Sviluppo dei sistemi di osservazione
Le attività si sono concentrate nell'istallazione e perfezionamento di reti sismometriche velocimetriche e
accelerometriche per lo studio degli effetti delle complessità del suolo nella propagazione delle onde sismiche e
nella risposta degli edifici alle sollecitazioni ondulatorie. Le attività di rilievo macrosismico svolte a seguito del
terremoto del 6 aprile2009 hanno messo in evidenza la necessità di riconsiderare ruolo e metodi adottati in
emergenza. Tra gli obiettivi dell'anno 2011 vi era anche quello di eliminare le divergenze tra i valori di intensità
derivanti dai questionari on-line “Hai sentito il terremoto?”, e quelli prodotti dai rilievi diretti di QUEST, assunti
come metodologia di indagine di riferimento per le aree con danno. Per quanto riguarda le procedure di analisi dei
dati raccolti dai rilievi diretti, la sequenza aquilana ha fornito lo spunto per lavorare in modo più esteso sull'uso
della scala EMS-98. I lavori e le esperienze più recenti hanno confermato che l'uso della scala EMS risulta più
idoneo soprattutto nei contesti urbani dove vecchia e nuova edilizia caratterizzano porzioni differenti dell'edificato,
rendendo difficile e a volte fuorviante il solo utilizzo della scala MCS. Sono continuate le attività nel monitoraggio
geochimico nel potenziamento della rete GPS nazionale e nell'elaborazione di dati da telerilevamento.
L'Osservatorio Sismologico di Arezzo partecipa direttamente al monitoraggio di aree sismogenetiche quali la
Valtiberina e la zona del Monte Amiata ed ha contribuito all'installazione e gestione di array per il monitoraggio
della sismicità locale e di stazioni sismiche in pozzo. L'Unita Funzionale Geochimica dei Fluidi, Stoccaggio
Geologico e Geotermia ha continuato lo studio dei cosiddetti “CO2 analogues” e loro comportamento anche in
occasione di eventi sismici. Diversi sopralluoghi sono stati svolti in relazione alla convenzione attuale con la
Regione Lazio. Per quanto riguarda il monitoraggio geochimico delle aree vulcaniche, le attività hanno continuato
a concentrarsi nei Colli Albani (monitoraggio PH, radon e CO2), nelle Eolie (CO2), nell'area Etnea (3 stazioni
multiparametriche) e nei campi Flegrei (monitoraggio temperatura al suolo).
Attività sperimentali e Laboratori
Nel 2011 ha visto il consolidamento delle attività di ricerca dei laboratori. Il solo laboratorio HP/HT ha pubblicato
34 lavori su riviste ISI mantenendo una leadership in questo senso all'interno dell'Istituto. Il progetto ERC starting
grant USEMS continua la sua fase di piena operatività, l'apparato sperimentale originale SHIVA sviluppato
all'interno di questo progetto È stato ulteriormente perfezionato estendendo le sue potenzialità negli esperimenti
con pressione dei fluidi. Il secondo progetto ERC entrato lo scorso anno a far parte del patrimonio della sezione
(GLASS, “InteGrated Laboratories to investigate the mechanics of Aseismic vs Seismic faulting) È entrato in fase
operativa con l'avvio della realizzazione di un innovativo dispositivo per lo studio della deformazione lenta delle
rocce. È stata finalizzata la calibrazione della quick press e fortemente aumentate le potenzialità sperimentali
degli apparati per esperimenti “gas slug”. Le attività del laboratorio di geochimica sono proseguite sia sul lato
monitoraggio sia negli studi delle modalità di stoccaggio dei gas serra grazie all'attivazione di nuovi importanti
progetti. Nell'ambito delle attività del Laboratorio Nuove Tecnologie,importanti risultati sono stati raggiunti nella
simulazione analogica di eventi franosi e di flussi granulari. Il laboratorio, fornisce inoltre consulenza tecnica per ilprogetto e l'allestimento di ogni tipo di misure geofisiche. Per questo collabora attivamente con gruppi INGV come
con gruppi esterni all'Istituto. Per quanto riguarda il calcolo avanzato, continua lo sviluppo dell'infrastruttura di
punta nel campo delle scienze della Terra che l'istituto ha implementato negli ultimi anni. Nel corso del 2011 il
front end disponibile È stato potenziato con l'upgrade del cluster SELENE portato da 32 a 48 nodi, ciascuno con 2
CPU oct-core AMD Opteron 6132 a 2.4GHz e da 32Gbytes a 64Gbytes di RAM per nodo, per un totale di 768
cores e 3Tbytes RAM con interconnessione Infiniband-QDRe. È stata inoltre avviata l'implementazione del server
ad alta densità di memoria BBKING composto da un HP Proliant DL980, con 4 CPU Intel Xeon a 2.0GHz e 10
cores (40 cores totali) e 2Tbytes di RAM. Le aree di storage di tutte le macchine sono comuni e basate sul
filesystem ad alte prestazioni LUSTRE.
Comprendere e affrontare i rischi naturali
Ovviamente il disastroso evento aquilano torna ad avere una parte importante nell'ambito di questo obiettivo,
dove grande attenzione È stata dedicata allo sviluppo di metodologie innovative per la pericolosità sismica anche
in tempo reale e allo sviluppo di metodologie applicative di forecast sismico. Un notevole impegno è stato
dedicato alla microzonazione di una parte del territorio abruzzese. Nell'ambito del progetto SHARE
(http://diss.rm.ingv.it/SHARE/) sono state studiate e caratterizzate nuove sorgenti sismogenetiche dell'area euromediterranea
dal Portogallo alla Turchia e dal Nord Africa al Belgio, inclusa l'area ionica offshore e il Canale di
Sicilia. È proseguito lo studio dei maremoti del passato che hanno colpito la Sicilia orientale attraverso indagini
geomorfologiche, studio di affioramenti olocenici, campagne di campionamento a terra. Nell'ambito del progetto
Reluis, sono state realizzate le simulazioni per i terremoti di scenario relativi al terremoto dell'Irpinia del 1980 e ne
è stata investigata la variabilità. Per il progetto vulcanologico V4 è stato sviluppato il programma PROSCEN che
simula mappe di scuotimento in termini di intensità per il versante occidentale dell'Etna. Utilizzando i dati delle
stazioni sismiche dell'Appennino meridionale sono state calcolate le equazioni predittive del moto del suolo per
eventi di magnitudo medio-piccola (ML<4.0). È stato pubblicato l'aggiornamento del database DISS e realizzato
un database multiparametrico di dati sismici, strutturali e gravimetrici relativo alla Piana Campana. È stata
completata la mappatura dell'inondato e delle stime di run-up relative allo tsunami nel marzo 2011 in Giappone e
caratterizzati i diversi tipi di tsunami (locali o regionali) che potrebbero colpire la Sicilia orientale. Sulla base di
tettonica attiva, vulcanismo e rischi naturali associati al seamount Marsili sono stati discriminati eventi tettonici da
degassamento (CO2, CH4 ed He) e verificata la potenziale produttività geotermica. Sono state definite le
caratteristiche dei i fluidi circolanti lungo la EAF Dead Sea fault e nel Great Artesian Basin in Australia. È stato
effettuato uno studio della pericolosità sismica in ambiente vulcanico producendo le equazioni predittive del moto
del suolo sia in termini di parametri di picco che di ordinate spettrali da utilizzare nelle aree del Vesuvio e dei
Campi Flegrei. È stata implementata una nuova tecnica per il calcolo della pericolosità sismica nel fase sineruttiva.
Tale tecnica è stata applicata alle aree vulcaniche del Vesuvio e dei Campi Flegrei per la generazione di
mappe di pericolosità dipendenti dal tempo. È stata completata la mappa di amplificazione locale per il Vesuvio,
integrando le funzioni empiriche di effetti di sito con altre informazioni vulcanologiche e sismologiche e con dati
stratigrafici, analisi di foto aree e di laboratorio. Ancora al Vesuvio, sono state studiate le componenti spettrali a
banda stretta nell'intervallo di frequenza 1-10Hz che possono mascherare i picchi di risonanza dovuti ad effetti di
sito. Dall'analisi del microtremore si è ulteriormente dettagliata la struttura superficiale della Solfatara e si sono
stimati effetti di sito e modello di velocità (fino ad una profondità di 50-60 m) nell'area di S. Fele (Appennino
meridionale). Nuove fonti di finanziamento sono state invece utilizzate per approfondire le tematiche CO2 Capture
& Storage, nonché quelle legate al rischio da dagassamento naturale e studio degli effetti del radon indoor che è
considerato uno dei maggiori fattori di rischio per il cancro ai polmoni.
L'impegno verso le istituzioni e verso la Società
Nell'ambito di questo obiettivo, la Sezione ha svolto un ruolo primario nella gestione del portale web dell'INGV ed
ha contribuito a molte delle iniziative didattiche e di divulgazione scientifica realizzate nel 2011 partecipando
anche alla gestione di realtà museali/informative come I musei di Roma e Rocca di Papa e i centri informativi di
Stromboli e Vulcano. I ricercatori della sezione gestiscono importanti ed innovative banche dati macrosismiche e
di sismologia strumentale e contribuiscono alla gestione dell'open archive EarthPrints e del Comitato Editoriale
Nazionale (CEN). La sezione inoltre, come sempre, ha contribuito in maniera massiccia alle attività della sala di
monitoraggio sismico ed alla gestione sia interna che esterna (centri operativi esterni, commissione operativa
DPC, gruppi operativi locali) di tutte le emergenze sismiche e vulcaniche avvenute durante l'anno.
Le attività si sono concentrate nell'istallazione e perfezionamento di reti sismometriche velocimetriche e
accelerometriche per lo studio degli effetti delle complessità del suolo nella propagazione delle onde sismiche e
nella risposta degli edifici alle sollecitazioni ondulatorie. Le attività di rilievo macrosismico svolte a seguito del
terremoto del 6 aprile2009 hanno messo in evidenza la necessità di riconsiderare ruolo e metodi adottati in
emergenza. Tra gli obiettivi dell'anno 2011 vi era anche quello di eliminare le divergenze tra i valori di intensità
derivanti dai questionari on-line “Hai sentito il terremoto?”, e quelli prodotti dai rilievi diretti di QUEST, assunti
come metodologia di indagine di riferimento per le aree con danno. Per quanto riguarda le procedure di analisi dei
dati raccolti dai rilievi diretti, la sequenza aquilana ha fornito lo spunto per lavorare in modo più esteso sull'uso
della scala EMS-98. I lavori e le esperienze più recenti hanno confermato che l'uso della scala EMS risulta più
idoneo soprattutto nei contesti urbani dove vecchia e nuova edilizia caratterizzano porzioni differenti dell'edificato,
rendendo difficile e a volte fuorviante il solo utilizzo della scala MCS. Sono continuate le attività nel monitoraggio
geochimico nel potenziamento della rete GPS nazionale e nell'elaborazione di dati da telerilevamento.
L'Osservatorio Sismologico di Arezzo partecipa direttamente al monitoraggio di aree sismogenetiche quali la
Valtiberina e la zona del Monte Amiata ed ha contribuito all'installazione e gestione di array per il monitoraggio
della sismicità locale e di stazioni sismiche in pozzo. L'Unita Funzionale Geochimica dei Fluidi, Stoccaggio
Geologico e Geotermia ha continuato lo studio dei cosiddetti “CO2 analogues” e loro comportamento anche in
occasione di eventi sismici. Diversi sopralluoghi sono stati svolti in relazione alla convenzione attuale con la
Regione Lazio. Per quanto riguarda il monitoraggio geochimico delle aree vulcaniche, le attività hanno continuato
a concentrarsi nei Colli Albani (monitoraggio PH, radon e CO2), nelle Eolie (CO2), nell'area Etnea (3 stazioni
multiparametriche) e nei campi Flegrei (monitoraggio temperatura al suolo).
Attività sperimentali e Laboratori
Nel 2011 ha visto il consolidamento delle attività di ricerca dei laboratori. Il solo laboratorio HP/HT ha pubblicato
34 lavori su riviste ISI mantenendo una leadership in questo senso all'interno dell'Istituto. Il progetto ERC starting
grant USEMS continua la sua fase di piena operatività, l'apparato sperimentale originale SHIVA sviluppato
all'interno di questo progetto È stato ulteriormente perfezionato estendendo le sue potenzialità negli esperimenti
con pressione dei fluidi. Il secondo progetto ERC entrato lo scorso anno a far parte del patrimonio della sezione
(GLASS, “InteGrated Laboratories to investigate the mechanics of Aseismic vs Seismic faulting) È entrato in fase
operativa con l'avvio della realizzazione di un innovativo dispositivo per lo studio della deformazione lenta delle
rocce. È stata finalizzata la calibrazione della quick press e fortemente aumentate le potenzialità sperimentali
degli apparati per esperimenti “gas slug”. Le attività del laboratorio di geochimica sono proseguite sia sul lato
monitoraggio sia negli studi delle modalità di stoccaggio dei gas serra grazie all'attivazione di nuovi importanti
progetti. Nell'ambito delle attività del Laboratorio Nuove Tecnologie,importanti risultati sono stati raggiunti nella
simulazione analogica di eventi franosi e di flussi granulari. Il laboratorio, fornisce inoltre consulenza tecnica per ilprogetto e l'allestimento di ogni tipo di misure geofisiche. Per questo collabora attivamente con gruppi INGV come
con gruppi esterni all'Istituto. Per quanto riguarda il calcolo avanzato, continua lo sviluppo dell'infrastruttura di
punta nel campo delle scienze della Terra che l'istituto ha implementato negli ultimi anni. Nel corso del 2011 il
front end disponibile È stato potenziato con l'upgrade del cluster SELENE portato da 32 a 48 nodi, ciascuno con 2
CPU oct-core AMD Opteron 6132 a 2.4GHz e da 32Gbytes a 64Gbytes di RAM per nodo, per un totale di 768
cores e 3Tbytes RAM con interconnessione Infiniband-QDRe. È stata inoltre avviata l'implementazione del server
ad alta densità di memoria BBKING composto da un HP Proliant DL980, con 4 CPU Intel Xeon a 2.0GHz e 10
cores (40 cores totali) e 2Tbytes di RAM. Le aree di storage di tutte le macchine sono comuni e basate sul
filesystem ad alte prestazioni LUSTRE.
Comprendere e affrontare i rischi naturali
Ovviamente il disastroso evento aquilano torna ad avere una parte importante nell'ambito di questo obiettivo,
dove grande attenzione È stata dedicata allo sviluppo di metodologie innovative per la pericolosità sismica anche
in tempo reale e allo sviluppo di metodologie applicative di forecast sismico. Un notevole impegno è stato
dedicato alla microzonazione di una parte del territorio abruzzese. Nell'ambito del progetto SHARE
(http://diss.rm.ingv.it/SHARE/) sono state studiate e caratterizzate nuove sorgenti sismogenetiche dell'area euromediterranea
dal Portogallo alla Turchia e dal Nord Africa al Belgio, inclusa l'area ionica offshore e il Canale di
Sicilia. È proseguito lo studio dei maremoti del passato che hanno colpito la Sicilia orientale attraverso indagini
geomorfologiche, studio di affioramenti olocenici, campagne di campionamento a terra. Nell'ambito del progetto
Reluis, sono state realizzate le simulazioni per i terremoti di scenario relativi al terremoto dell'Irpinia del 1980 e ne
è stata investigata la variabilità. Per il progetto vulcanologico V4 è stato sviluppato il programma PROSCEN che
simula mappe di scuotimento in termini di intensità per il versante occidentale dell'Etna. Utilizzando i dati delle
stazioni sismiche dell'Appennino meridionale sono state calcolate le equazioni predittive del moto del suolo per
eventi di magnitudo medio-piccola (ML<4.0). È stato pubblicato l'aggiornamento del database DISS e realizzato
un database multiparametrico di dati sismici, strutturali e gravimetrici relativo alla Piana Campana. È stata
completata la mappatura dell'inondato e delle stime di run-up relative allo tsunami nel marzo 2011 in Giappone e
caratterizzati i diversi tipi di tsunami (locali o regionali) che potrebbero colpire la Sicilia orientale. Sulla base di
tettonica attiva, vulcanismo e rischi naturali associati al seamount Marsili sono stati discriminati eventi tettonici da
degassamento (CO2, CH4 ed He) e verificata la potenziale produttività geotermica. Sono state definite le
caratteristiche dei i fluidi circolanti lungo la EAF Dead Sea fault e nel Great Artesian Basin in Australia. È stato
effettuato uno studio della pericolosità sismica in ambiente vulcanico producendo le equazioni predittive del moto
del suolo sia in termini di parametri di picco che di ordinate spettrali da utilizzare nelle aree del Vesuvio e dei
Campi Flegrei. È stata implementata una nuova tecnica per il calcolo della pericolosità sismica nel fase sineruttiva.
Tale tecnica è stata applicata alle aree vulcaniche del Vesuvio e dei Campi Flegrei per la generazione di
mappe di pericolosità dipendenti dal tempo. È stata completata la mappa di amplificazione locale per il Vesuvio,
integrando le funzioni empiriche di effetti di sito con altre informazioni vulcanologiche e sismologiche e con dati
stratigrafici, analisi di foto aree e di laboratorio. Ancora al Vesuvio, sono state studiate le componenti spettrali a
banda stretta nell'intervallo di frequenza 1-10Hz che possono mascherare i picchi di risonanza dovuti ad effetti di
sito. Dall'analisi del microtremore si è ulteriormente dettagliata la struttura superficiale della Solfatara e si sono
stimati effetti di sito e modello di velocità (fino ad una profondità di 50-60 m) nell'area di S. Fele (Appennino
meridionale). Nuove fonti di finanziamento sono state invece utilizzate per approfondire le tematiche CO2 Capture
& Storage, nonché quelle legate al rischio da dagassamento naturale e studio degli effetti del radon indoor che è
considerato uno dei maggiori fattori di rischio per il cancro ai polmoni.
L'impegno verso le istituzioni e verso la Società
Nell'ambito di questo obiettivo, la Sezione ha svolto un ruolo primario nella gestione del portale web dell'INGV ed
ha contribuito a molte delle iniziative didattiche e di divulgazione scientifica realizzate nel 2011 partecipando
anche alla gestione di realtà museali/informative come I musei di Roma e Rocca di Papa e i centri informativi di
Stromboli e Vulcano. I ricercatori della sezione gestiscono importanti ed innovative banche dati macrosismiche e
di sismologia strumentale e contribuiscono alla gestione dell'open archive EarthPrints e del Comitato Editoriale
Nazionale (CEN). La sezione inoltre, come sempre, ha contribuito in maniera massiccia alle attività della sala di
monitoraggio sismico ed alla gestione sia interna che esterna (centri operativi esterni, commissione operativa
DPC, gruppi operativi locali) di tutte le emergenze sismiche e vulcaniche avvenute durante l'anno.
Quadro I.1 - PROPRIETÀ INTELLETTUALE
Quadro abilitato in compilazione per il livello di aggregazione dati dell'Ente
Quadro abilitato in compilazione per il livello di aggregazione dati dell'Ente
Quadro I.2 - SPIN-OFF
Quadro abilitato in compilazione per il livello di aggregazione dati dell'Ente
Quadro I.3 - ATTIVITÀ CONTO TERZI
Quadro abilitato in compilazione per il livello di aggregazione dati Ente
Quadro I.4 - PUBLIC ENGAGEMENT
Quadro I.5 - PATRIMONIO CULTURALE
Quadro abilitato in compilazione per il livello di aggregazione dati Ente
Quadro I.6 - TUTELA DELLA SALUTE
Quadro I.7 - FORMAZIONE CONTINUA
Quadro I.8 - STRUTTURE DI INTERMEDIAZIONE
Quadro abilitato in compilazione per il livello di aggregazione dati Ente