Continua il lavoro dei ricercatori CNR e INGV per lo studio delle deformazioni e l’individuazione delle strutture geologiche che hanno generato il sisma del 24/08/2016, attraverso l’utilizzo di dati satellitari. L’analisi delle nuove immagini radar dei sensori europei Sentinel-1 e della costellazione italiana COSMO-SkyMed conferma l’abbassamento del suolo a forma di cucchiaio, già osservato dai dati del satellite giapponese ALOS 2, e rileva spostamenti orizzontali fino a circa 16 cm e fenomeni di instabilità di versante

 

Continua lo studio delle deformazioni del suolo e delle sorgenti sismiche legate agli eventi del 24 Agosto 2016. Tale attività è coordinata dal Dipartimento della Protezione Civile (DPC) e viene svolta da un team di ricercatori del Consiglio Nazionale delle Ricerche (Istituto per il Rilevamento Elettromagnetico dell’Ambiente, CNR-IREA di Napoli) e dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV), centri di competenza nei settori dell’elaborazione dei dati radar satellitari e della sismologia, con il supporto dell’Agenzia Spaziale Italiana (ASI).

A valle dei primi prodotti ottenuti grazie all’uso dei dati radar del satellite giapponese ALOS 2, l’analisi si è arricchita anche dei risultati ottenuti dall’elaborazione delle immagini radar acquisite più di recente dai sensori (operanti in banda C) della costellazione Sentinel-1 del Programma Europeo Copernicus e da quelli (operanti in banda X) della costellazione italiana COSMO-SkyMed, sviluppata dall'Agenzia Spaziale Italiana in cooperazione con il Ministero della Difesa. In particolare, sfruttando la tecnica dellInterferometria SAR Differenziale all’utilizzo congiunto delle immagini Sentinel-1A e Sentinel-1B acquisite da orbite ascendenti (Sud-Nord) e discendenti (Nord-Sud), è stato possibile stimare gli spostamenti del suolo lungo le due linee di vista dei radar e, da questi, ricavare le componenti verticali ed Est-Ovest delle deformazioni (vedi Figura 1). I risultati ottenuti confermano l’abbassamento del suolo dalla caratteristica forma a “cucchiaio” che si estende per circa 20 Km in direzione Nord, già osservato attraverso l’analisi dei dati ALOS 2, con una deformazione di circa 20 cm localizzata in corrispondenza dell’area di Accumoli; si noti, inoltre, che la componente Est-Ovest interessa un’area più estesa rispetto a quella verticale (circa 20 x 25 km2) ed è caratterizzata dalla presenza di quattro aree alternate di spostamento (blu verso Ovest e rosso verso Est, come mostrato in Figura 1), con valori massimi di deformazione di circa 16 cm verso Ovest.

 

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Figura 1. In alto sono riportate le due mappe di deformazione co-sismica (nelle linee di vista del radar) ottenute, da orbite ascendenti e discendenti, con la tecnica dell'Interferometria SAR Differenziale, a partire dai dati radar Sentinel-1A e 1B acquisiti il 15/08/2016 e 21/08/2016 (immagini pre-evento) ed il 27/08/2016 (immagini post-evento); in basso sono mostrate le mappe delle componenti verticale ed Est-Ovest dello spostamento del suolo, ottenute sfruttando congiuntamente i passaggi ascendenti (Sud-Nord) e discendenti (Nord-Sud). La linea blu rappresenta la traccia a terra della faglia.

 

In aggiunta ai dati Sentinel-1, i ricercatori CNR e INGV hanno beneficiato delle acquisizioni radar dei sensori in banda X della costellazione italiana COSMO-SkyMed. Si sottolinea che grazie alle elevate risoluzioni spaziali di tale sistema, è possibile ricavare informazioni sul pattern di deformazione del suolo con grande dettaglio spaziale. A tal riguardo, in Figura 2 è riportata la mappa di deformazione co-sismica, generata a partire dai dati radar acquisiti su orbite discendenti il 20/08/2016 (pre-evento) ed il 28/08/2016 (post-evento), relativa alla zona che si estende tra Tufo e Pescara del Tronto fino all’area di Castelluccio. Si noti come la migliore risoluzione spaziale consenta di individuare anche effetti deformativi localizzati (frane, faglie riattivate), come, ad esempio, lo spostamento del suolo (identificato con la freccia in Figura 2) relativo ad un’area che si estende per circa 800 x 600 m sul fianco del Monte Vettore, probabilmente legato ad un fenomeno di instabilità di versante.

Le informazioni ottenute sono particolarmente rilevanti per l’analisi dei processi geologici e geofisici in atto e per lo studio del comportamento delle faglie all’origine del terremoto attraverso lo sviluppo di modelli fisico-matematici avanzati. 

 
 
Mappa deformazione cosismica

 

Figura 2. Mappa della deformazione co-sismica ottenuta elaborando con la tecnica dell'Interferometria SAR Differenziale i dati radar satellitari acquisiti dalla costellazione COSMO-SkyMed, da orbite discendenti, il 20/08/2016 (immagine pre-evento) e il 28/08/2016 (immagine post-evento). La freccia indica una deformazione localizzata in corrispondenza del fianco del Monte Vettore, probabilmente legata a un fenomeno d’instabilità di versante.

 

 
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Lo studio delle deformazioni del suolo e delle sorgenti sismiche, focalizzato ora sul terremoto del 30 ottobre 2016, si arricchisce di nuovi importanti risultati ottenuti grazie alla elaborazione delle immagini radar della costellazione Sentinel-1 acquisite da orbite ascendenti e discendenti 

 

Grazie alle nuove immagini radar, acquisite il 1 novembre 2016 da orbite ascendenti e discendenti dai sensori (operanti in banda C) della costellazione Sentinel-1 del Programma Europeo Copernicus, le elaborazioni effettuate dal CNR-IREA utilizzando la tecnica dell’interferometria radar differenziale hanno ora rilevato, in tutta la sua estensione (circa 1100 Km quadrati) e complessità, il campo di deformazione originato dal terremoto.

In particolare, combinando le mappe di deformazione ottenute dalle immagini Sentinel-1 ascendenti e discendenti (Figura 1A e Figura 1B, rispettivamente) è stato possibile stimare gli spostamenti sia verticali, sia nella direzione est-ovest. Si evidenziano due grossi lobi di deformazione orizzontale (Figura 1C), uno con uno spostamento verso est baricentrato all’incirca nell’area di Montegallo (con un massimo di circa 40 cm), l’altro con spostamenti verso ovest centrati nell’area di Norcia (con un massimo spostamento di circa 30 cm). 

 

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Figura 1 Risultati delle analisi realizzate con dati Sentinel-1 del Programma Copernicus: in alto sono riportate le due mappe di deformazione co-sismica (nelle linee di vista del radar), ottenute da orbite ascendenti (pannello A) e discendenti (pannello B) con la tecnica dell'interferometria radar differenziale, a partire dai dati radar Sentinel-1 acquisiti il 26/10/2016 (immagini pre-evento) ed il 01/11/2016 (immagini post-evento); in basso sono mostrate le mappe delle componenti est-ovest (pannello C) e verticale (pannello D) delle deformazioni superficiali, ottenute sfruttando congiuntamente i passaggi ascendenti (Sud-Nord) e discendenti (Nord-Sud). La stella rossa rappresenta l’epicentro del terremoto del 30 ottobre 2016, quelle bianche gli epicentri degli eventi del 24 agosto e del 26 ottobre 2016

 

Si evidenziano anche significative deformazioni verticali (Figura 1D) caratterizzate da una forte subsidenza, di almeno 60 cm nell’area di Castelluccio (già emersa dalle prime analisi dei dati Sentinel-1), e da una deformazione verticale in sollevamento di circa 12 cm nell’area di Norcia. Fra l’altro, gli effetti relativi all’area di Norcia erano già in parte emersi dall’analisi effettuata utilizzando congiuntamente i primi dati Sentinel-1 e quelli della costellazione italiana COSMO-SkyMed (operante in banda X) sviluppata dall'Agenzia Spaziale Italiana in cooperazione con il Ministero della Difesa.

Si segnala infine che, a causa delle notevoli entità delle deformazioni avvenute, è possibile che gli spostamenti rilevati siano sottostimati anche di un 30% ma tali effetti saranno corretti grazie alle nuove acquisizioni già previste nei prossimi giorni, in particolare quelle del sensore radar (operante in banda L) a bordo del satellite giapponese ALOS 2.

L’attività è coordinata dal Dipartimento della Protezione Civile (DPC) e viene svolta da un team di ricercatori dell’Istituto per il Rilevamento Elettromagnetico dell’Ambiente del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR-IREA di Napoli) e dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV)centri di competenza nei settori dell’elaborazione dei dati radar satellitari e della sismologia, con il supporto dell’Agenzia Spaziale Italiana (ASI).

 

Il programma Copernicus è diretto dalla Commissione Europea. L'Agenzia Spaziale Europea (ESA) è responsabile dello sviluppo dei satelliti Sentinel e gestisce i due satelliti Sentinel-1. 

 
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Ricercatori CNR e INGV, attraverso l’utilizzo di immagini radar del satellite giapponese ALOS 2, hanno rilevato le deformazioni del suolo provocate dagli eventi sismici del 26/10/2016 che hanno colpito le province di Macerata e Perugia. Il campo di deformazione rilevato si estende per circa 20 Km in direzione Nord e presenta un abbassamento del suolo massimo di circa 18 cm
 

Prosegue l’attività relativa allo studio delle deformazioni del suolo e delle sorgenti sismiche, focalizzata ora sugli eventi del 26 ottobre scorso. Tale attività è coordinata dal Dipartimento della Protezione Civile (DPC) e viene svolta da un team di ricercatori dell’Istituto per il Rilevamento Elettromagnetico dell’Ambiente Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR-IREA di Napoli) e dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV), centri di competenza nei settori dell’elaborazione dei dati radar satellitari e della sismologia, con il supporto dell’Agenzia Spaziale Italiana (ASI).

“Utilizzando i dati del satellite giapponese ALOS 2, il team di ricercatori di CNR-IREA e INGV ha misurato anche in questa occasione e con alta precisione i movimenti permanenti del suolo originati durante il terremoto, utilizzando l'interferometria differenziale”, spiega Riccardo Lanari, direttore del CNR-IREA. “In questo caso, la banda di frequenze utilizzate (banda L) dal radar operante a bordo del satellite ALOS 2 ci ha consentito di rilevare le deformazioni del suolo nonostante la zona colpita sia particolarmente coperta da vegetazione. Tali deformazioni si verificano circa 8 chilometri più a Nord rispetto a quelle provocate dal terremoto di Amatrice del 24 agosto, e caratterizzano una zona che si estende per circa 20 km in direzione Nord e presenta un abbassamento del suolo massimo di circa 18 cm (corrispondenti a 22 centimetri di allontanamento, rispetto alla linea di vista del radar) in corrispondenza dell’area di Vallestretta”.

 

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“I movimenti del suolo misurati dal satellite, insieme ad altri dati geologici e sismologici, sono ora in corso di analisi per elaborare dei modelli fisico-matematici tramite i quali sarà possibile individuare la faglia sorgente del terremoto e caratterizzarne l'attività profonda. I primi risultati sembrano indicare che la faglia attivata il 26 ottobre faccia parte della stessa struttura geologica che ha causato il terremoto di Amatrice. Il piano di faglia quindi è inclinato verso ovest di circa 50°, si colloca tra 10 e 3 chilometri di profondità e non raggiunge la superficie”, spiega Stefano Salvi, dirigente tecnologo dell’INGV. “A partire dalla sequenza di Colfiorito nel 1997 i dati satellitari radar sono stati utilizzati molte volte in Italia per individuare sorgenti sismiche e vulcaniche, grazie anche alle tecniche sviluppate dai ricercatori del CNR-IREA, che oggi sono all'avanguardia nel panorama internazionale”.

L’obiettivo del Dipartimento della Protezione Civile, durante un’emergenza sismica, è ottenere in tempi brevi un quadro delle deformazioni e degli spostamenti del suolo causati dal sisma nell’area dell’epicentro. I Centri di Competenza CNR-IREA e INGV, grazie alle loro specifiche competenze, supportano il Dipartimento nell’utilizzo dei dati e delle informazioni satellitari e nella loro integrazione con i dati in situ: tale collaborazione consente lo sviluppo di prodotti, metodi e procedure che migliorano il sistema nazionale di risposta all’emergenza e che sono a disposizione di tutto il Servizio Nazionale della Protezione Civile. 

 

 
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Componenti Est-Ovest e Verticale dello spostamento del suolo dovuto al terremoto del 30 Ottobre 2016, misurate nell’area del comune di Norcia (Italia). I risultati sono stati ricavati combinando le mappe di deformazione ottenute elaborando dati ascendenti SPOTLIGHT COSMO-SkyMed e dati discendenti IWS Sentinel-1.
 

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