Il “Monitoraggio Geochimico delle Aree Sismiche Italiane ” ha costituito uno strumento scientifico innovativo e potente per ottenere informazioni su possibili processi sismogenetici in atto e sulla presenza di discontinuità non rilevabili con altri metodi di indagine. E' stato attivo dal 2001 al 2007.
In aree ad elevata sismicità, dove i processi fisici sono legati a variazioni di permeabilità crostale normalmente connessa a deformazioni e rottura, il monitoraggio geochimico è in grado di vedere l’evolversi di fenomeni fisici attraverso le modificazioni di parametri chimici ed isotopici indotti nei fluidi circolanti nel sottosuolo.
Lo sviluppo delle attività di monitoraggio geochimico, e’ finalizzato oltre che a definire la circolazione e l’origine dei fluidi, alla detezione delle modificazioni delle loro caratteristiche chimiche, isotopiche etc indotte da fattori diversi da quelli meteorologici, stagionali, antropici, ecc. Attraverso lo sviluppo del monitoraggio geochimico sarà possibile definire il “fondo” per ogni parametro monitorato in periodi di quiete sismica per poterne valutare le possibili variazioni connesse allo sviluppo di processi sismogenetici.
Con la redazione del Piano Triennale 2006-2008 l'attività di “Monitoraggio Geochimico delle Aree Sismiche Italiane" è istituzionale all'interno dell'OS 3.2 - Tettonica attiva.
Le attività svolte, hanno permesso, attraverso l'acquisizione e l'interpretazione delle seguenti informazioni:
- Censimento e caratterizzazione Geochimica dei fluidi;
- Misure di flusso di gas da fumarole e mofete;
- Misure di degassamento dei suoli;
- Misure dell'attività di Radon in suoli, acque e radon indoor;
- Misure di temperature dei suoli;
- Controllo di parametri meteorologici ed ambientali in aree tettonicamente attive;
- Aggiornamento del GIS;
- Attività di studio e monitoraggio delle emissioni idrotermali sottomarine;
- Misure di parametri chimico-fisici delle acque, tramite sistemi in continuo;
- Misure di flusso gassoso da mofete e suoli tramite sistemi in continuo;
- Stima della produzione di CO2 per via meccanochimica;
- Lo sviluppo e la diffusione delle conoscenze scientifiche più recenti nei rapporti fra fluidi e strutture tettoniche attive.
Lo sviluppo di una rete di monitoraggio geochimico su scala nazionale nelle aree soggette a rischio sismico permetterebbe di fornire informazioni utili alle pianificazioni di interventi di Protezione Civile attraverso l’acquisizione di informazioni su modifiche, in caso di crisi sismica, al sistema idrogeologico locale ( per esempio danno indotto da contaminazione di falde acquifere) o valutazione del gas hazard derivante da possibili aumenti del rilascio di gas tossici o pericolosi dai suoli (p.e. Radon, CO2 o CH4). Il raggiungimento di tali obiettivi su una scala ampia come quella nazionale è possibile attraverso una stretta collaborazione tra il personale INGV istituzionalmente coinvolto nelle attività di ricerca e monitoraggio e personale proveniente da enti distributi sul territorio (comuni, ARPA, università, etc.).
Ancor oggi non esiste una rete osservativa dei fluidi rilasciati in aree sismiche nonostante sia ben noto come il comportamento dei fluidi sia intimamente legato all’evoluzione di un processo sismogenetico
Una conoscenza più approfondita della geochimica dei fluidi in termini di genesi ed interazioni, e di variazioni temporali associate alle conoscenze delle anomalie fisiche (p.e deformazioni) inquadrata nell'assetto tettonico locale, consentirà di migliorare la comprensione dell’evoluzione del processo sismogenetico.
Il monitoraggio geochimico si basa su due diversi approcci:
- Monitoraggio discreto;
- Monitoraggio in continuo.
I risultati del monitoraggio discreto permettono di conoscere il fluido in esame in termini di composizione (chimica ed isotopica) necessaria per considerazioni sulla genesi e la valutazione di possibili componenti miscelate fra loro. Tali informazioni sono necessarie per la scelta di siti idonei per un monitoraggio in continuo.
Il monitoraggio discreto fornisce dati intensivi (di composizione dei fluidi) e dati estensivi (entità di degassamento o di portata) e si esplica attraverso attività di campo e di laboratorio quali:
- esecuzione periodica di misure di parametri chimico fisici;
- prelievo periodico di campioni di fluidi;
- esecuzione periodica di campagne di misura di tipo estensivo (p.e. misura di flusso di gas dai suoli; flusso di gas da fumarole o mofete);
- misure di composizione chimica di gas e acque;
- misure del rapporto isotopico del carbonio (δ13C);
- misure del rapporto isotopico del deuterio e ossigeno nelle acque;
- misure dell'elio e di altri gas nobili.
I risultati di alcuni anni di ricerca mostrano che la rete di monitoraggio in continuo,deve essere basata non sul numero delle stazioni, ma sulla significatività dei loro segnali. La stretta dipendenza del monitoraggioin continuo, da quello discreto, deriva proprio dalla discriminazione tra i possibili siti, di quelli significativi da quelli poco utili. Oltre che beneficiare della conoscenza del fluido da monitorare (che governa la scelta dei parametri da controllare), una rete in continuo costruita su solidi criteri scientifici beneficerà anche di un buon rapporto costo/benefici, tenuto conto degli elevati costi di gestione in termini sia di risorse umane che strumentali.
Pur non ritenendo che in tempi brevi le informazioni provenienti da una rete osservativa di parametri geochimici possano essere impiegate a fini di previsione, ne rese disponibili per utilizzi diretti a fini di attività di mitigazione del rischio o di protezione civile, è indispensabile intraprendere questo percorso che in prospettiva futura può portare, come oggi avviene per i vulcani, al riconoscimento dei processi in atto lungo strutture sismogenetiche. Questo obbiettivo è perseguibile attuando una integrazione delle reti di monitoraggio geochimico con quelle di tipo “fisico” con un’analisi comparata di tutti i fenomeni che si presentano nelle singole aree.
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