Ferdinando Parisi

Ferdinando Parisi

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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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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.

 

 

Ricercatori CNR e INGV hanno individuato la faglia sorgente del sisma di Amatrice analizzando i movimenti permanenti del terreno individuati con il satellite giapponese ALOS 2. È stato evidenziato un abbassamento del suolo a forma di cucchiaio, con un valore massimo di circa 20 centimetri nell’area di Accumoli. La faglia sorgente del terremoto di Amatrice si colloca a pochi chilometri di profondità nella zona compresa tra Amatrice e Norcia

 

Nell’emergenza post terremoto il Dipartimento della Protezione Civile (DPC), fin dalle primissime ore dopo il sisma, ha attivato i suoi centri di competenza nei settori dell’elaborazione dei dati radar satellitari e della sismologia – Consiglio Nazionale delle Ricerche (Istituto per il Rilevamento Elettromagnetico dell’Ambiente, CNR-IREA di Napoli) ed Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) – per un’analisi di dati satellitari volta alla misura dei movimenti del suolo innescati dalle scosse ed allo studio delle sorgenti sismiche.

Utilizzando i dati del satellite giapponese ALOS 2, ottenuti tramite progetti scientifici, un team di ricercatori di CNR e INGV (coordinato da Riccardo Lanari, direttore del CNR-IREA e da Stefano Salvi, dirigente tecnologo dell’INGV) ha misurato con alta precisione i movimenti permanenti del suolo originati durante il terremoto, utilizzando la tecnica dell'Interferometria Differenziale.

Tale tecnica consente, confrontando immagini radar acquisite prima dell’evento con immagini successive al sisma, di rilevare deformazioni della superficie del suolo con accuratezza centimetrica. In particolare, è stato evidenziato un abbassamento del suolo a forma di cucchiaio che si estende per circa 20 Km in direzione Nord ed ha un valore massimo di circa 20 centimetri in corrispondenza dell’area di Accumoli.

 

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Mappa della deformazione ottenuta elaborando, con la tecnica dell'Interferometria Differenziale, le immagini radar del satellite ALOS 2 acquisite il 09/09/2015 (pre-evento) ed il 24/08/2016 (post-evento); la zona in rosso evidenzia l’area affetta dall’abbassamento (allontanamento dal radar) dovuto agli eventi sismici, che raggiunge circa 20 centimetri in corrispondenza  di Accumoli.

 

La mappa dei movimenti del suolo è stata poi utilizzata per sviluppare dei modelli fisico-matematici della faglia che ha originato il terremoto. Le faglie possono essere visualizzate come dei piani di frattura lungo i quali si ha lo scorrimento dei due blocchi di crosta terrestre: quando il movimento è molto rapido si genera un terremoto. La faglia sorgente del terremoto di Amatrice si colloca a pochi chilometri di profondità nella zona compresa tra Amatrice e Norcia, passando sotto Accumuli. Si tratta di un piano di frattura lungo circa 25 km che si immerge verso sud ovest (verso Rieti) con una inclinazione di 50°.  Tale piano corrisponde ad una faglia già nota da studi geologici di superficie. La conoscenza di dettaglio della posizione e delle caratteristiche delle sorgenti sismiche è un elemento fondamentale per la gestione dell'emergenza ed è importante anche per la redazione di mappe di pericolosità sismica sempre più affidabili.

Si segnala che ottenere in tempi brevi un quadro sinottico delle deformazioni e degli spostamenti del suolo causati da un sisma nell’area epicentrale rappresenta uno degli obiettivi del Dipartimento della Protezione Civile, durante un’emergenza sismica. In questo caso specifico i risultati ottenuti sono frutto della lunga e consolidata collaborazione promossa dal Dipartimento tra i propri Centri di Competenza – in questo caso CNR-IREA e INGV. Sulla base delle loro competenze, questi centri supportano il DPC nell’utilizzo dei dati e delle informazioni satellitari e nella loro integrazione con i dati in situ; quest’attività ha permesso lo sviluppo di prodotti, metodi e procedure che hanno migliorato le capacità del sistema nazionale di allertamento e di risposta all’emergenza. I risultati da questo primo monitoraggio interferometrico sono disponibili per l’intero Sistema Nazionale di Protezione Civile attraverso il Dipartimento della Protezione Civile, impegnato nel coordinamento della gestione dell’emergenza.

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