Geofisica della terra solida e applicata

Le ricerche in questo ambito sono finalizzate alla messa a punto di tecniche a basso costo per la determinazione del profilo di rigidità nel sottosuolo da dati di superficie. In particolare, le ricerche riguardano l’applicazione di misure di vibrazioni ambientali condotte in superficie con stazioni singole (HVSR) o su antenna sismica (ARRAY) per la caratterizzazione dinamica del sottosuolo. La ricerca riguarda due aspetti principali. Il primo è la modellazione fisica del campo di vibrazioni ambientali mediante procedure numeriche e modelli fisici. Questo tipo di studio è propedeutico per la messa a punto di procedure di inversione efficaci per la ricostruzione delle caratteristiche sismiche del sottosuolo da dati di superficie. In questa direzione sono stato compiuti notevoli progressi che hanno permesso di superare i limiti dei modelli più largamente applicati ed hanno consentito lo sviluppo di nuove e più efficaci procedure di inversione. Le ricerche più avanzate in quest’ambito riguardano la determinazione in-situ delle proprietà dissipative dei materiali del sottosuolo. Il secondo filone riguarda invece la determinazione di procedure sperimentali efficaci per una corretta determinazione delle caratteristiche del campo d’onde delle vibrazioni ambientali. Vista l’importanza applicativa di queste indagini, risulta indispensabile definire opportuni criteri di validazione e qualificazione delle misure che permettano una corretta applicazione di queste tecniche al di fuori dell’ambito accademico. La messa a punto di protocolli generali è assai avanzata ed è stata implementata nella nuove Linee Guida per la Microzonazione Sismica emanate della Conferenza dei Presidente delle Regioni e delle Province Autonome e dal Dipartimento Nazionale della Protezione Civile. In queste ricerche sono attualmente coinvolti studiosi dell'Università della Basilicata e di Bologna, del Dipartimento Nazionale di Protezione Civile e del Washington Department of Natural Resources (USA). Sono anche in atto alcune convenzioni con la Regione Emilia-Romagna per la sperimentazione di queste tecniche a supporto delle attività per la formulazione di carte di microzonazione sismica a scala comunale.

Viene curata la manutenzione di 10 stazioni GPS in Toscana e vengono analizzati i dati raccolti da oltre 300 stazioni GPS nell’area in esame. I risultati ottenuti sono utilizzati per la determinazione del campo di spostamento e deformazione e delle sue possibili implicazioni per la pericolosità sismica. Questa indagine è svolta nell’ambito di una convenzione tra il Dip. di Scienze della Terra e la Regione Toscana mirata alla valutazione della pericolosità sismica e alla definizione di criteri di priorità tra le zone sismiche toscane, da utilizzare per una gestione ottimale delle risorse destinate a interventi di prevenzione.

Si indaga il ruolo della perturbazione dello sforzo e della deformazione, indotta nella crosta da forti terremoti localizzati presso le più importanti sorgenti sismiche peri-adriatiche. La ricerca (supportata dalla Regione Toscana, dai Progetti PRIN-MIUR e dal Progetto SIGRIS-ASI), si avvale di modelli numerici in campo elastico-viscoso, che tengono conto delle caratteristiche strutturali e reologiche dell’area considerata. I risultati ottenuti sono confrontati con le informazioni sulla storia sismica e con le misure di geodesia spaziale (GPS), per comprendere come la perturbazione post-sismica possa influenzare l’attivazione delle principali sorgenti sismiche italiane.