L’acqua sotterranea potrebbe avere un ruolo nell’attività sismica estiva a Irpinia

Studio sull’influenza delle variazioni idrologiche stagionali sulla sismicità e sulle proprietà elastiche delle rocce lungo la faglia Irpinia.

La rivista Nature Communications ha pubblicato uno studio che si è occupato di esaminare il legame tra la ricarica stagionale degli acquiferi carsici, le proprietà elastiche delle rocce crostali e l’attività sismica nella zona dell’Irpinia (sud Italia).

Lo studio presenta il titolo Non-linear elasticity, earthquake triggering and seasonal hydrological forcing along the Irpinia fault. Esso fa parte del progetto multidisciplinare Pianeta Dinamico-MYBURP (Modulation of hYdrology on stress BUildup on the IRPinia Fault).

Questo progetto coinvolge diverse istituzioni di ricerca italiane. Tra queste ci sono l’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV), l’Università degli Studi di Padova, l’Università di Napoli Federico II e la società Acquedotto Pugliese.

A condurre i ricercatori è Nicola D’Agostino dell’INGV. Essi hanno studiato l’influenza che hanno le variazioni idrologiche stagionali sulle le caratteristiche meccaniche delle faglie della regione e sull’attività sismica. In particolare, si sono concentrati sull’analisi delle deformazioni crostali e delle variazioni della velocità delle onde sismiche. In tutto ciò hanno utilizzato tecniche di rilevamento avanzate come la rete sismica e GNSS. Tra queste l’Irpinia Near Fault Observatory e la Rete GNSS RING.

La connessione tra idrologia e sismicità

Lo studio che ha condotto Nicola D’Agostino ha portato a dei risultati ben precisi. Infatti, essi mostrano che la ricarica degli acquiferi carsici provoca delle deformazioni naturali nella crosta terrestre. La ricarica degli acquiferi carsici si verifica quando l’acqua piovana entra nel suolo e riempie le cavità nelle rocce. Questo provoca un leggero allargamento delle rocce e crea deformazioni nella crosta terrestre. Tali deformazioni, a loro volta, influenzano la velocità delle onde sismiche e l’attività sismica locale. Secondo D’Agostino, questo studio evidenzia come l’andamento idrologico può influenzare il comportamento delle faglie e, in alcuni casi, aumentare il rischio di terremoti.

Per monitorare queste variazioni, i ricercatori hanno utilizzato una tecnica innovativa di analisi del rumore sismico ambientale. Ciò ha permesso di misurare in dettaglio le variazioni stagionali nella velocità delle onde sismiche. Questo è un parametro chiave per comprendere come la crosta terrestre risponde alle deformazioni idrologiche. La ricerca ha rivelato che durante i periodi di ricarica degli acquiferi, la velocità delle onde sismiche subisce dei cambiamenti. Nel dettaglio, essi si legano alla compressione e alla distensione della crosta dovute alla presenza d’acqua nelle rocce porose.

Elasticità non lineare delle rocce e conseguenze per i terremoti

Un altro importante risultato dello studio riguarda la natura non lineare dell’elasticità delle rocce crostali. Stefania Tarantino – assegnista di ricerca dell’INGV e prima autrice dell’articolo – ha spiegato che le misurazioni delle variazioni di velocità delle onde sismiche hanno permesso di analizzare la deformazione della crosta terrestre. Ciò ha rivelato che le proprietà elastiche delle rocce non sono costanti ma variano in modo non lineare in relazione alla deformazione. Questo fenomeno è di fondamentale importanza per comprendere come le faglie si comportano sotto stress e come le deformazioni accumulate possano predisporre il terreno a un terremoto.

Le osservazioni di laboratorio supportano l’ipotesi che le proprietà elastiche delle rocce cambino in base al livello di deformazione meccanica a cui sono sottoposte. Piero Poli – professore dell’Università di Padova e coautore dello studio – sottolinea che queste scoperte sono molto importanti. Questo perché forniscono nuove informazioni sui meccanismi che influenzano la sismicità delle aree soggette a stress idrologico e geologico. In questo consideriamo l’esempio del caso della faglia dell’Irpinia.