Rapporto sull'Attività Scientifica 2002 - INGV Home Page

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Rapporto attività scientifica 2002 2.3. Sinergia tra le varie UF e UP e loro partecipazione agli obiettivi Al conseguimento degli obiettivi strategici della sezione concorrono le diverse UF con una buona integrazione ed un discreto grado di coordinamento. La sinergia tra le diverse unità funzionali e la pertinenza delle loro attività agli obiettivi del piano triennale possono essere dedotte dalla descrizione delle attività svolte riportata nel paragrafo 3 della presente relazione. Sicuramente lo scambio delle informazioni e la circolazione dei risultati delle ricerche è uno dei punti su cui continuare a lavorare anche potenziando le infrastrutture (ad esempio dotando la sezione di una propria rete intranet). La sinergia su alcuni obiettivi strategici è già forte, nonostante richieda un continuo stimolo. Un esempio rilevante per le diverse discipline è sicuramente l’interazione sinergica per contribuire alla definizione della pericolosità sismica e vulcanica. Tuttavia, è necessario anche rilevare l’importanza della sinergia derivante dal confronto di metodologie di simulazione numerica che, pur essendo basate su algoritmi e strategie di calcolo simili, sono finalizzate ed applicate allo studio di processi differenti (la modellazione dei processi vulcanici e tettonici o la statistica dei terremoti e delle eruzioni sono esempi esaustivi). La riduzione della frammentazione delle attività di ricerca è stata perseguita nel corso del 2002; tuttavia tale obiettivo richiede ulteriori sforzi ed iniziative per giungere ad un sistema di ricerca aperto e qualificato in cui la concorrenza e la collaborazione coesistano per mantenere alto il livello e la qualità della produzione scientifica. 2.4. Sintesi dei risultati più rilevanti della sezione I risultati più rilevanti ottenuti nella sezione durante l’anno 2002 sono qui sinteticamente descritti. Nell’ambito della Fisica dell’Interno della Terra sono stati svolti importanti studi sulla sismotettonica globale e sulla struttura e reologia del mantello e sulla dinamica del nucleo. Sono stati studiati i profili di viscosità del mantello in diverse regioni della Terra e si è studiata la struttura della transizione mantello-nucleo terrestre. Queste attività di ricerca nella sezione hanno mostrato un grado di crescita ed un livello qualitativo sempre più alto negli anni passati e garantiscono ottime prospettive di sviluppo e ricerca per il futuro. Importanti risultati sono stati conseguiti nello studio della Meccanica delle Faglie e nella Fisica della Sorgente Sismica. Sono stati implementati codici di calcolo alle differenze finite per la simulazione dell’enucleazione e della successiva propagazione dinamica durante un terremoto. Questi studi hanno migliorato lo stato delle conoscenze sui meccanismi di Interazione tra Faglie e di diffusione di sforzo elastico e visco-elastico (cosismico e postsismico). Sono stati sviluppati ed applicati nuovi metodi di indagine della modalità di diffusione del campo di sforzo generato da un terremoto, sia su scala globale sia locale, per studiare il problema dell’interazione fra sorgenti sismiche, tenendo conto non soltanto degli effetti elastostatici ma anche di quelli dinamici, sia elastici che viscoelastici. I risultati di queste ricerche hanno portato a numerose pubblicazioni nel corso del 2002 come si evince dall’elenco allegato alla presente relazione. L’interazione tra faglie sismogenetiche è stata studiata con differenti metodologie originali sviluppate da ricercatori della sezione che sono state applicate a diverse aree del pianeta in differenti regimi tettonici. Sono stati svolti studi sulla Sismotettonica e sulla Sismicità della regione italiana sia attraverso modellazioni semi-analitiche ed agli elementi finiti sia attraverso l’analisi della distribuzione spazio-temporale della sismicità. Importanti risultati sono stati ottenuti nello studio della statistica dei terremoti e nella caratterizzazione spazio-temporale della sismicità. È proseguita con successo l’analisi dei breakout per la definizione del campo di sforzo; mediante lo sviluppo di software dedicati per l’interpolazione dei dati di stress è stata elaborata la mappa dello sforzo attivo in Italia che integra dati di breakouts, meccanismi focali di terremoti moderati e/o forti e soluzioni focali di microsismicità. La caratterizzazione del regime tettonico e delle sorgenti sismogenetiche in alcune aree dell’Appennino Umbro-Marchigiano è stata eseguita integrando i dati sismologici con l’interpretazione di linee di sismica attiva. Esiste quindi un’elevata potenzialità di caratterizzare il regime tettonico con metodi integrati e con approcci multidisciplinari. Lo studio della Geologia dei Terremoti, l’identificazione di strutture attive ed il loro inquadramento sismotettonico sono stati sviluppati sia mediante rilievi di terreno e indagini di Geomorfologia sia mediante approcci multidisciplinari che comprendono la interpretazione di profili di sismica a riflessione e l’elaborazione di dati di sottosuolo (GeoRadar, geoelettrici). La sezione si è anche caratterizzata per aver svolto, in collaborazione con ricercatori di altre sezioni, studi di sismicità storica sia per l’area italiana che per quella mediterranea. Alcune di queste attività hanno avuto come sintesi la compilazione del Database of Potential Sources for Earthquakes Larger than M 5.5 in Italy. Il Laboratorio di Geochimica partecipa direttamente alle attività della sezione con ricerche congiunte in aree di interesse. Il Laboratorio è inoltre coinvolto nella elaborazione della Banca-dati dei fuidi di interesse geodinamico e vulcano-tettonico. Una parte preponderante delle attività del Laboratorio di Geochimica si svolge all’estero, in particolare in Grecia, attraverso diversi progetti europei. Nella sezione sono svolte ricerche geochimiche applicate sui precursori delle eruzioni, sul gas hazard, sui meccanismi eruttivi e sul rischio vulcanico. Gli studi degli Effetti causati da Terremoti sul territorio si sono articolati sia sull’analisi del campo Macrosismico sia sulla valutazione degli effetti di amplificazione del moto del suolo in aree sismogenetiche. È proseguita la pubblicazione dei bollettini macrosismici. Sono proseguiti gli studi degli effetti di sito nell’Appennino Umbro-Marchigiano, in particolare a Nocera Umbra e nella piana di Colfiorito. Sono stati raccolti nuovi dati in occasione delle sequenze sismiche di Palermo e del Molise. L’acquisizione strumentale di forme d’onda del moto del suolo ha fornito una elevata quantità di dati sperimentali. Inoltre, è continuata la registrazione di terremoti in area urbana (Benevento, Catania e Palermo). I dati sono confluiti in una banca dati di centinaia di sismogrammi, che vengono utilizzati per la stima delle amplificazioni spettrali causate dalla geologia locale. Sono stati sviluppati e perfezionati codici di calcolo per la simulazione di onde sismiche 6
Sezione di Roma 1 Sismologia e Tettonofisica (P-SV, SH) incidenti in modelli 2D dissipativi utilizzando diverse tecniche di calcolo (differenze finite, elementi finiti, volumi finiti) al fine di calcolare l’effetto della propagazione in coperture sedimentarie superficiali poco consolidate per la stima degli effetti di sito. Lo studio della Struttura Terrestre ha fornito dei modelli per diverse regioni del pianeta, con particolare riguardo all’area italiana, europea-mediterranea e antartica. Lo studio della struttura crostale e del mantello superiore dell’Antartico è stato condotto attraverso l’analisi e l’inversione tomografica di onde di superficie. Lo studio dei tempi di percorso di onde di volume ha invece prodotto un modello di alto dettaglio del mantello superiore e della zona di transizione sotto la regione mediterranea, mentre lo studio delle funzioni di risposta crostale per eventi telesismici ha fornito utili informazioni per la stima della profondità del limite crosta-mantello nel territorio italiano. Sono state implementate ed elaborate nuove metodologie per il calcolo dei momenti tensori e dei parametri caratteristici della Sorgente Sismica. Queste nuove procedure permettono di estendere il calcolo di meccanismi CMT e soluzioni focali a terremoti di magnitudo medio-bassa (3
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