OBIETTIVI E METODI

  • L’ UR opera in stretta collaborazione con le UR 2, 3 e 4 per migliorare considerevolmente la caratterizzazione delle sorgenti sismogenetiche dell’area abruzzese. Le attività mirano in particolare ad indagare la struttura profonda e la meccanica delle faglie sismogenetiche e a descrivere in dettaglio le proprietà meccaniche della crosta, unendo i risultati di analisi sismologiche con osservazioni e modelli di geologia dei terremoti per giungere ad un modello unitario della sismogenesi dell’area abruzzese. Il modello formerà poi la base di partenza per il calcolo della pericolosità sismica e per l’elaborazione di scenari di scuotimento e rischio, attività svolte dalle UR 6 e 7.


  • Dal punto di vista sismotettonico l’Abruzzo è caratterizzato da fagliazione normale nelle zone interne e inversa nella zona costiera e a mare su strutture crostali superficiali (0-15 km) orientate in senso NO-SE; è stata inoltre suggerita la presenza di fagliazione trascorrente destra su strutture più profonde (11-25 km). La maggior parte dell’attività sismica, sia storica che recente, è concentrata nella zona interna della regione. Sebbene i caratteri generali dello stile di fagliazione nella regione siano ben compresi, è ancora necessario migliorare le conoscenze dei dettagli della geometria e del comportamento delle faglie oltre che delle proprietà meccaniche della crosta. Queste proprietà sono alla base di ogni scenario di scuotimento e delle stime probabilistiche della pericolosità. Gli obiettivi principali di questo programma di ricerca sono: l’integrazione dei risultati degli studi di geologia dei terremoti e della sismicità in un modello sismotettonico della regione; la condivisione con le altre UR del progetto e con la comunità scientifica in generale una visione aggiornata dei processi sismogenetici dell’Abruzzo e delle regioni confinanti. Questo programma di ricerca è suddiviso in quattro moduli strettamente interconnessi che vengono illustrati nel seguito. I primi tre moduli sono dedicati all’acquisizione dei dati, il loro processamento e interpretazione, e alla stima delle incertezze aleatorie ed epistemiche. Il quarto modulo è dedicato alla formalizzazione della condivisione dei dati con altre UR del progetto e al trasferimento dei risultati ottenuti alla comunità scientifica e al processo formativo di ricercatori e professionisti.




  • Metodi
    1. Sismicità e Tomografia Sismica

      Gli scopi principali di questo modulo sono l’acquisizione e il processamento di dati sismologici per la realizzazione di immagini ad alta risoluzione della crosta terrestre e delle strutture tettoniche dell’area, di contribuire alla definizione di un modello cinematico e al calcolo dei ratei di deformazione e di accumulo di sforzo sulle faglie. I dati da analizzare verranno ottenuti dalla rete sismica nazionale e da reti locali temporanee in caso l’INGV organizzasse delle campagne di acquisizione. I dati acquisiti verranno resi disponibili facendo largo ricorso all’uso di moderne tecnologie 'platform-independent'. Più specificamente, verranno analizzati i dati relativi alla sequenza sismica del 2009 e i dati che verranno acquisiti durante il progetto dalla rete sismometrica per ottenere immagini tomografiche ad alta risoluzione. Si applicheranno inoltre metodologie di localizzazione relativa dei terremoti al fine di individuare le strutture lungo le quali si concentrano i fenomeni sismici. Infine, si studieranno i processi di accumulo di deformazione e dell’aumento di stress per le lacune sismiche.


    2. Sorgenti sismogenetiche

      Questo modulo si occuperà di aggiornare il 'Database of Individual Seismogenic Sources' (DISS 3; http:diss.rm.ingv.it/diss). Questa banca dati è il contenitore fondamentale di un modello sismogenetico che fa uso di standard riconosciuti a livello nazionale e internazionale. L’aggiornamento di questa banca dati richiede di seguire diverse linee di ricerca per: a) migliorare il livello di dettaglio e delle informazioni di supporto dei dati esistenti e identificare nuove sorgenti sismogenetiche potenziali; b) caratterizzare il comportamento di lungo termine delle sorgenti vecchie e nuove stimando il loro rateo di attività; c) sviluppare strategie per la validazione del modello sismogenetico proposto stimando le incertezze epistemiche, quelle aleatorie e confrontando fra loro soluzioni alternative. Per quanto riguarda i primi due punti, verrà costruito un modello tridimensionale che incorpori sia i dati di superficie ottenuti da campagne di rilevamento di terreno che dati geofisici del sottosuolo ottenuti dall’interpretaizone di profili sismici a riflessione. Tecnologie informatiche di ultima generazione verranno utilizzate per l’immagazzinamento, la visualizzazione e il trattamento di tutti i dati. Al fine di vincolare i ratei di sollevamento tettonico della catena appenninica verranno condotte analisi geomorfologiche e stratigrafiche delle formazioni geologiche del Pleistocene medio e superiore (es. paleosuperfici, terrazzi, depositi di riempimento dei bacini). Test statistici basati su dati indipendenti verrano usati per validare le proprietà geometriche e cinematiche del modello sismogenetico.


    3. Reologia e modellizzazione numerica

      L’obiettivo di questo modulo è la determinazione delle proprietà meccaniche della litosfera, la mappatura accurata della transizione fragile/duttile con un approccio statisticamente robusto e la caratterizzazione dello strato sismogenetico. Queste proprietà verranno utilizzate per esplorare il comportamento della crosta sottoposta a deformazione tettonica attraverso l’uso di modelli numerici totalmente riproducibili. Questi modelli faranno uso della tecnica degli elementi finiti su una griglia irregolare e opportunamente scalata per evidenziare i dettagli dove necessario (es. zone di faglia). I modelli saranno realizzati imponendo diverse condizioni al contorno e includendo parametri reologici che tengano conto delle variazioni laterali. Verrano inoltre esplorati gli intervalli di variabilità di tutti i parametri liberi della modellizzazione. I risultati di questi modelli sono le velocità orizzontali, l’orientazione degli assi di sforzo, i ratei di deformazione e i meccanismi di fagliazione. Per tutti i risultati sono determinati gli errori sperimentali associati. Tutti i modelli vengono valutati e testati statisticamente in relazione a dati indipendenti (es. vettori di velocità GPS, misure di orientazione dello sforzo, meccanismi focali, distribuzione di profondità ipocentrali di eventi sismici).


    4. Trasferimento delle conoscenze

      Questo modulo è finalizzato all’organizzazione e distribuzione delle conoscenze che verranno progressivamente acquiste durante il progetto e di assicurarne la disponibilità per potenziali utilizzatori futuri. Questo fine verrà perseguito in due modi: fornendo informazioni alle altre UR e supportando le attività di giovani ricercatori e studenti. Un continuo scambio di informazioni verrà mantenuto con le altre UR, specialmente con quelle che operano nel settore degli scenari di scuotimento e nei calcoli di pericolosità. Il modello sismogenetico aggiornato verrà reso disponibile anche in formati diversificati in funzione dei requisiti dei codici di calcolo. Verranno attivate delle collaborazioni con le Università locali al fine di dare l’opportunità a studenti e tesisti di formarsi e operare in un ambiente professionale in cui vengono condivisi sia i dati sia gli strumenti di analisi. A studenti meritevoli verrà inoltre data l’opportunità di un supporto finanziario per la realizzazione di tesi di laurea o dottorato.