da un ciclo di 41.000 anni a uno di 100.000 anni. Le ragioni di questo cambiamento rimangono uno dei misteri della scienza che questo progetto si propone di affrontare.
“Le analisi isotopiche che saranno eseguite sulla carota di ghiaccio Beyond EPICA direttamente in campo verranno confrontate con i risultati ottenuti dall’analisi della carota del progetto EPICA estratta a Dome C, consentendo una datazione preliminare del ghiaccio appena recuperato”, spiega Barbara Stenni, professoressa ordinaria all'Università Ca' Foscari Venezia.
Il progetto Beyond EPICA (European Project for Ice Coring in Antarctica) - Oldest Ice è stato finanziato dalla Commissione Europea e sostenuto da partner nazionali e agenzie di finanziamento in Belgio, Danimarca, Francia, Germania, Italia, Norvegia, Svezia, Svizzera, Paesi Bassi e Regno Unito. Oltre al Cnr e all'Università Ca' Foscari Venezia, l'Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l'energia e lo sviluppo economico sostenibile (ENEA) è responsabile, insieme all'Istituto polare francese (IPEV), della gestione logistica.
“Il trasferimento delle carote di ghiaccio da Little Dome C ai laboratori europei, mantenendo una catena del freddo a -50°C tra i due emisferi, rappresenta una sfida significativa per la logistica dell'ENEA”, afferma Gianluca Bianchi Fasani, ricercatore senior dell'ENEA-UTA e responsabile della logistica ENEA per Beyond EPICA. “È stata sviluppata una strategia che prevede la progettazione di celle climatiche specializzate e una precisa programmazione dei mezzi aerei e navali del Programma Nazionale di Ricerche in Antartide (PNRA)”.
Le attività di Beyond EPICA - Oldest Ice beneficiano della sinergia con le ricerche condotte nell'ambito del PNRA, finanziato dal Ministero dell'Università e della Ricerca (MUR) e gestito dal Cnr per il coordinamento scientifico, dall'ENEA per la pianificazione logistica e l'organizzazione delle attività nelle basi antartiche e dall'Istituto Nazionale di Oceanografia e di Geofisica Sperimentale (OGS) per la gestione tecnico-scientifica della rompighiaccio Laura Bassi.
I partecipanti alla campagna 2024/2025: Federico Scoto del Cnr-Isp, Matthias Hüther, Manuela Krebs, Gunther Lawer, Johannes Lemburg, Martin Leonhardt e Frank Wilhelms dell'Istituto Alfred Wegener, Inès Gay dell'IPEV, Danilo Collino e Michele Scalet dell'ENEA, Marie Bouchet e Ailsa Chung del CNRS, Barbara Seth e Lison Soussaintjean dell'Università di Berna, Julien Westhoff dell'Università di Copenhagen e Lisa Ardoin dell'Université Libre de Bruxelles. (focus/aise)