Rapporto sull'Attività Scientifica 2002 - INGV Home Page

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Rapporto attività scientifica 2002 3.2. Unità funzionale Fisica del Vulcanismo Responsabile: Giuseppe De Natale Consistenza numerica del personale Ricercatori Tecnici Amministrativi Dottorandi, Associati di Ricerca Assegnisti, etc. 9 1 0 3 0 Risorse strumentali e infrastrutture Laboratorio di Geodesia. Laboratorio Elettronico. Elenco dei progetti interni ed esterni all’INGV Titolo Responsabile Ente finanziatore Importo per l’anno Scenari Eruttivi da Modellistica Fisica G. De Natale GNV 31 KEuro e Vulcanologia Sperimentale (cord. Trigila) EXPLORIS G. Macedonio EU-V Framework 50 KEuro (coord. A.Neri) (inizio Nov. 2002) VOLCALERT G. De Natale EU-V Framework 43.5 KEuro (coord. C. Kilburn, UCL, GB) Sistema Integrato di Monitoraggio G. De Natale (leader MURST PON 980 KEuro Ambientale D’Appolonia spa) Modelli Fisici Integrati per la Simulazione G. De Natale (anche MURST FIRB Accettato, in corso dei Processi Vulcanici coord. nazionale) di ricontrattazione Progetto INTERREG G. De Natale (coord. EU In corso di valutazione Ente Parco Vesuvio Progetto UN-OCHA Nyiragongo G. De Natale, UN-OCHA 180 KEuro M. Cattaneo (da assegnare) Collaborazioni Principali strutture estere IPGP, Paris, Francia Universidad Complutense, Madrid, Spagna U.S. Geological Survey, Menlo Park, USA International Seismological Centre, UK University College of London, UK University of Edinburg, UK Consejo Superior de Investigationes Cientificas (CSIC), Spagna Lund Institute, Svezia Università di Bergen, Norvegia Universidad Complutense, Madrid, Spagna Università di Amburgo, Germania Deutsches Archaologisches Institut Rom Japan Institute of Paleological Studies Principali strutture nazionali Università “Federico II” di Napoli Università di Catania Università di Bologna Università di Trieste IREA-CNR di Napoli Università di Roma “La Sapienza” Università di Firenze (LENS) Istituto Nazionale di Ottica Applicata, Firenze-Napoli 96
Sezione di Napoli Osservatorio Vesuviano IMM-CNR, Napoli Geomare Sud, Napoli Alenia, Napoli D’Appolonia, Roma-Napoli SIT, Firenze MARS-Alenia Soprintendenza Archeologica Pompei Università di Torino Dipartimento di Storia dell’Architettura e Restauro, Napoli Principali strutture INGV Sezione CNT di Roma Sezione Roma 1 di Roma Sezione di Catania Sezione di Palermo Descrizione attività Le ricerche in corso nel 2002 hanno spaziato su tutti i campi della Fisica del Vulcanismo e, in misura minore, sullo studio dei processi deformativi e sismogenetici delle grandi faglie tettoniche in Italia. L’attività dell’Unità Funzionale di Fisica del Vulcanismo è stata finalizzata a due tematiche principali, che riflettono la natura stessa della disciplina nella nuova impostazione che le si è data. La prima tematica, per certi versi più classica, è la costruzione di modelli matematici ed interpretativi dei fenomeni vulcanici, e della loro relazione con i fenomeni tettonici. Anche lo sviluppo di questa tematica, comunque, è stato notevolmente innovativo, in quanto ha fuso insieme in maniera stretta, le discipline più orientate al rilevamento (sismologia, geodesia) la modellistica matematica propriamente detta e la vulcanologia sperimentale. In questo ambito, sono stati sviluppati nuovi modelli interpretativi della sismicità e delle deformazioni nelle aree vulcaniche napoletane, con importanti implicazioni anche per le valutazioni di pericolosità. Gran parte di questa ricerca è stata indirizzata alle aree Somma- Vesuvio, Campi Flegrei, Ischia. Per i Campi Flegrei, inoltre, sono stati sviluppati nuovi modelli interpretativi di dinamica con la teoria del caos e le equazioni di Lorenz. Per alcune delle aree vulcaniche napoletane, sono stati studiati gli effetti dei principali terremoti recenti e storici, ed i processi di attenuazione da dati macrosismici. Sono stati anche elaborati nuovi modelli di interazione, a scala anche globale, tra fenomeni tettonici e vulcanici, e nuovi modelli di simulazione di eruzioni vulcaniane. Per il Vesuvio, una stretta collaborazione con petrologi e geochimici, anche nell’ambito dei progetti di ricerca nazionali ed internazionali della UF, ha permesso di ottenere risultati innovativi di grande importanza sulla struttura, la localizzazione delle principali camere magmatiche e la dinamica pre-eruttiva e dei periodi di quiescenza. Sempre per i vulcani napoletani, sono state inoltre effettuate ricerche sull’interazione delle eruzioni con l’ambiente anche antropizzato, nonché dei processi che regolano la sismicità regionale. La collaborazione con l’unità di Geodesia nel settore modellistico è stata molto stretta, ed ha riguardato tra l’altro la modellistica e l’interpretazione delle deformazioni statiche dell’Etna, sia in seguito ad episodi vulcanici sia in seguito all’attivazione di strutture tettoniche ben definite (faglia Pernicana). Inoltre, un modello probabilistico di pericolosità da flussi piroclastici è stato elaborato per l’area flegrea. Ancora, una parte delle ricerche è stata focalizzata allo sviluppo di modelli fluidodinamici delle lave e delle colate di fango, nonché dei processi di interazione indiretta (senza contatto) tra magma ed acquiferi superficiali. A questo proposito, una dettagliata analisi fisica quantitativa dei processi di mini-uplift ai campi Flegrei ha confermato l’ottima corrispondenza dei fenomeni bradisismici, a tutte le scale di energia, con semplici modelli termofluidodinamici. La seconda tematica, che caratterizza in maniera altamente innovativa la Fisica del Vulcanismo nell’accezione che le si è data, è consistita nello sviluppo di nuovi sensori di monitoraggio, di tipo geofisico e geochimico. Nell’anno in corso, sono stati sviluppati due tipi di sensori opto-elettronici per la determinazione in continua delle quantità di H 2 O e CO 2 , in fumarole o comunque sul campo. Questa tematica, che verrà sviluppata molto più a fondo a partire dal 2003, nell’ambito di cospicui progetti nazionali ed internazionali, prevede inoltre lo sviluppo di nuovi prototipi di sensori di deformazione statica e dinamica (sismografi), con l’impiego del principio dei reticoli di Braggs, ed a sistemi di monitoraggio multiparametrico altamente innovativi. Pubblicazioni dell’anno su riviste JCR Beauducel et al. (2002): PAGEOPH. Chiappini et al. (2002): J. Volcanol. Geotherm. Res. Cioni et al. (2002): J. Geophys. Res. Clarke et al. (2002): Geol. Soc. London Spec. Publ. Clarke et al. (2002): Nature. Cubellis, Marturano (2002): J. Volcanol. Geotherm. Res. Cubellis et al. (2002): J. Volcanol. Geotherm. Res. De Natale et al. (2002): Pure Appl. Geophys. Esposti Ongaro et al. (2002): Bull. Volcanol. 97
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