Reti di monitoraggio

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Il gruppo di lavoro si occupa del monitoraggio sismico sia in ambito di situazioni di emergenza sismica che nell’ambito dello studio di aree tettonicamente attive. Da qualche anno parte dell’attività è finalizzata anche al monitoraggio sismico delle aree di coltivazione delle georisorse (petrolio, geotermia) e nel monitoraggio sismico dei bacini artificiali.

La Sezione di Pisa ha in dotazione 13 stazioni sismiche:

  • 7 GAIA2
  • 1 Nanometrics Centaur

equipaggiate con sensori Lennartz 3D-Lite

  • 5 Guralp CMG6TD

Tutte le stazioni sono corredate da pannelli solari e batterie che ne garantiscono il funzionamento in aree non servite da energia elettrica.

Nel Laboratorio di Sismologia della Sezione di Pisa è stato inoltre sviluppato un modulo di estensione delle Guralp CMG6TD composto da un Raspberry PI in grado di acquisire i dati seriali provenienti dalla stazione attraverso un seedlink server e renderli disponibili su rete ethernet.

Attività di Emergenza – Sismiko

Come altre sedi INGV anche la Sezione di Pisa fa parte di Sismiko che è il coordinamento delle Reti Sismiche Mobili di Pronto Intervento dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV).

L’installazione in tempi rapidi di stazioni sismiche temporanee ad integrazione delle reti sismiche permanenti aumenta la capacità di detezione dei terremoti in periodi e aree di particolare interesse. Ciò diventa di particolare rilievo durante una sequenza sismica a seguito di un forte terremoto o durante uno sciame sismico persistente.
I dati acquisiti in queste situazioni aiutano nell’immediato a definire con maggiore precisione il fenomeno in corso, migliorano le localizzazioni ipocentrali e le elaborazioni prodotte in tempo reale presso le sale operative INGV, e forniscono i dati di base per studi di sismotettonica e fisica dei terremoti e dei vulcani.

La Sezione di Pisa mette a disposizione di Sismiko 3 stazioni sismiche broad-band Guralp CMG6TD, equipaggiate con router UMTS per la trasmissione in tempo reale dei segnali sismici alla sala operativa di Roma.

Studio di aree sismo-tettonicamente attive

(a) Histograms of the daily number of events recorded between 2 and 12 June 2006 (match-filter catalog), daily wastewater injection rate (green dots), and well-head pressure (blue dots). Red, black, and grey histograms indicate events with ML ≥ 1.5, 1 ≤ ML 
(a) Histograms of the daily number of events recorded between 2 and 12 June 2006 (match-filter catalog), daily wastewater injection rate (green dots), and well-head pressure (blue dots). Red, black, and grey histograms indicate events with ML ≥ 1.5, 1 ≤ ML < 1.5, and ML < 1. (b) Vp/Vs ratio measured at stations AG11 and AG10 (see ) along with the associated error bars (see the supporting information file for detailed information). (c) Fast direction orientation measured at station AG11 through S wave splitting analysis. (d) Cumulative number of events (dots); the size of the dots is proportional to the energy of the earthquakes.

L’utilizzo della strumentazione di monitoraggio consente di studiare aree sismicamente attive, per caratterizzarle dal punto di vista sismotettonico.
La sismotettonica è la disciplina che si occupa di studiare i rapporti tra la sismicità e la tettonica, al fine di individuare e caratterizzare le sorgenti sismiche attive in una data area e stimarne il loro potenziale sismogenetico. Per uno studio sismotettonico è pertanto fondamentale avere a disposizione un catalogo sismico con localizzazioni di buona qualità, soluzioni focali e magnitudo oltre ad una conoscenza della geologia regionale dell’area oggetto di studio.

Monitoraggio di aree soggette a coltivazione delle georisorse (petrolio, geotermia)

A fronte di una persistente e crescente preoccupazione pubblica circa la possibilità che alcune attività di sfruttamento delle risorse del sottosuolo inducano o attivino terremoti, l’INGV ha attivato nell’ambito della Struttura di Ricerca Terremoti, una “Linea di Attività” (LdA) denominata “Sismicità indotta e caratterizzazione dei sistemi naturali”. Il fine ultimo di questa LdA è quella di studiare le relazioni che possono esistere tra attività antropiche (coltivazione di idrocarburi, produzione di energia geotermica, stoccaggio di gas naturale e CO2, invasi idrici) e l’innesco di attività sismica anche alla luce dei recenti casi di terremoti (anche al di sopra della soglia di danno) indotti/triggerati da attività di estrazione/iniezione di fluidi dal sottosuolo.

In questo ambito la Sezione di Pisa contribuisce attraverso il monitoraggio sismico di aree di coltivazione di idrocarburi (Gorgoglione, Val d’Agri) e aree di sfruttamento geotermico (Larderello, Amiata), in linea con le prescrizioni fornite Ministero per lo Sviluppo Economico, per il monitoraggio della microsismicità, delle deformazioni del suolo e della pressione di poro nell’ambito delle attività antropiche.

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