Direttore Responsabile: Enzo Boschi

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4 Direttore Responsabile: Enzo Boschi Coordinamento Editoriale: Gianluca Valensise e Ufficio Relazioni Scientifiche Istituzionali Redazione Testi: Massimo Crescimbene, Giuseppe Di Capua Aggiornamento Dati Gabriella Canofari, Gianluca Ceccucci, Antonella Cianchi, Simona Mennella, Viviana Vacchi Redazione Bibliografia: Anna Grazia Chiodetti, Giuseppe Di Capua e Gabriele Ferrara Progetto Grafico: Laboratorio Grafica e Immagini - INGV Roma Progetto Editoriale ed Impaginazione: Francesca Di Stefano, Rossella Celi - Centro Editoriale Nazionale - INGV Roma 2009 INGV Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia Via di Vigna Murata, Roma Tel. 06/ Fax 06/

5 Indice Guida alla lettura del documento Premessa Presentazione e Inquadramento del Piano Triennale VII IX XI I. L attuale assetto dell Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia XIII II. Processo costitutivo dell'ingv e principali eventi organizzativi XIV III. Gli organi dell INGV XVI IV. Gli obiettivi dell INGV per il triennio XVII V. La realtà operativa dell INGV: Strutture e sedi geografiche XXV VI. La realtà operativa dell INGV: Temi Trasversali Coordinati (TTC) XXIX VII. Obiettivi programmatici generali e risorse finanziarie disponibili XXX 1. Generalità XXX 2. Rapporti con il MIUR XXXI 3. Rapporti con il Dipartimento della Protezione Civile XXXI 4. Rapporti con altre istituzioni nazionali XXXII 5. Rapporti con istituzioni extra-nazionali XXXIII VIII. Risorse umane necessarie per la realizzazione delle attività XXXV 1. Dotazione organica vigente XXXV 2. Situazione del personale di ruolo in servizio al 31/12/2008 XXXV 3. Costo del personale per tipologia (aggiornamento al 16/11/2008) XXXVIII 4. Programmazione triennale del fabbisogno di personale Prima annualità (2009) XXXVIII IX. Fabbisogno Finanziario XLI X. Metodologie adottate per la valutazione delle attività di ricerca XLIII Obiettivi da conseguire nel triennio Introduzione 3 Tabelle di sintesi 7 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, 39 con particolare riferimento al 2009 Introduzione 41 Schede per Obiettivo Specifico 43 Pubblicazioni Articoli pubblicati nel 2008 su riviste JCR Articoli in stampa su riviste JCR (16 dicembre 2008) Articoli pubblicati nel 2008 su riviste non-jcr e altre pubblicazioni 207 Parere del Comitato di Consulenza Scientifica 215

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7 Guida alla lettura del documento Guida alla lettura del documento Il Piano Triennale dell INGV si presenta ulteriormente rinnovato rispetto ai volumi precedenti, tanto nella forma che nella sostanza. La progressiva informatizzazione delle procedure amministrative consente di esporre i programmi e le risorse dell INGV sia umane che finanziarie con sempre maggior facilità e dettaglio. Ne deriva una forte trasparenza, che a sua volta consente analisi anche sofisticate sulle caratteristiche dei diversi filoni di attività e sui risultati che ognuno di essi ha garantito negli anni passati. Il documento recepisce tutte le raccomandazioni del MIUR sulle informazioni che devono essere inserite nei piani annuali di attività, e in particolare quelle contenute nella circolare del MIUR prot. 195 del 27 febbraio 2009, avente come oggetto Fondo ordinario per gli enti e le istituzioni di ricerca finanzati dal MIUR esercizio finanziario Ormai da diversi anni le attività dell'ingv sono state descritte mediante documenti (volumi IV, VI, VIII, X e XII della collana "Monografie Istituzionali INGV", reperibili all'indirizzo che si concentrano sulle attività previste per l'anno successivo pur offrendo una sintesi delle attività previste per l'intero triennio. La struttura di tali documenti è molto simile, ma i Piani Triennali e (volumi IV e X) contengono anche un'ampia sezione descrittiva delle attività previste corredata da ampia iconografia, mentre i due Piani Triennali intermedi (volumi VI e VIII) si limitano a sintetizzare le novità intercorse nella rete scientifica dell'ingv e a segnalare in forma tabellare le risorse assegnate ad ognuno degli obiettivi scientifici perseguiti. Questa scelta scaturiva dalla consapevolezza che le linee generali dell'attività dell'ingv non variano molto nell'arco di un triennio, mentre ogni anno si registrano certamente modifiche nella struttura dei suoi organi, variazioni di peso relativo delle diverse strutture rispetto agli obiettivi perseguiti e modifiche nella struttura dei finanziamenti, tali da rendere necessaria una messa a punto con periodicità annuale. In tutti i volumi è stata dedicata particolare attenzione alla stesura della bibliografia, che in un ente dinamico come l'ingv cresce in ragione di diverse centinaia di pubblicazioni all'anno. Il Piano Triennale ha marcato una svolta nell'ambito delle "Monografie Istituzionali INGV" poiché offriva una fotografia molto accurata dei programmi di un ente ormai giunto alla piena maturità. Questa caratteristica è stata particolarmente apprezzata dal Collegio Unico di Valutazione Scientifica e Controllo Strategico, che nel 2008 ha proposto che l'ingv elaborasse ogni anno un Piano Triennale "completo" di testi descrittivi sulle attività da intraprendere e della relativa iconografia. Tale raccomandazione è stata recepita a partire da questo Piano Triennale. Ciò premesso, il documento qui presentato si articola come segue: 1) una sezione di Presentazione e Inquadramento che descrive i fatti salienti della vita operativa e normativa dell ente, con particolare riguardo alla strutturazione delle attività scientifiche e di sorveglianza in Obiettivi Generali e Obiettivi Specifici e alla struttura del finanziamento e delle risorse disponibili; 2) una serie di tabelle che sviluppano sinteticamente i raccordi tra attività, progetti e strutture dell ente nei diversi settori disciplinari, con proiezioni di impegni in mesi/persona per il 2009; 3) una descrizione sintetica dello stato delle attività relativa al 2008, in alcuni casi accompagnata da immagini significative e da liste di prodotti bibliografici completati nel 2008 e relativi ad ogni specifica attività; 4) una descrizione sintetica delle attività previste per il 2009, anche in questo caso accompagnata da immagini significative e da liste di prodotti bibliografici pertinenti; 5) la bibliografia completa dei lavori scientifici pubblicati nel 2008 su riviste censite dal Journal of Citation Reports, somma dei prodotti già elencati a margine delle diverse attività, e una selezione delle pubblicazioni di altra natura (monografie, banche dati, siti web, etc.). Come già in passato, le attività dell INGV vengono descritte mediante una griglia a tre livelli gerarchici: gli Obiettivi Generali, gli Obiettivi Specifici, e i Progetti o Convenzioni. Gli Obiettivi Generali rappresentano i temi portanti dell attività dell ente e coincidono con gli Obiettivi Generali nell accezione comunemente usata dal MIUR. Al raggiungimento di questi grandi obiettivi concorrono tutte le strutture scientifiche, tecniche e amministrative dell ente. ll Piano Triennale conferma i cinque Obiettivi Generali già identificati a partire dal A loro volta gli Obiettivi Specifici rendono conto della ricchezza e diversità delle attività e degli ambiti disciplinari che caratterizzano l INGV, e coincidono con gli Obiettivi Specifici nell accezione comunemente usata dal MIUR. Al raggiungimento di questi obiettivi concorrono una o più delle strutture dell INGV, spesso in regime di scambio e collaborazione con strutture esterne all ente. Il Piano Triennale individua 41 di tali Obiettivi Specifici. I Progetti e le Convenzioni esprimono la ricchezza culturale e la capacità dell ente nell ottenere, grazie alle proprie capacità e specificità e sovente in regime competitivo, i finanziamenti necessari a svolgere attività scientifiche e tecnologiche, non solo a scala nazionale ma anche a scala europea e globale. I Progetti vengono generalmente svolti secondo il meccanismo del cofinanziamento e vedono la partecipazione di più strutture dell'ente a fianco di partner istituzionali o scientifici italiani e stranieri. Le Convenzioni riguardano spesso la fornitura di servizi di elevato valore scientifico e tecnologico ad amministrazioni pubbliche, società private, industrie del settore energetico, combinando il soddisfacimento della richiesta del committente con una estensione dei compiti istituzionali dell'ingv (come l'installazione di nuovi strumenti di rilevazione o l'indagine della pericolosità sismica a scala locale). Alcune di essere rivestono un carattere di consulenza poiché riguardano la fornitura di elaborazioni o pareri di elevato valore scientifico e tecnologico a grandi committenti istituzionali, e sono caratterizzate da una particolare riservatezza o delicatezza dei temi trattati (ad esempio, previsioni di radiopropagazione, indagini a favore delle autorità giudiziarie, indagini sul rispetto di trattati internazionali). VII

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9 Premessa Premessa È ormai a regime il nuovo schema di pianificazione delle attività di ricerca che l INGV ha introdotto nel Lo schema opera secondo grandi temi ordinati gerarchicamente (Obiettivi Generali e Specifici) piuttosto che seguendo la ripartizione delle strutture dell ente sul territorio. Il nuovo schema ha finora dato una risposta soddisfacente sia in termini di aggregazione tra le forze rappresentative delle diverse Sezioni e ottimizzazione delle loro potenzialità, sia in termini di ampliamento del dibattito scientifico interno all ente. L istituzione dei Temi Trasversali Coordinati (TTC), avvenuta tra il 2004 e il 2005, ha ulteriormente favorito questo processo, che è risultato particolarmente utile per il rafforzamento e l estensione del campo d azione dell INGV nei temi in cui i risultati scientifici possono concorrere allo sviluppo e alla sicurezza del Paese. Vanno visti in questo senso sia l accresciuto coinvolgimento dell INGV nel settore del rischio sismico, sia il suo impegno per lo sviluppo e l omogeneizzazione di sistemi di sorveglianza sempre più evoluti e capillari. Lo sviluppo dei sistemi di sorveglianza sismica e vulcanica continua ad essere un asse portante dell attività dell INGV. I Temi Trasversali Coordinati relativi a tali attività sono seguiti con particolare attenzione da parte dei loro responsabili e dei Direttori delle sezioni dell INGV, che hanno ormai esteso il coordinamento su scala pienamente nazionale. Fin dall inizio uno degli obiettivi immediati dei TTC legati alla sorveglianza è stato il raggiungimento di una omogeneizzazione dei sistemi di osservazione (in termini di strumentazione) e delle tecnologie informatiche per l acquisizione dei dati su scala nazionale, allargando il ventaglio degli osservabili a nuovi parametri (ad esempio gravimetrici, elettromagnetici, geochimici). Questo sforzo ha già consentito di mettere in condivisione in real-time, con lo stesso formato ed in tutte le sedi dell ente, una gran mole di dati, favorendo al contempo lo scambio di esperienze e di ricercatori tra le diverse componenti territoriali dell INGV. Tale sviluppo ha avuto almeno tre effetti positivi direttamente verificabili. Il primo è senz altro un aumento della qualità dei risultati delle ricerche svolte dall INGV per finalità di Protezione Civile. Il secondo è rappresentato dal fatto che l accresciuto scambio ha fatto nascere nuovi approcci di ricerca e nuovi metodi per l interpretazione dei fenomeni sismici e vulcanici. Il terzo è rappresentato dal fatto che l aumentata quantità e qualità degli scambi ha ampliato la ricettività e la potenzialità dei giovani ricercatori, con benefici anche sulla loro capacità di relazionarsi con la ricerca internazionale. Negli ultimi anni l interdisciplinarietà delle ricerche svolte dall INGV si è ulteriormente estesa anche a temi disciplinari non tradizionalmente presenti nell ambito degli istituti che hanno concorso alla sua nascita, tra il 1999 e il Un caso particolarmente significativo è la pubblicazione in Gazzetta Ufficiale della Mappa di Pericolosità Sismica di Riferimento per il territorio nazionale, che con l Ordinanza 3519 del 28 aprile 2006 è diventata il riferimento unico per l individuazione delle zone sismiche e l aggiornamento degli elenchi dei comuni inseriti in ciascuna zona. Attraverso la Mappa l INGV ha creato un nuovo raccordo tra le attività di ricerca in senso stretto e le loro possibili e immediate applicazioni a beneficio della società civile. Un ulteriore estensione delle competenze dell'ingv riguarda il monitoraggio e la ricerca di fenomenologie che hanno luogo nella Terra fluida. In particolare, l'ingv ha esteso le sue competenze scientifiche alla oceanografia operativa e alla climatologia dinamica. Per meglio promuovere queste nuove attività l INGV ha avviato numerose iniziative, ristrutturando la sua rete scientifica, modificando la sua presenza sul territorio e proponendosi come leader nell ambito del neonato Centro Euro-Mediterraneo per i Cambiamenti Climatici (CMCC), un consorzio tra enti di ricerca nazionali con sede a Lecce. Sempre negli ultimi anni è proseguito il coinvolgimento di personale INGV nelle ricerche in aree polari, sia nelle tipiche attività di osservatorio e di indagine strutturale, sia in quelle inquadrabili nel cambiamento climatico planetario. Le ricerche che l INGV sta svolgendo in Antartide si pongono ai più elevati livelli dell eccellenza scientifica internazionale (ad esempio ANDRILL, ANtarctic geological DRILLing) e conferiscono all ente e all Italia notevole visibilità in un ambito disciplinare di particolare quanto drammatica attualità. IX

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13 Presentazione e Inquadramento del Piano Triennale I. L attuale assetto dell Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia Il 2009 è ormai il nono anno di attività dell Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV), istituito con d.l n L INGV è una realtà scientifica ancora relativamente nuova nel panorama nazionale degli enti di ricerca, anche se la nuova struttura opera ormai a pieno regime dal Sono state ormai pienamente incorporate le diversità derivanti dalla diversa vocazione scientifica, natura amministrativa e collocazione geografica delle istituzioni confluite, e sono in corso di superamento e omogeneizzazione anche differenze residue nell età media e nella qualifica raggiunta dai ricercatori e tecnologi. Pur essendo nato ereditando una ricca storia di contesti preesistenti anche molto diversi tra loro, l INGV appare oggi come una istituzione compiutamente nazionale e ben omogenea attraverso tutte le sue sedi sparse sul territorio italiano, grazie anche ad una favorevole dinamica delle carriere e alla progressiva promozione e dei giovani ricercatori. La storia dell INGV è abbastanza singolare nella sua ricchezza e complessità. Intorno alla metà degli anni trenta del secolo scorso Guglielmo Marconi, allora presidente del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), propose la creazione di un istituto che promuovesse ed eseguisse, coordinandoli, studi e ricerche sui fenomeni fisici della Terra e sulle loro applicazioni pratiche. La comunità scientifica dell epoca e lo stesso governo ritenevano infatti che l approfondimento di una giovane disciplina come la geofisica avrebbe potuto avere importanti ricadute in numerosi settori determinanti per lo sviluppo nazionale. La disposizione presidenziale firmata dallo stesso Marconi il 13 novembre 1936 dava vita all Istituto Nazionale di Geofisica (ING) dotandolo di quattro geofisici e quattro tecnici e di un ambizioso programma scientifico. Tra le attività scientifiche previste primeggiava la sismologia, ma si intendeva approfondire anche altri settori della fisica terrestre come la fisica ionosferica, l elettricità atmosferica e terrestre, le radiazioni naturali e l ottica atmosferica, il geomagnetismo. Incaricato con disposizione di legge di assolvere il servizio geofisico nazionale, l Istituto allestì la prima rete geofisica nazionale. Per oltre mezzo secolo, dalla sua fondazione al 1999, l Istituto Nazionale di Geofisica si è impegnato con ogni mezzo, talvolta non senza difficoltà, per ottemperare agli incarichi istituzionali stabiliti per statuto a seguito dell acquisizione dell autonomia giuridica (d.l.l n. 82), dotandosi delle risorse umane e tecnologiche necessarie a farne un riferimento nella comunità scientifica e in quella civile per lo studio delle calamità naturali e la prevenzione dei loro effetti. Non vanno dimenticati, tra gli altri, gli originali contributi dati alla sismologia teorica, che ricevettero riconoscimenti internazionali, e l impegno nella sorveglianza magnetica e ionosferica nazionale svolti nei primi decenni di attività. Un percorso virtuoso, anche se con risorse umane e finanziarie sempre esigue, culminato con la costituzione della Rete Sismica Nazionale Centralizzata, nata dopo il terremoto dell Irpinia del 1980 per garantire un servizio di sorveglianza sismica su tutto il territorio italiano. Il citato d.l n. 381 ha aperto una nuova pagina nella storia della Geofisica e delle Scienze della Terra in Italia. Con questo decreto è stato costituito l Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) nel quale sono confluiti l ex- ING, l Osservatorio Vesuviano (OV) e alcuni istituti affini per vocazione scientifica, già parte del Consiglio Nazionale delle Ricerche, quali l Istituto Internazionale di Vulcanologia di Catania (IIV), l Istituto di Geochimica dei Fluidi di Palermo (IGF) e l Istituto di Ricerca sul Rischio Sismico di Milano (IRRS). L Osservatorio Vesuviano, il più antico osservatorio vulcanologico del mondo la sua fondazione risale addirittura al aveva operato nella sorveglianza dei vulcani campani, non senza intuibili difficoltà. Non va dimenticato a questo proposito lo sforzo fatto dall Osservatorio Vesuviano in occasione del bradisisma flegreo del , che vedeva questa istituzione in prima linea nel fornire la propria competenza alle istituzioni pubbliche impegnate nella tutela della popolazione e del territorio. L Istituto Internazionale di Vulcanologia del CNR aveva dato un importante contributo al monitoraggio dell Etna, favorendo lo scambio con ricercatori stranieri ed attivando un primo nucleo di sorveglianza geofisica e vulcanologica. L Istituto di Geochimica dei Fluidi di Palermo va ricordato tra l altro per aver iniziato la raccolta dati in tempo reale sui vulcani italiani, e particolarmente su quelli delle Isole Eolie, creando il primo nucleo della moderna sorveglianza geochimica. Infine l IRRS di Milano, attivo nel settore del rischio sismico, aveva dato positivi esempi di collaborazione tra mondo della ricerca e istituzioni pubbliche per la fruizione e per l applicazione a scopo normativo delle proprie competenze. Il nuovo INGV ha così notevolmente accresciuto le competenze scientifiche che caratterizzavano gli enti confluiti, competenze che oggi spaziano dalla sismologia alla vulcanologia, dalla geochimica all aeronomia, dalle scienze ambientali alla climatologia e all oceanografia. L ampiezza degli interessi e la presenza di 461 tra ricercatori e tecnologi, di ruolo e assunti con contratto a termine, fanno oggi dell INGV il maggiore raggruppamento di ricerca geofisica a livello europeo. Le potenzialità di ricerca sono notevolmente accresciute dalla presenza di 119 giovani dottorandi, assegnisti e borsisti, nonché dalla collaborazione di 42 docenti e ricercatori universitari configurati come incaricati di ricerca dalle sezioni dell INGV. XIII

14 Piano Triennale di Attività II. Processo costitutivo dell'ingv e principali eventi organizzativi La costituzione dell INGV è stata segnata da diverse fasi, con accelerazioni e rallentamenti legati anche a contingenze di carattere politico e amministrativo. La prima importante fase di creazione e consolidamento della nuova struttura si è conclusa nella prima metà del Gli atti normativi che hanno accompagnato questo processo sono elencati nello schema seguente: Il decreto legislativo 29/9/1999 n. 381 ha fatto nascere l'ingv, con una struttura articolata su 6 sezioni. Con DPCM 17/3/2000 il Prof. Enzo Boschi è stato nominato Presidente dell'ingv. Il 20/12/2000 il comitato per la redazione dei regolamenti di organizzazione e funzionamento, di amministrazione, contabilità e finanza dell'ingv, nominato con decreto del ministro dell'università e Ricerca Scientifica e Tecnologica il 24 luglio dello stesso anno, ha approvato definitivamente i regolamenti citati. Il 10/1/2001, alla presenza del Ministro dell'università e della Ricerca Scientifica e Tecnologica, il comitato si è insediato in qualità di Consiglio Direttivo dell'ente e l'ingv è stato ufficialmente costituito. Il 18/1/2001 il Dott. Cesidio Lippa è stato nominato Direttore Generale (Decr. Pres. n. 3/01) e sono state costituite le strutture nelle quali si articola l'ente (Delibera C. D. n. 1/01). Il 16/2/2001 sono stato nominati i Direttori delle strutture in cui si articola l INGV (Delibera C. D. n. 3/01). Il 23/5/2001 è stato nominato il Comitato di Consulenza Scientifica (Delibera C. D. n. 19/01). Il 23/5/2001 è stato nominato il Collegio di Valutazione e Controllo Strategico (Delibera C. D. n. 33/01). Il 7/11/2001 è stato approvato il Regolamento del personale, poi riformulato il 22/05/2002 sulla base delle osservazioni del MIUR (Delibera C.D. n ). Il 6/3/2002 sono stati costituiti i Collegi di Struttura nell'ambito dei Gruppi Nazionali (GNV e GNDT) precedentemente afferenti al CNR (Delibera C.D. n ). Il 28/3/2002 è stata riorganizzata la sezione di Catania e nominato il nuovo direttore (Decr. Pres. n. 40/02). Nel quadriennio successivo la nuova struttura si è consolidata e i suoi principali meccanismi di funzionamento hanno cominciato ad andare a regime. In questa fase si sono però rese opportune modifiche anche importanti nella strutturazione dell INGV. Infatti, durante il 2005, per favorire una migliore organizzazione delle attività di ricerca, sono state costituite le due nuove sezioni di Bologna e Pisa (Delibera C.D. n del 12 luglio 2005), precedentemente sedi distaccate dell'ente (si veda anche il Capitolo V di questa sezione). Nel corso del 2004 sono scaduti i mandati del Presidente, del Direttore Generale e del Consiglio Direttivo (si veda anche il Capitolo III di questa sezione): Il Presidente è stato confermato con DPCM 7/5/2004. Il Direttore Generale è stato confermato con Decr. Pres. n. 353 del12 luglio Il Consiglio Direttivo è stato rinnovato il 26 maggio 2005 con Decr. MIUR Prot. 1135/Ric. Nel maggio 2007 è stato aggiornato l'organigramma del Collegio di Istituto, essendo ormai decaduti gli incarichi di direzione delle sezioni dell INGV esistenti alla data di avvio del nuovo ente (Delibera n del 09/05/2007). Il 18 novembre 2007, dopo lunga malattia è deceduto il Dott. Cesidio Lippa. Il 29 novembre 2007 (Decr. Pres. 514) è stato nominato Direttore Generale il Dott. Tullio Pepe, già Direttore Amministrativo dell INGV. Essendo rimasto vacante l incarico di Direttore Amministrativo, nel provvisorio si è convenuto che la Amministrazione Centrale rispondesse direttamente al Direttore Generale. Il 2 aprile 2008 (con successive modificazione del 22 maggio 2008) è stata emanato l Ordine di Servizio , che ha riorganizzato in modo abbastanza significativo le strutture dell Amministrazione Centrale. Il 16 gennaio 2009 con DPCM (Protocollo PCM n. 304 del 26/01/2009) il Ministro dell Istruzione, dell Università e della Ricerca Mariastella Gelmini ha prorogato le funzioni di Presidente al Prof. Enzo Boschi fino a 60 giorni dopo l entrata in vigore del decreto legislativo di riordino dell ente. Tutti i documenti citati sono reperibili nelle pagine istituzionali del sito web dell INGV. Istituzione dei Temi Trasversali coordinati Tra la fine del 2004 e l inizio del 2005, per rispondere ad una necessità di rafforzare i legami tra strutture diverse dell'ingv, è stata avviata una fase definita come riorganizzazione della rete scientifica. Tale fase è stata attuata attraverso i seguenti passaggi (si veda anche il Capitolo VI di questa sezione): Il 30 settembre 2004 è stata avviata una prima fase di riorganizzazione, con istituzione di 7 Temi Trasversali Coordinati (TTC) e avvio di una verifica di fattibilità per ulteriori 15 (Decr. Pres. n. 326). Il 31 gennaio 2005 sono stati avviati 8 TTC tra quelli già sottoposti a verifica (Decr. Pres. n. 34). Il 27 ottobre 2005 è stato fissato in 19 il numero dei TTC operativi durante il Per alcuni sono stati modificati i temi di attività e la struttura di coordinamento (Decr. Pres. n. 627). XIV

15 Presentazione e Inquadramento del Piano Triennale Il 30 ottobre 2006 la rete scientifica INGV è stata aggiornata, con modifiche nella struttura e nel numero degli Obiettivi Specifici e dei TTC, fissati rispettivamente in 40 e 18 (Decr. Pres. n. 354). Il 5 novembre 2007 la rete scientifica INGV è stata ancora aggiornata, con piccole modifiche nella struttura e nel numero degli Obiettivi Specifici e dei TTC, fissati rispettivamente in 40 e 19 (Decr. Pres. n. 486). il 23 dicembre 2008 la rete scientifica è stata aggiornata per il 2009, con l aggiunta di un nuovo Obiettivo Specifico e piccole modifiche nel coordinamento di alcuni TTC (Decr. Pres. n. 664). Istituzione dell Ufficio Relazioni Scientifiche Istituzionali (URSI) Per favorire uno scambio più immediato e proficuo tra la direzione dell ente e le sue strutture, il 17 ottobre 2005 con Decr. Pres. n. 557 è stato istituito l'ufficio Relazioni Scientifiche Interne, che svolge le seguenti funzioni: raccordo tra la Presidenza e le Sezioni ai fini della elaborazione e presentazione dei documenti di programmazione e di rendicontazione delle attività scientifiche istituzionali dell'ente; riferimento organizzativo stabile per le attività dei Temi Trasversali Coordinati (TTC); raccordo tra la Presidenza e gli organi di valutazione. Il decreto 223 del 28 giugno 2007 ha lievemente modificato la denominazione dell URSI, ribattezzato Ufficio Relazioni Scientifiche Istituzionali, e ne ha modificato la struttura. L ufficio è ora costituito da: - Dott. Edoardo Del Pezzo, Geofisico ordinario della Sezione di Napoli - Osservatorio Vesuviano, - Dott. Fabio Florindo, Dirigente di Ricerca della Sezione di Roma 2, - Dott. Massimo Pompilio, Primo Ricercatore della Sezione di Pisa, - Dott. Gianluca Valensise, Dirigente di ricerca della Sezione di Roma 1. Lo stesso decreto ha stabilito che il Dott. Valensise svolge anche la funzione di "Portavoce" dell'ufficio. La Sig.ra Antonella Cianchi assicura all'ufficio il necessario supporto operativo. Istituzione del Centro di Servizi Scientifici, Tecnici e Culturali Il 25 settembre 2006 è stato istituito il Centro di Servizi Scientifici, Tecnici e Culturali, una struttura dell Amministrazione Centrale che ha come scopo l ottimizzazione di tali servizi e la valorizzazione delle competenze esistenti presso tutte le Sezioni dell ente (Decr. Pres. n. 286). Altri eventi organizzativi Nel corso del 2006, infine, per effetto delle misure di contenimento della spesa pubblica di cui alla legge c.d. "Bersani", con decorrenza 1/1/2007 e per un triennio si è provveduto a riconfigurare il Comitato di Consulenza Scientifica, riducendone il numero dei componenti da 6 a 4, e ad accorpare il Comitato Interno di Valutazione Scientifica e il Collegio di Valutazione e di Controllo Strategico in un unico organismo formato da 4 componenti (Delib. CD n del 20/12/2006). Si veda il Capitolo III di questa sezione per la struttura di dettaglio dei nuovi organi. XV

16 Piano Triennale di Attività III. Gli organi dell INGV Alla data del 1 gennaio 2009 l organigramma dell Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia si compone come segue: Organi di Indirizzo Presidente Prof. Enzo Boschi Consiglio Direttivo Prof. Gian Michele Calvi, Ordinario di Tecnica delle Costruzioni, Università degli Studi di Pavia, rappresentante MIUR; Prof. Claudio Eva, Ordinario di Fisica terrestre, Università degli Studi di Genova, rappresentante della Presidenza del Consiglio dei Ministri; Prof. Michele Dragoni, Ordinario di Fisica terrestre, Università degli Studi di Bologna, rappresentante MIUR; Dott. Raffaele Pignone, responsabile Ufficio geologico, sismico e dei suoli della Regione Emilia Romagna, rappresentante della Conferenza Stato-Regioni. Organi Consultivi Comitato di Consulenza Scientifica Prof. Enzo Boschi, Presidente dell'ingv; Prof.ssa Lucia Civetta, Ordinario di Geofisica presso l'università degli Studi di Napoli "Federico II"; Dott. Massimiliano Stucchi, Dirigente di ricerca dell'ingv - Sezione di Milano; Prof. Peter Suhadolc, Associato di Sismologia presso l'università degli Studi di Trieste; Prof. Aldo Zollo, Ordinario di Sismologia presso l'università degli Studi di Napoli "Federico II". Organi della Gestione Direttore generale Dott. Tullio Pepe Collegio di Istituto Prof. Enzo Boschi, presidente; Dott. Tullio Pepe, direttore generale; Dott. Fabrizio Galadini, dirigente di ricerca, direttore della sezione di Milano; Dott. Sergio Gurrieri, dirigente di ricerca, direttore della sezione di Palermo; Dott. Marcello Martini, dirigente di ricerca, direttore della sezione di Napoli Osservatorio Vesuviano; Dott. Antonio Meloni, dirigente di ricerca, direttore dalla sezione Roma 2; Dott. Andrea Morelli, dirigente di ricerca, direttore della sezione di Bologna; Dott. Augusto Neri, dirigente di ricerca, direttore della sezione di Pisa; Dott. Domenico Patanè, dirigente di ricerca, direttore della sezione di Catania; Dott. Antonio Piersanti, dirigente di ricerca, direttore della sezione Roma 1; Dott. Giulo Selvaggi, dirigente di ricerca, direttore del Centro Nazionale Terremoti - Roma. Organi di Controllo Collegio dei Revisori di Conti Dott. Dante Piazza, dirigente del Ministero dell'economia e Finanze, designato da tale ministero (con funzioni di presidente); Dott. Luciano Criscuoli, direttore generale del MIUR, designato dall INGV, membro effettivo; Dott.ssa Ida Mercuri, dirigente del MIUR, designata dal MIUR, membro effettivo; Dott. Sergio Pasquantonio, consulente aziendale, designato dall INGV, membro effettivo; Dott. Antonio Valeo, dirigente del MIUR, designato del MIUR, membro effettivo; Dott.ssa Giulietta Iorio, funzionario del MIUR, membro supplente del Dott. Criscuoli e del Dott. Pasquantonio. Rag. Alberto Paesano, direttore amministrativo contabile del ministero dell Economia e delle Finanze, designato dallo stesso ministero, membro supplente del Dott. Piazza; Sig.ra Maria Testa, funzionario del Dip. per l Università e la ricerca scientifica e tecnlogica (A.F.A.M.), membro supplente del Dott. A. Valeo e del Dott. I. Mercuri. Collegio unico di valutazione scientifica e controllo strategico Prof. Franco Barberi, Ordinario di Vulcanologia presso l'università degli Studi di Roma Tre; Prof. Adam M. Dziewonski, Harvard University - Department Earth & Planetary Sciences (con funzioni di coordinatore); Ing. Mauro Massulli, Dirigente del Ministero dell Università e della Ricerca ( MIUR); Prof. Steve R. J. Sparks, University of Bristol - Department of Earth Sciences. XVI

17 Presentazione e Inquadramento del Piano Triennale IV. Gli obiettivi dell INGV per il triennio Vengono riassunti in questa sezione gli Obiettivi Generali e gli Obiettivi Specifici dell'ingv per il prossimo triennio. Per ogni Obiettivo Generale e Obiettivo Specifico viene fornita anche una descrizione sintetica. Lo schema, contenuto nel Decr. Pres. N. 664 del 23 dicembre 2008 ("Aggiornamento della rete scientifica dell'ingv"), ricalca quello già utilizzato a partire dal 2004, con modifiche e aggiunte non sostanziali scaturite nel corso degli incontri periodici del Collegio d'istituto e dell Ufficio Relazioni Scientifiche Istituzionali (URSI). Si ricorda che alcuni Obiettivi Specifici sono identificati come Temi Trasversali Coordinati, una forma organizzativa dell'ente che esiste ormai dal 2004 e a cui è dedicato il Capitolo VI di questa sezione di Presentazione e Inquadramento. Il nuovo Piano Triennale presenta cinque Obiettivi Generali invariati rispetto al volume precedente ( ). Viceversa, alcuni Obiettivi Specifici sono stati leggermente modificati e ne è stato istituito uno nuovo (il loro numero totale è ora pari a 41). Gli interventi effettuati sulla griglia degli Obiettivi Specifici riflettono l evoluzione organizzativa di alcune settori dell INGV rispetto alla precedente pianificazione e si possono complessivamente riassumere come segue: coordinatore uscente dell'obiettivo Specifico/TTC 1.9 "Rete GPS nazionale", è stato sostituito; l Obiettivo Specifico 5.5 Attività di Sala Operativa è stato trasformato in TTC. Il relativo referente è stato nominato coordinatore del TTC; è stato istituito un nuovo Obiettivo Specifico 3.11 denominato Oceanografia Operativa ; è stato ridotto da due a uno il numero dei coordinatori dell Obiettivo Specifico 5.8 Formazione e informazione ; è stato ridotto da tre a due il numero dei coordinatori dell Obiettivo Specifico 5.9 Sistema web, ed è stato effettuato un avvicendamento. In precedenza, con Decreto n. 298 del 30/05/08, l Obiettivo Specifico 5.5 era stato trasformato in Tema Trasversale Coordinato (TTC). Si noti che agli Obiettivi Specifici a suo tempo identificati come Temi Trasversali Coordinati sono assegnati uno o più coordinatori, mentre agli Obiettivi Specifici non trasversalizzati sono preposti dei referenti. In quest'ultimo caso, per garantire completezza di rappresentazione ad attività molto diversificate, sono di norma coinvolti almeno due o anche tre referenti, uno dei quali identificato come responsabile globale dei contenuti della scheda (il nome di tale referente è evidenziato con una sottolineatura). A partire dal Piano Triennale ad ogni Obiettivo Generale sono stati preposti due "referenti globali", che hanno il compito di omogeneizzare i testi prodotti dai responsabili di Obiettivo Specifico, eventualmente integrandoli o proponendo modifiche. Segue lo schema di dettaglio degli Obiettivi Generali e Obiettivi Specifici identificati per il trienno Obiettivo Generale 1 - Sviluppo dei sistemi di osservazione Referenti globali: Alessandro Amato e Angelo De Santis L'INGV esplica le sue attività istituzionali di ricerca principalmente nei settori della geofisica, vulcanologia e geochimica. L'INGV svolge un ruolo di consulenza a vantaggio della Protezione Civile nella sorveglianza sismica e vulcanica del territorio nazionale e si avvale di numerose reti di osservazione e misura, alcune delle quali multidisciplinari. Lo sviluppo delle metodologie di sorveglianza, sia della sismicità del territorio nazionale che dell'attività delle aree vulcaniche, è quindi parte fondamentale del Piano Triennale. La modernizzazione e lo sviluppo di tutte le reti - sismiche, geodetiche, geochimiche, geomagnetiche, ionosferiche e atmosferiche - è condizione necessaria per un intervento strutturale ed efficace nei temi del monitoraggio geofisico e ambientale. Lo studio e il monitoraggio dell'attività sismica, vulcanica e ambientale del territorio nazionale hanno raggiunto oggi risultati di notevole interesse scientifico, in ultima analisi migliorando il servizio funzionale alla mitigazione dei rischi naturali. Data l'enorme velocità del progresso tecnologico attuale, le reti esistenti possono e devono essere modernizzate sempre più rapidamente con l'utilizzo di strumenti più sensibili e con una diffusione delle informazioni in tempo reale per una completa condivisione da parte di tutti i ricercatori. Queste premesse portano alla formulazione di una proposta di installazione, sull'intero territorio nazionale, di una nuova rete integrata che faccia uso della tecnologia più moderna per quanto riguarda sensori, elettronica di controllo, trasmissione, memorizzazione e gestione dati. OS 1.1. TTC 1.2. TTC Tema dell'os Monitoraggio sismico del territorio nazionale Sorveglianza geochimica delle aree vulcaniche attive Referente/i (o coordinatore/i se TTC) Marco Cattaneo (CNT) Rocco Favara (PA) Breve descrizione dell'obiettivo Specifico La sorveglianza sismologica è uno dei temi primari dell'attività dell'ingv. Con questo TTC si realizza il coordinamento di tutti gli sviluppi che queste attività avranno nel prossimo triennio, tra cui la rete sismica nazionale, la rete sismica mediterranea e tutte le relative sale di sorveglianza. Il TTC coordina lo sviluppo di reti permanenti per la misura dei parametri geochimici legati alle fenomenologie pre-, sin- e post-eruttive. Cura l'installazione delle reti di sorveglianza e l'integrazione dei dati nelle sale di monitoraggio per i vulcani attivi italiani. Armonizza inoltre il monitoraggio per tutti i vulcani italiani. XVII

18 Piano Triennale di Attività OS 1.3. TTC 1.4. TTC 1.5. TTC TTC TTC Tema dell'os Sorveglianza geodetica delle aree vulcaniche attive Sorveglianza sismologica delle aree vulcaniche attive Sorveglianza dell'attività eruttiva dei vulcani Osservazioni di geomagnetismo Osservazioni di alta e media atmosfera Osservazioni di geofisica ambientale Rete GPS nazionale Telerilevamento Referente/i (o coordinatore/i se TTC) Giuseppe Puglisi (CT) Francesca Bianco (NA-OV) Sonia Calvari (CT) Antonio Meloni (RM2) Paolo Palangio (RM2) Bruno Zolesi (RM2) Cesidio Bianchi (RM2) Laura Beranzoli (RM2) Cesidio Bianchi (RM2) Roberto Devoti (CNT) Fabrizia Buongiorno (CNT) Breve descrizione dell'obiettivo Specifico Il TTC cura l'omogeneizzazione e lo sviluppo organico delle reti GPS, tiltmetriche, EDM e di livellazione esistenti sui vulcani italiani, armonizzando la qualità del monitoraggio. Promuove inoltre lo sviluppo e la razionalizzazione del controllo dei vulcani tramite interferometria satellitare. Questo TTC garantisce che le reti di monitoraggio esistenti sui vulcani italiani siano armonizzate e portate allo standard della RSN (predominanza di stazioni digitali a tre componenti a larga banda). Inoltre coordina gli interventi (mediante stazioni mobili) e le analisi da effettuare da parte delle diverse sezioni dell'ingv in caso di riattivazione delle dinamiche eruttive. Questo TTC coordina le attività di monitoraggio e ricerca applicata alla definizione dello stato dei sistemi vulcanici attivi, basandosi su dati raccolti da reti e tecniche multiparametriche di monitoraggio vulcanologico e da campagne periodiche di misure dirette eseguite sui vulcani attivi, nonché su dati analitici prodotti dai laboratori chimici e fisici. Il TTC coordina l'analisi dei dati raccolti in occasione di eventi eruttivi. All'interno di questo OS vengono curate la gestione della strumentazione di registrazione delle variazioni del campo magnetico, l'effettuazione delle misure assolute e la preparazione e validazione dei risultati, per gli osservatori geomagnetici di L'Aquila, Castello Tesino (TN), Gibilmanna (PA) e Stazione Mario Zuccchelli (SMZ) in Antartide. Ricadono in questo OS anche le osservazioni per la ripetizione presso i caposaldi della rete magnetica italiana. All'interno di questo OS viene curata la gestione degli osservatori ionosferici di Roma, Gibilmanna (PA) e Stazione Mario Zucchelli (SMZ) in Antartide, che utilizzano sistemi radar in alta frequenza (HF) realizzati dall'ingv o ionosonde commerciali. Viene curata inoltre la sperimentazione del monitoraggio delle scintillazioni ionosferiche in regioni polari presso Ny-Alesund (Svalbard) e SMZ (Antartide). Questo OS cura l'esecuzione di indagini sistematiche per cartografia magnetica ad alta risoluzione spaziale con rilevamento sia da terra sia da elicottero, anche in campo archeologico. Cura inoltre il rilevamento di parametri elettromagnetici di interesse ambientale e gli osservatori multiparametrici derivati da progetti EC e successivi per acquisizione di dati geofisici e oceanografici integrati. Questo TTC coordina lo sviluppo di una rete permanente di stazioni GPS finalizzata ad aumentare le conoscenze relative alla cinematica e tettonica attiva della penisola. Armonizza le diverse iniziative in corso nelle sezioni dell'ingv, sia dal punto di vista della configurazione e tecnologia delle rete stessa che dal punto di vista delle tecniche di analisi e della costituzione di una banca dati unificata. Le tecnologie di Telerilevamento aereo, satellitare e prossimale rappresentano da alcuni decenni insostituibili strumenti per lo studio e la sorveglianza di aree sismogenetiche e zone vulcaniche. Questo TTC promuove l'interazione tra ricercatori e tecnologi che utilizzano tecniche simili in aree geografiche e per scopi scientifici anche molto diversi. XVIII

19 Presentazione e Inquadramento del Piano Triennale Obiettivo Generale 2 - Attività sperimentali e Laboratori Referenti globali: Salvatore Inguaggiato e Leonardo Sagnotti L'osservazione e la comprensione dei fenomeni legati alla dinamica della Terra necessitano di dati registrati in continuo da reti di sensori distribuiti sul territorio ma anche di misure ed esperimenti condotti in laboratorio. Negli ultimi anni l'ingv ha investito in maniera significativa nell'innovazione tecnologica, nell'acquisto e messa in funzione di apparecchiature all'avanguardia, nella sperimentazione e nella messa a punto di metodi analitici e sperimentali innovativi ed in tutte quelle attività che migliorano la qualità e la quantità delle misure, riducono i tempi di acquisizione e di calcolo, facilitano la fruibilità dei dati per tutta la comunità scientifica. Tutte queste attività sono state organizzate nell'ente sotto forma di laboratori. Il laboratorio quindi non è solo un luogo fisico dove sono localizzati gli apparati e dove si svolgono le attività analitiche e sperimentali, ma è anche un struttura dinamica dove le necessità della ricerche vengono recepite e armonizzate e dove si producono sviluppi tecnologici e metodologici. Lo sviluppo e la gestione di questi laboratori e delle attività sperimentali associate costituiscono il secondo Obiettivo Generale dell'ingv per il triennio. Apre la lista d'insieme il Laboratorio per le reti informatiche e il calcolo avanzato, una tipica infrastruttura nazionale che affianca aspetti di ricerca avanzata a una costante attenzione ai miglioramenti tecnologici per le attività di routine di tutto l'ingv. Si prosegue con i tre laboratori nei quali vengono condotte misure sulle proprietà delle rocce e dei fluidi e vengono riprodotte le condizioni di pressione e temperatura tipiche dell'interno delle terra: il laboratorio di paleomagnetismo, arricchito da una pluriennale esperienza, la rete dei laboratori di chimica e fisica delle rocce, e i laboratori di geochimica dei fluidi, che rappresentano il supporto analitico e sperimentale alle attività di monitoraggio ed alle ricerche geofisiche e vulcanologiche. Contribuiscono all'obiettivo Generale 2 anche il laboratorio che sviluppa sistemi osservativi multidisciplinari in ambienti estremi come quello marino, ed il laboratorio che sviluppa e coordina le attività di osservazione dei segnali gravimetrici, magnetici ed elettromagnetici in aree attive da un punto di vista geodinamico. OS 2.1 TTC TTC 2.4. TTC TTC Tema dell'os Laboratorio per le reti informatiche, GRID e calcolo avanzato Laboratorio di paleomagnetismo Laboratori di chimica e fisica delle rocce Laboratori di geochimica dei fluidi Laboratorio per lo sviluppo di sistemi di rilevamento sottomarini Laboratorio di gravimetria, magnetismo ed elettromagnetismo in aree attive Referente/i (o coordinatore/i se TTC) Lucio Badiali (CNT) Fabrizio Meroni (MI) Leonardo Sagnotti (RM2) Massimo Pompilio (PI) Salvatore Inguaggiato (PA) Giuseppe D'Anna (CNT) Ciro Del Negro (CT) Breve descrizione dell'obiettivo Specifico Il monitoraggio dell'attività sismica e vulcanica richiede un forte sviluppo di sistemi di calcolo veloce e/o in tempo reale. Questo TTC ha come obiettivo il completamento della rete di linee di connessione numerica e trasmissione satellitare per l'acquisizione dei dati sismologici in aree sismogenetiche e vulcaniche. Tale rete permetterà l'interconnessione tra le sezioni INGV, che potranno condividere le risorse di osservazione e calcolo e gli strumenti informatici che verranno sviluppati. Il laboratorio sviluppa strumentazione e tecnologie per il campionamento di rocce e altri materiali sia naturali che sintetici e per la misura e l'analisi delle loro proprietà magnetiche. Le misure svolte hanno applicazioni in numerosi campi delle Scienze della Terra, dalla geodinamica alla climatologia all'inquinamento ambientale. I laboratori di chimica e fisica delle rocce svolgono ricerche metodologiche, producono sviluppi tecnologici e forniscono il supporto analitico e sperimentale alle attività di monitoraggio ed alle ricerche geofisiche e vulcanologiche. Le misure e gli esperimenti sono utilizzati per la formulazione di modelli fisico-matematici e per la descrizione quantitativa dei processi sismogenetici e dei processi magmatici. I dati raccolti contribuiscono alla definizione dello stato di attività dei vulcani, degli scenari eruttivi ed alla valutazione della pericolosità. Il compito primario di questo TTC è l'armonizzazione dell'attività dei quattro poli tecnologici attivi nel settore della geochimica dei fluidi all'interno dell'ingv, con lo specifico obiettivo di razionalizzare l'acquisizione di nuova strumentazione e il funzionamento dei laboratori stessi. I sistemi osservativi multidisciplinari sottomarini completano la rete geofisica di monitoraggio del territorio. In questo OS viene sviluppata la tecnologia per l adattamento all ambiente marino di sensori realizzati per osservazioni in terra e vengono sviluppati prototipi, diversi dei quali già in funzione. Al Laboratorio, che ha sede presso l Osservatorio INGV di Gibilmanna, è affidata la gestione della rete sismica sottomarina di pronto intervento nonché gli studi per l estensione a mare della rete sismica terrestre. Questo TTC nasce per coordinare le attività di osservazione dei segnali gravimetrici, magnetici ed elettromagnetici in aree attive. Le relative tecniche di osservazione e analisi, di grande rilevanza e largamente applicate anche in altri ambiti internazionali, vengono messe in atto in maniera coordinata alla scala nazionale dell'ingv grazie a questo TTC. XIX

20 Piano Triennale di Attività Obiettivo Generale 3 - Studiare e capire il sistema Terra Referenti globali: Andrea Morelli e Paolo Papale Uno degli scopi fondamentali della ricerca in geofisica e vulcanologia è rappresentato dalla comprensione dei processi in atto all'interno della Terra i cui effetti si ripercuotono sull'uomo e sull'ambiente. Solo attraverso lo studio della struttura e della complessa dinamica profonda del pianeta possiamo infatti migliorare la nostra conoscenza sui processi che generano i vulcani, i terremoti, le variazioni del campo magnetico, le oscillazioni del livello marino e tutti gli altri fenomeni naturali su grande scala. La ricerca teorica permette inoltre di migliorare l'accuratezza di tutti i codici di calcolo e dei modelli di riferimento. L'INGV è inserito a pieno titolo nell'avanguardia delle ricerche geofisiche e vulcanologiche fondamentali, al pari delle altre principali istituzioni europee, ed ha fornito importanti contributi all'avanzamento dello stato delle conoscenze in diversi campi. Oltre a fornire gli elementi per perfezionare le nostre conoscenze dell'interno della Terra, la geofisica e la vulcanologia hanno tra i propri obiettivi ultimi anche quello della mitigazione del rischio associato ai terremoti e alle eruzioni vulcaniche. Per un'efficace opera di mitigazione del rischio sono indispensabili conoscenze che vanno dalla ricostruzione di processi geodinamici recenti, alla conoscenza della struttura della crosta terrestre, alla ricostruzione della storia dei vulcani attivi e dei loro sistemi di alimentazione, allo studio delle caratteristiche dello scuotimento durante forti terremoti, alla risposta dell'ambiente antropico, alla storia sismica dei secoli passati. Una valutazione accurata del rischio sismico e vulcanico deve essere infatti il frutto di un processo di raccolta ed elaborazione di informazioni provenienti da ambiti disciplinari molto diversi. Tale valutazione rappresenta uno strumento indispensabile per gli organi della Protezione Civile ai fini della predisposizione dei piani per la gestione delle emergenze e per la definizione delle priorità per gli interventi di prevenzione sul territorio. L'esistenza all'interno dell'ingv di competenze estese e multidisciplinari offre la grande opportunità di poter considerare in un quadro unitario lo studio dei fluidi geofisici, dalla dinamica delle interazioni tra atmosfera e oceani, al complesso sistema di fenomeni che hanno sede nella media ed alta atmosfera le cui variazioni, causate dalla interazione Sole-Terra, mostrano anche una componente antropica. Nonostante gli enormi passi avanti fatti negli ultimi anni, rimangono ancora molte incertezze e molti problemi da risolvere nel comportamento fondamentale di questi fluidi. La comprensione di tale comportamento assume una grande importanza nell'aumentare l'attendibilità delle stime dei cambiamenti climatici che ci attendono, le cui conseguenze rappresentano oggi una grande questione non solo nazionale ma planetaria. I processi fondamentali che regolano la dinamica dei fluidi geofisici sono alla base di una serie di indagini in campi che hanno acquisito una grande rilevanza politica e sociale. Basti pensare che il vasto ambito degli studi sui cambiamenti climatici, sugli effetti dei componenti inquinanti nell'atmosfera e sulla previsione di fenomeni di natura elettromagnetica nel cosiddetto spazio circumterrestre, e le loro possibili conseguenze sull'uomo e sul suo ambiente, sono basati sulle simulazioni numeriche dei gusci fluidi del pianeta (atmosfera e oceano) e sulla osservazione dei parametri chimico-fisici del sistema Sole-Terra. OS Tema dell'os 3.1. Fisica dei terremoti 3.2. Tettonica attiva 3.3. Geodinamica e struttura dell'interno della Terra 3.4. Geomagnetismo Referente/i (o coordinatore/i se TTC) Edoardo Del Pezzo (NA-OV) Rita Di Giovambattista (CNT) Stephan Nielsen (RM1) Nicola D'Agostino (RM1) Paola Montone (RM1) Franco Italiano (PA) Claudio Chiarabba (CNT) Carlo Giunchi (RM1) Stefania Danesi (BO) Paola De Michelis (RM2) Breve descrizione dell'obiettivo Specifico L'OS ha come tema centrale il processo sismogenetico. Le applicazioni riguardano la meccanica della sorgente sismica in tutti i suoi aspetti spaziali, geometrici e dinamici includendo la caratterizzazione del tensore momento dei sismi vulcanici (Vulcano-tettonici, tremore e terremoti a bassa frequenza). L'OS si occupa inoltre dell'analisi statistica della sismicità, della quantificazione dell'energia, dello studio delle interazioni tra faglie, dello studio del campo d'onda (arrays). La ricerca include la propagazione in strutture eterogenee (scattering elastico), con attenzione alle variazioni temporali dei parametri di propagazione associate a variazioni del campo di sforzo (velocità, attenuazione "splitting" delle onde di taglio). Questo OS fortemente pluridisciplinare promuove tutte le ricerche finalizzate a comprendere e quantificare la tettonica attiva. Include ricerche sulla deformazione crostale da dati di geodesia spaziale, dati di stress-in-situ, osservazioni sulle caratteristiche dei fluidi crostali e osservazioni dirette di terreno. Attraverso queste ricerche, le osservazioni paleosismologiche e la quantificazione della deformazione crostale fornisce dati di ingresso essenziali per le analisi di pericolosità sismica. Questo OS affronta lo studio delle proprietà e della dinamica dell'interno terrestre attraverso la modellazione numerica e l'analisi della propagazione di onde sismiche e delle caratteristiche reologiche. Le ricerche, che coinvolgono numerosi settori disciplinari, vengono svolte a scala globale, continentale, regionale e locale, potendo così esplorare aspetti diversi e progressivamente più dettagliati della struttura terrestre. Le ricerche svolte in questo OS affrontano i problemi connessi con l'origine ed evoluzione del campo magnetico su diverse scale spazio-temporali. I temi portanti sono indirizzati a risolvere i fondamentali quesiti sulla dinamica che nel nucleo fluido genera il campo e sullo studio delle anomalie magnetiche, che consentono di indagare le strutture crostali e la loro evoluzione. XX

21 Presentazione e Inquadramento del Piano Triennale OS 3.5. Tema dell'os Geologia e storia dei sistemi vulcanici 3.6. Fisica del vulcanismo Dinamica del clima e dell'oceano Geofisica per l'ambiente Fisica della magnetosfera, ionosfera e meteorologia spaziale Sismologia storica e archeosismologia Oceanografia Operativa Referente/i (o coordinatore/i se TTC) Mauro Coltelli (CT) Giovanni Orsi (NA-OV) Paolo Papale (PI) Antonio Navarra (BO) Cesidio Bianchi (RM2) Leonardo Sagnotti (RM2) Giorgiana De Franceschi (RM2) Paola De Michelis (RM2) Paola Albini (MI) Fabrizio Galadini (MI) Giovanni Coppini (BO) Breve descrizione dell'obiettivo Specifico La raccolta dei dati sull'attività storica dei vulcani italiani è un campo di interesse sia per l'applicazione alla vulnerabilità che per la definizione di particolari comportamenti eruttivi caratteristici di ogni vulcano. Questo OS cura lo sviluppo di approfondimenti su questi aspetti per tutti i vulcani italiani e la preparazione di banche dati. La comprensione della fisica dei processi eruttivi presuppone lo sviluppo di modelli dinamici basati su equazioni fondamentali e la loro verifica sperimentale. Questo OS affronta la fisica del vulcanismo studiando gli equilibri liquido-solido-gas nei magmi, i sistemi idrotermali, la termodinamica dei magmi, le proprietà dei condotti di risalita nonché la dinamica della dispersione e ricaduta della cenere vulcanica, delle colate laviche, dei flussi piroclastici e dei collassi delle colonne vulcaniche. Questo OS affronta lo studio delle interazioni fra atmosfera ed oceano, consentendo di affrontare i temi della variabilità dinamica del clima a scale annuali ed interannuali. Si tratta di un tema oggi dominante nelle applicazioni della climatologia alla conoscenza dell'evoluzione del clima, così come tale evoluzione viene percepita sia nell'ambito scientifico che a livello di opinione pubblica. Lo studio del cambiamento climatico globale non può prescindere da una accurata conoscenza del clima in epoche passate, un tema affrontato dall'ingv con indagini glaciologiche e magnetiche in particolare in Antartide. Lo studio dell'inquinamento, la detezione di fusti tossici e la riqualificazione delle aree inquinate vengono affrontate in questo OS con tecniche di indagine geofisiche integrate. Questo OS affronta tutti quei temi che rientrano nella migliore comprensione delle relazioni Sole-Terra. Le ricerche sono finalizzate sia ad una migliore conoscenza dell'ambiente elettromagnetico terrestre, sia a valutare le conseguenze economico-sociali che possono derivare da forti perturbazioni magneto-ionosferiche nell'ambito del cosiddetto "space weather". Le ricerche svolte in questo OS mirano ad approfondire le conoscenze sulla distribuzione spazio-temporale e sugli effetti che i terremoti del passato hanno avuto sul territorio. Gli elementi innovativi e peculiari di questo OS risiedono nella forte componente multidisciplinare che ne caratterizza tutte le attività, sviluppate attraverso l'apporto specifico di competenze in campo storico, archeologico, geologico e sismologico. Questo OS ha come tema centrale lo sviluppo e il mantenimento di un sistema di monitoraggio e previsioni marine basato su modelli numerici le cui simulazioni vengono corrette con osservazioni sia in situ che da satellite. Il sistema opera in tempo reale e rilascia regolarmente tramite protocolli prestabiliti dati di supporto alle attività di gestione delle emergenze in mare e al monitoraggio dell'ambiente marino in generale. L OS si realizza all interno del Gruppo Nazionale di Oceanografia Operativa, che coordina le attività tra INGV e OGS, ENEA, CNR, CoNiSMA, Istituto Idrografico della Marina, Ufficio Spazio Aereo e Meteorologia, ARPA Emilia-Romagna e ISPRA. XXI

22 Piano Triennale di Attività Obiettivo Generale 4 - Comprendere e affrontare i rischi naturali Referenti globali: Gianni Macedonio e Antonio Rovelli Questa sezione delle attività dell'ingv si configura proprio come una vera e propria "cinghia di trasmissione" tra la ricerca a carattere fondamentale da un lato e la società civile dall'altro. Pur rappresentando manifestazioni normali della vita del pianeta, numerosi fenomeni naturali possono avere un impatto fortemente negativo sulle attività umane. Le ricerche in campo geofisico e vulcanologico hanno da sempre nella mitigazione dei rischi naturali la loro motivazione più ovvia; si può affermare con certezza che almeno due terzi dei ricercatori dell'ingv svolgono studi che in modo più o meno indiretto puntano alla comprensione dei fenomeni naturali e alla mitigazione dei loro effetti. Tuttavia, l'esperienza degli ultimi decenni mostra chiaramente che a questi ricercatori non si chiede più solo una elencazione delle aree a rischio o degli scenari di danno attesi, anche perché i fenomeni naturali dannosi spesso operano su scale temporali infinitamente più lunghe di quelle che sono caratteristiche della vita umana; tanto lunghe che anche le situazioni di maggior rischio possono quindi risultare irrilevanti per le generazioni dell'epoca in cui viviamo e per i loro figli e nipoti. A questi ricercatori si chiedono piuttosto valutazioni che aiutino amministratori e decision-makers a valutare con serenità, ma sulla scorta di solide valutazioni scientifiche, il rischio corso dalla popolazione, dalle loro abitazioni e dal complesso delle infrastrutture. Si tratta spesso di valutazioni a carattere probabilistico, che esprimono cioè la probabilità che si verifichi un dato fenomeno entro un determinato lasso di tempo coinvolgendo una determinata superficie geografica. Se una sottovalutazione del rischio può portare a conseguenza tragiche, una sua sopravvalutazione comporta sicuramente dei costi e dei disagi per la società nel suo insieme. Ne sono un esempio evidente le valutazioni di pericolosità sismica o vulcanica che, soprattutto in un paese come l'italia, devono aiutare a far convivere la popolazione con terremoti e vulcani - seppure con le necessarie precauzioni - piuttosto che limitarsi a terrorizzarla. L'accuratezza delle stime di pericolosità e delle stime di rischio che ne conseguono, tuttavia, si basa in larga misura sulla sempre migliore comprensione dei fenomeni potenzialmente dannosi, sulle loro cause, sulla loro dinamica, sulle caratteristiche del loro impatto. OS TTC 4.3. TTC Tema dell'os Metodologie sismologiche per l'ingegneria sismica Scenari e mappe di pericolosità sismica Scenari di pericolosità vulcanica Scenari e mitigazione del rischio ambientale Degassamento naturale Referente/i (o coordinatore/i se TTC) Giovanni Iannaccone (NA-OV) Antonio Rovelli (RM1) Gaetano Zonno (MI) Luca Malagnini (RM1) Carlo Meletti (MI) Giovanni Macedonio (NA-OV) Marco Marchetti (RM2) Fedora Quattrocchi (RM1) Giovanni Chiodini (NA-OV) Breve descrizione dell'obiettivo Specifico Questo OS sviluppa gli aspetti metodologici globalmente riferibili al settore internazionalmente conosciuto come "engineering seismology". In particolare cura gli aspetti di interesse specifico per l'ingegneria sismica, quali ad esempio le relazioni di attenuazione di parametri strumentali del moto del suolo e le metodologie di valutazione della risposta locale. In questo TTC vengono sviluppati gli aspetti applicativi delle metodologie trattate nell'os "Metodologie sismologiche per l'ingegneria sismica", e in particolare tutte le applicazioni di valutazione della pericolosità sismica a casi concreti, sia a scala di scenario che a scala regionale/nazionale. Ricadono in questo TTC le attività di consulenza per la valutazione della pericolosità sismica a favore di diversi soggetti istituzionali, come pure quelle relative alla generazione di mappe di scuotimento in tempo quasi-reale. La stima della pericolosità vulcanica si basa sull'integrazione di conoscenze osservative e sperimentali con modelli fisico-matematici che descrivono la dinamica dei processi pre-, sin-, e post-eruttivi pericolosi. Obiettivo del presente TTC è la definizione di scenari di pericolosità vulcanica per fornire stime quantitative dell'evoluzione spazio-temporale dei principali fenomeni pericolosi nei vulcani attivi italiani. Ricadono in questo OS attività di consulenza relativa ai vulcani attivi italiani a favore di diversi soggetti istituzionali. Lo sviluppo delle attività in campo ambientale ha portato l'ingv a impegnarsi anche nel complesso campo dei rischi provenienti da fattori ambientali. Ricadono in questo OS temi di grande rilevanza sociale come la detezione di inquinanti di varia natura nel sottosuolo e nelle acque e gli studi-pilota sul tema del sequestro e dello stoccaggio geologico della CO 2. Questo OS coordina le numerose ricerche condotte presso l'ingv sui diversi aspetti del degassamento naturale, con particolare riferimento a CO 2, CH 4, Rn. L'OS promuove lo sviluppo di tecniche di sorveglianza remota dell'attività vulcanica e di modelli del degassamento di CO 2 d'origine profonda, un fenomeno che può comportare rischi per la popolazione. L'OS cura inoltre i rapporti con le discipline limitrofe nei settori vulcanologico e sismologico. XXII

23 Presentazione e Inquadramento del Piano Triennale Obiettivo Generale 5 - L'impegno verso le istituzioni e verso la Società Referenti globali: Massimiliano Stucchi e Bruno Zolesi L'INGV è profondamente impegnato nel cercare di rendere sempre più intenso e fruttuoso il rapporto tra i suoi programmi di ricerca e le necessità della società e del sistema economico. Al centro di questo sistema di rapporti si pone il pilastro della collaborazione con la Protezione Civile, alla quale viene fornito un supporto scientifico essenziale per le sue attività, ma analoga attenzione viene rivolta alla diffusione al grande pubblico, alla formazione ad alto livello, universitaria ed post-universitaria, alla protezione e mantenimento del patrimonio storico e bibliografico dell'ingv e alla consulenza scientifica per le altre pubbliche amministrazioni. Questo Obiettivo Generale prevede lo sviluppo delle banche dati, intese non più come semplici depositi di dati, ma come organizzazioni di sapere e conoscenza che permettono agli attori all'esterno dell'ingv di accedere ai prodotti e al know-how dell'ingv e quindi di sfruttarne pienamente le capacità. I prossimi anni vedranno le banche dati transitare verso una forma sempre più multimediale, dotarsi di potenti strumenti di navigazione e renderne più facile l'accesso e la comprensione. Oltre alle banche dati ricadono in questo Obiettivo Generale le attività per il continuo miglioramento del sistema web, che include informazioni sugli eventi sismici e vulcanici e sulla loro evoluzione, l'accesso alla letteratura scientifica, e l'accesso a vari livelli di complessità a informazioni sui fenomeni geofisici. In questo Obiettivo Generale ricadono anche le attività di divulgazione, le attività a carattere espositivo e museale e quelle delle diverse biblioteche dell'ingv, nonché la sua produzione editoriale. OS 5.1. TTC 5.2. TTC TTC 5.5 TTC 5.6. Tema dell'os Banche dati e metodi macrosismici Banche dati di sismologia strumentale Banche dati di geomagnetismo, aeronomia, clima e ambiente Sistema informativo territoriale Attività di Sala Operativa Consulenze in favore di istituzioni nazionali e attività nell'ambito di trattati internazionali Referente/i (o coordinatore/i se TTC) Raffaele Azzaro (CT) Massimiliano Stucchi (MI) Lucia Luzi (MI) Francesco Mele (CNT) Giorgiana De Franceschi (RM2) Silvio Gualdi (BO) Fawzi Doumaz (CNT) Maria Teresa Pareschi (PI) Giuseppe Vilardo (NA-OV) Alberto Basili (CNT) Massimo Chiappini (RM2) Bruno Zolesi (RM2) Breve descrizione dell'obiettivo Specifico Questo TTC garantisce la miglior armonizzazione nel settore della archiviazione e disseminazione dei dati storico/macrosismici e dei cataloghi parametrici dei terremoti. Opera inoltre per promuovere e migliorare l'integrazione con le altre attività che l'ingv svolge nel settore delle banche dati. Questo TTC ha il compito di armonizzare e potenziare le iniziative di archiviazione e disseminazione dei dati sismologici strumentali acquisiti dall'ingv e di assicurare la piena integrazione con le altre attività che l'ingv svolge nel settore delle banche dati, sia a scala nazionale che a scala europea e globale. Questo OS armonizza la raccolta sistematica di parametri dell'alta atmosfera e di misure effettuate presso gli osservatori geomagnetici, anche per l'approntamento di informazioni sullo "space weather", di dati della rete magnetica, di dati riguardanti la glaciologia, la climatologia, l'oceanografia operativa e altre attività ambientali. L'OS cura la gestione di banche dati che permettano un'efficace diffusione dei dati verso il mondo della ricerca, le istituzioni e la società. Questo TTC risponde alla necessità di censire e armonizzare il notevole patrimonio di dati e iniziative in corso presso l'ingv nel settore delle banche dati territoriali. Attraverso la realizzazione di sistemi di immagazzinamento, diffusione e rappresentazione dei dati e attraverso il loro continuo aggiornamento, questo TTC garantisce un contributo irrinunciabile a supporto delle decisioni in materia di mitigazione dei rischi ambientali nei diversi campi d'azione dell'ingv. Questo TTC rende ragione e quantifica l'attività del numeroso personale INGV che presta regolarmente attività di sorveglianza nelle diverse Sale Operative dell'ente. Esso si propone inoltre di rappresentare una sede permanente per il confronto e l'armonizzazione delle procedure utilizzate nella prassi quotidiana delle Sale Operative, promuovendo un maggior scambio di informazioni tra le sale stesse Questo OS raggruppa attività di consulenza scientifica e tecnologica a favore di ministeri ed altre istituzioni, tra cui spicca il Ministero della Difesa, che beneficia di servizi nel settore geomagnetico e della radiopropagazione. Rilievi geomagnetici sono alla base di consulenze sull'inquinamento ambientale. Nel quadro degli studi sui gas serra, l'ingv svolge consulenze a favore di ENI. Inoltre da diversi anni l'ingv fornisce consulenze scientifico-tecnologiche a favore del Ministero Affari Esteri (MAE), sia nell'ambito di trattati come il Comprehensive Nuclear Test Ban Treaty (CTBT), sia nel quadro di rapporti bilaterali con paesi evoluti e in via di sviluppo. L'INGV svolge inoltre attività di supporto scientifico nel quadro di iniziative dell'onu e dell'unesco. XXIII

24 Piano Triennale di Attività OS 5.7. TTC 5.8. TTC 5.9. TTC Tema dell'os Biblioteche ed editoria Formazione e informazione Sistema web Referente/i (o coordinatore/i se TTC) Anna Grazia Chiodetti (AC) Andrea Tertulliani (RM1) Romano Camassi (BO) Antonio Piersanti (RM1) Giuliana Rubbia (MI) Breve descrizione dell'obiettivo Specifico Questo TTC cura tutti gli aspetti organizzativi e pratici per lo scambio di informazioni e documentazione scientifica che una moderna biblioteca distribuita può fornire, rendendo di fatto il sistema bibliotecario INGV un servizio nazionale e internazionale d'eccellenza nei settori di competenza. Inoltre cura tutta l'editoria dell'ingv, con la sola eccezione degli Annals of Geophysics. Questo TTC cura le strutture museali esistenti e sviluppa i nuovi progetti in corso di avvio in questo ambito. Inoltre coordina i meccanismi di divulgazione delle attività dell'ingv, comprese quelle on-line. Gestisce le attività svolte a favore delle scuole e, in sinergia con il TTC "Biblioteche ed editoria", la partecipazione a mostre e congressi in cui l'ingv è presente con un proprio spazio espositivo. Il sistema di comunicazione costituito dai siti Internet rappresenta oggi un elemento fondamentale della vita di una struttura di ricerca aperta ed efficiente. Questo TTC punta a garantire la migliore organizzazione e sviluppo del sito INGV anche in considerazione del suo importantissimo ruolo in occasione delle emergenze sismiche e vulcaniche. XXIV

25 Presentazione e Inquadramento del Piano Triennale V. La realtà operativa dell INGV: Strutture e sedi geografiche Ormai da qualche anno l INGV risulta stabilmente articolato nelle seguenti Strutture: Amministrazione Centrale Sezione di Bologna Sezione di Catania Sezione di Milano Sezione di Napoli - Osservatorio Vesuviano Sezione di Palermo Sezione di Pisa Sezione di Roma 1 Sezione di Roma 2 Centro Nazionale Terremoti Oltre che presso le sedi delle Strutture, le attività si svolgono anche presso le sedi distaccate di: Ancona Nicolosi (CT) Arezzo Portovenere (SP) Ercolano (NA) Rocca di Papa (RM) Gibilmanna (PA) Roma - Via Nizza Grottaminarda (AV) Roma - Viale Pinturicchio L'Aquila Stromboli (ME) Lipari (ME) Vulcano (ME) Messina A queste sedi vanno aggiunti piccoli presìdi presenti in numerose altre località e finalizzati ad ospitare o gestire strumentazione geofisica. Infine, alcune unità di personale prestano servizio in regime di comando o sono ospitati presso la Presidenza del Consiglio dei Ministri, il Dipartimento della Protezione Civile Nazionale, il MIUR, l'archivio Centrale dello Stato, la Regione Marche, l'inogs (Osservatorio Geofisico Sperimentale) di Trieste e le Università di Genova e Messina. Di seguito si riassume la composizione interna delle strutture e la consistenza del personale per ognuna di esse. Si noti che per Personale dipendente si intende il personale di ruolo o assunto con contratto a termine, mentre con la voce Altro personale si fa riferimento a personale non strutturato, quali assegnisti, borsisti e co.co.co., o a personale dipendente da altre amministrazioni, come gli incaricati di ricerca. XXV

26 Piano Triennale di Attività AMMINISTRAZIONE CENTRALE (AC) Direttore ad interim: Il Direttore Generale, Dott. Tullio Pepe Uffici: Ufficio I - Affari generali e ordinamento Ufficio II Risorse umane Ufficio III - Trattamento giuridico ed economico del personale Ufficio IV - Risorse finanziarie e contabilità Ufficio V - Approvigionamenti e patrimonio Servizio VI - Servizi tecnici Servizio VII Servizi informatici Personale dipendente (al 31/12/2008): n. 83 unità (più un dipendente comandato presso l Archivio di Stato e 2 dipendenti in congedo temporaneo) Altro personale (al 31/12/2008): n. 3 unità CENTRO SERVIZI SCIENTIFICI, TECNICI E CULTURALI Responsabile: Dott. Gianluca Valensise, dirigente di ricerca della sezione Roma 1 Laboratori e Servizi: Laboratorio di Didattica e Divulgazione Scientifica (Resp. Dott.ssa Giuliana D Addezio) Laboratorio di Grafica e Immagini (Resp. Sig.ra Daniela Riposati) Servizio Biblioteca e Documentazione Scientifica (Resp. Dott.ssa Anna Grazia Chiodetti) Servizio Redazione Centro Editoria Nazionale (Resp. Sig.ra Francesca Di Stefano) Personale dipendente (al 31/12/2008): n. 19 unità (incluse tra il personale dipendente dell Amministrazione Centrale) SEZIONE DI NAPOLI - OSSERVATORIO VESUVIANO (NA-OV) Direttore: Dott. Marcello Martini, dirigente di ricerca Unità funzionali: UF Centro di monitoraggio (Resp. Dott.ssa Flora Giudicepietro) UF Geochimica dei fluidi (Resp. Dott. Giovanni Chiodini) UF Geodesia - (Resp. Dott. Marcello Martini) UF Sismologia e sismotettonica (Resp. Dott.ssa Francesca Bianco) UF Vulcanologia e petrologia (Resp. Prof. Giovanni Orsi) Servizio Amministrativo (Resp. Dott. Giuseppe Patrizi, con funzioni di Direttore Amministrativo) Servizi Tecnici e Scientifici Comuni (Resp. Dott. Marcello Martini) Unità di progetto: UP Centro di Ingegneria Sismica e Sismologia Applicata (CISSA) (Resp. Dott. Giovanni Iannaccone) UP Dinamica dei Sistemi Vulcanici (DSV) (Resp. Dott. Giuseppe De Natale) UP Modellistica dei Processi Vulcanici ed Ambientali (MPVA) (Resp. Dott. Giovanni Macedonio) Personale dipendente (al 31/12/2008): n. 117 unità (più un dipendente in congedo temporaneo) Altro personale (al 31/12/2008): n. 12 unità SEZIONE DI MILANO - PAVIA SISMOLOGIA APPLICATA ALL INGEGNERIA (MI) Direttore: Dott Fabrizio Galadini, dirigente di ricerca Unità funzionali: UF 1 Infrastruttura (Resp. Dott. Mariano Maistrello) UF 2 Pericolosità sismica e sismologia storica (Resp. Dott. Massimiliano Stucchi) UF 3 Scenari sismici e acquisizione dati strumentali (Resp. Dott.ssa Lucia Luzi) Unità di progetto: UP NERIES: (Resp. Dott.ssa Paola Albini) Personale dipendente (al 31/12/2008): n. 32 unità Altro personale (al 31/12/2008): n. 8 unità SEZIONE DI PALERMO (PA) Direttore: Dott. Sergio Gurrieri, Dirigente di Ricerca Unità funzionali: UF Sorveglianza geochimica delle aree vulcaniche (Resp. Dott. Giorgio Capasso) UF Laboratori Geochimici e Tecnologici (Resp. Dott. Salvatore Inguaggiato) Unità di Progetto: UP Potenziamento delle reti di monitoraggio geochimico nelle aree vulcaniche e sismiche della Sicilia (Resp. Dott. Rocco Favara) Servizi Amministrativi (Resp. Dott.ssa Maria Corvo) XXVI

27 Presentazione e Inquadramento del Piano Triennale Personale dipendente (al 31/12/2008): n. 57 unità Altro personale (al 31/12/2008): n. 25 unità SEZIONE DI CATANIA (CT) Direttore: Dott. Domenico Patanè, dirigente di ricerca Unità funzionali: UF Deformazioni, geodesia e geofisica (Resp. Dott. Giuseppe Puglisi) UF Gravimetria e Magnetismo (Resp. Dott. Ciro Del Negro) UF Sala operativa (Resp. Ing. Danilo Reitano) UF Sismologia (Resp. Dott. Raffaele Azzaro) UF Vulcanologia e geochimica (Resp. Dott. Mauro Coltelli) Unità di Progetto: UP Nubi vulcaniche (Resp. Dott. Mauro Coltelli) Personale dipendente (al 31/12/2008): n. 101 unità Altro personale (al 31/12/2008): n. 25 unità SEZIONE DI ROMA 1 - SISMOLOGIA E TETTONOFISICA (RM1) Direttore: Dott. Antonio Piersanti, dirigente di ricerca Unità funzionali: UF Geodinamica (Resp. Dott. Carlo Giunchi) UF Tettonica attiva (Resp. Dott.ssa Daniela Pantosti) UF Geochimica dei fluidi, stoccaggio geologico e geotermia (Resp. Dott.ssa Fedora Quattrocchi) UF Sismologia (Resp. Dott.ssa Claudia Piromallo) UF Effetti dei terremoti e pericolosità sismica (Resp. Dott. Antonio Rovelli) UF Laboratori (Resp. Dott. Piergiorgio Scarlato) Personale dipendente (al 31/12/2008): n. 117 unità (più due dipendenti in congedo temporaneo) Altro personale (al 31/12/2008): n. 33 unità SEZIONE DI ROMA 2 - GEOMAGNETISMO, AERONOMIA E GEOFISICA AMBIENTALE (RM2) Direttore: Dott. Antonio Meloni, dirigente di ricerca Unità funzionali: UF Geomagnetismo (Resp. Dott.ssa Paola De Michelis) UF Fisica dell alta atmosfera (Resp. Dott. Bruno Zolesi) UF Laboratorio di paleomagnetismo (Resp. Dott. Leonardo Sagnotti) UF Laboratorio di geofisica ambientale (Resp. Dott. Cesidio Bianchi) UF Ricerche interdisciplinari geomarine RIDGE (Resp. Dott. Paolo Favali) UF Osservatorio geofisico di L Aquila (Resp. Dott. Paolo Palangio) Unità di progetto: UP Misure e Metodi per la Geofisica dell Ambiente (Resp. Dott. Massimo Chiappini) UP Geofisica e tecnologie marine (Resp. Dott. Cosmo Carmisciano) Personale dipendente (al 31/12/2008): n. 89 unità Altro personale (al 31/12/2008): n. 25 unità CENTRO NAZIONALE TERREMOTI (CNT) Direttore: Dott. Giulio Selvaggi, dirigente di ricerca Unità funzionali: UF Laboratorio di Sismologia (Resp. Dott. Alberto Delladio) UF Analisi Dati per la Sismologia (Resp. Dott. Salvatore Mazza) UF Analisi Dati per la Geodesia (Resp. Dott. Roberto Devoti) UF Sismologia, Sismotettonica e Geodinamica (Resp. Dott.ssa Lucia Margheriti) UF SISMOS (Resp. Dott. Graziano Ferrari, sezione di Bologna) UF Osservatorio di Grottaminarda (Resp. Dott. Gianpaolo Cecere) UF Osservatorio di Gibilmanna (Resp. Giuseppe D Anna) UF Laboratorio di Telerilevamento (Resp. Dott.ssa Maria Fabrizia Buongiono) UF Servizi Informatici e Reti (Resp. Dott. Lucio Badiali) Unità di Progetto: UP Informazione in Ambiente geopaziale (Resp. Dott. Fawzi Doumaz) Personale dipendente (al 31/12/2008): n. 155 unità (più un dipendente in congedo temporaneo) Altro personale (al 31/12/2008): n. 18 unità XXVII

28 Piano Triennale di Attività SEZIONE DI BOLOGNA (BO) Direttore: Dott. Andrea Morelli, dirigente di ricerca Unità funzionali: UF Pericolosità dei fenomeni sismici e vulcanici (Resp. Dott. Romano Camassi) UF Sismologia e Geodinamica (Resp. Dott.ssa Silvia Pondrelli) UF Terremoti e vulcani: storia e archeologica (Resp. Dott.ssa Emanuela Guidoboni) Unità di progetto: UP Oceanografia Operativa (Resp. Andrea Morelli) Personale dipendente (al 31/12/2008): n. 47 unità (più 8 dipendenti comandati presso Centro Euro-Mediterraneo per i Cambiamenti Climatici) Altro personale (al 31/12/2008): n. 17 unità SEZIONE DI PISA (PI) Direttore: Dott. Augusto Neri, Dirigente di ricerca Unità funzionali: UF Vulcanologia e magmatologia (Resp. Dott. Massimo Pompilio) UF Modellistica fisico-matematica dei processi vulcanici (Resp. Dott. Paolo Papale) UF Geomorfologia e tettonica (Resp. Dott. Francesco Mazzarini) Personale dipendente (al 31/12/2008): n. 25 unità Altro personale (al 31/12/2008): n. 14 unità XXVIII

29 Presentazione e Inquadramento del Piano Triennale VI. La realtà operativa dell INGV: Temi Trasversali Coordinati (TTC) Dal 2004 i Temi Trasversali Coordinati (TTC) fanno organicamente parte della vita dell'ingv e della programmazione delle sue attività. I passaggi salienti che hanno portato alla ideazione e sviluppo dei TTC sono riassunti nei Piani Triennali e In questa sede ci si limiterà a riferire sull'evoluzione più recente di queste strutture. Avendo come riferimento lo schema dei TTC riportato nel Piano Triennale , le modifiche effettuate sono le seguenti: il Dott. Giulio Selvaggi del CNT, coordinatore uscente dell Obiettivo Specifico/TTC 1.9 Rete GPS nazionale per incompatibilità dovuta ad altro incarico, è stato sostituito dal Dott. Roberto Devoti, sempre del CNT; l Obiettivo Specifico 5.5 Attività di Sala Operativa è stato trasformato in TTC. Il Dott. Alberto Basili del CNT, in precedenza referente per questo Obiettivo Specifco, è stato nominato coordinatore del TTC; il Dott. Romano Camassi è rimasto coordinatore unico dell Obiettivo Specifico/TTC 5.8 Formazione e informazione ; è stato ridotto da tre a due il numero dei coordinatori dell Obiettivo Specifico/TTC 5.9 Sistema web ; la Dott.ssa Giuliana Rubbia, della sezione di Milano, è ora affiancata dal Dott. Antonio Piersanti, della sezione Roma 1. La lista completa dei TTC operativi nel triennio è riportata nella lista che segue: OS/TTC Tema dell OS/TTC Sezione/i di riferimento Coordinatore/i 1.1 Monitoraggio sismico del territorio nazionale CNT Marco Cattaneo (CNT) Sorveglianza geochimica delle aree vulcaniche attive Sorveglianza geodetica delle aree vulcaniche attive Sorveglianza sismologica delle aree vulcaniche attive PA CT NA-OV Rocco Favara (PA) Giuseppe Puglisi (CT) Francesca Bianco (NA-OV) 1.5 Sorveglianza dell'attività eruttiva dei vulcani CT Sonia Calvari (CT) 1.9 Rete GPS nazionale CNT Roberto Devoti (CNT) 1.10 Telerilevamento CNT Fabrizia Buongiorno (CNT) 2.1 Laboratorio per le reti informatiche, GRID e calcolo avanzato CNT, MI Lucio Badiali (CNT) Fabrizio Meroni (MI) 2.3 Laboratori di chimica e fisica delle rocce PI Massimo Pompilio (PI) 2.4 Laboratori di geochimica dei fluidi PA Salvatore Inguaggiato (PA) 2.6 Laboratorio di gravimetria, magnetismo ed elettromagnetismo in aree attive 4.2 Scenari e mappe di pericolosità sismica MI, RM1 CT Ciro Del Negro (CT) Luca Malagnini (RM1) Carlo Meletti (MI) 4.3 Scenari di pericolosità vulcanica NA-OV Giovanni Macedonio (NA-OV) 5.1 Banche dati e metodi macrosismici CT, MI 5.2 Banche dati di sismologia strumentale CNT, MI 5.4 Sistema informativo territoriale CNT, NA-OV, PI Raffaele Azzaro (CT) Massimiliano Stucchi (MI) Lucia Luzi (MI) Francesco Mele (CNT) Fawzi Doumaz (CNT) Maria Teresa Pareschi (PI) Giuseppe Vilardo (NA) 5.5 Attività di Sala Operativa CNT Alberto Basili (CNT) 5.7 Biblioteche ed editoria AC, RM1 Anna Grazia Chiodetti (AC) Andrea Tertulliani (RM1) 5.8 Formazione e informazione BO Romano Camassi (BO) 5.9 Sistema web MI, RM1 Antonio Piersanti (RM1) Giuliana Rubbia (MI) XXIX

30 Piano Triennale di Attività VII. Obiettivi programmatici generali e risorse finanziarie disponibili 1. Generalità L'esercizio finanziario 2009 costituisce la prima annualità del Piano triennale di attività ; gli obiettivi programmatici generali dell'attività 2009 sono quelli discussinel Capitolo 4 di questa sezione di Presentazione e Inquadramento, e cioè quelli riassumibili nei seguenti cinque Obiettivi Generali: 1. Sviluppo dei Sistemi di Osservazione 2. Attività Sperimentali e Laboratori 3. Studiare e Capire il Sistema Terra 4. Comprendere e Affrontare i Rischi Naturali 5. L'impegno verso le Istituzioni e la Società L'INGV riceve supporto finanziario per le sue attività secondo due canali principali di stretta collaborazione. Il primo include le grandi strutture nazionali ed europee che hanno il compito di indirizzare e coordinare gli interventi sulla ricerca scientifica. Il capofila di questo gruppo di enti è ovviamente il MIUR, che è anche il ministero vigilante dell'ingv. Il secondo riguarda le strutture che svolgono attività nella valutazione e protezione dai rischi naturali, il cui capofila è il Dipartimento della Protezione Civile nazionale. Come si evince dal Bilancio di previsione per l'esercizio finanziario 2009, deliberato dal CD nella sua seduta del 18/12/2008, le risorse finanziarie ordinarie in linea di massima disponibili per l'esercizio finanziario 2009 ammontano a ,00 così ripartiti: dal MIUR (ripartizione del c.d. "Fondone"): ,00, dal MIUR (contributo ex legge c.d. "Colfiorito"): ,00, dal Dipartimento della Protezione Civile (III annualità della Convenzione quota ordinaria): ,00. Le risorse ordinarie non garantiscono la totale copertura delle spese c.d. incomprimibili, quantificate in ,482,00, di cui ,00 per spese di funzionamento fisse e centralizzate (Organi, Personale, Spese di gestione, Esigenze dell'amministrazione centrale, Operazioni immobiliari e Accantonamenti obbligatori) e ,00 per il fabbisogno ordinario delle sezioni nelle quali si articola l'ingv. Il deficit, pari a ,00, viene ripianato tramite l'intero utilizzo dell'avanzo di amministrazione presunto non vincolato al termine dell'esercizio in corso, di corrispondente importo. Rispetto alle previsioni definitive per l'esercizio finanziario 2008, le uscite ordinarie passano da ,05 a ,00, con un decremento di ,05 che corrisponde alle minori entrate ordinarie (correnti: ,67; in conto capitale: ,03; quota non vincolata dell'avanzo di amministrazione al termine dell'esercizio precedente: ,35). Alle risorse ordinarie vanno aggiunti i seguenti fondi finalizzati: ,00 dal Dipartimento della Protezione, III annualità della Convenzione ; quota finalizzata alle attività di cui agli allegati b) e c) della Convenzione, tramite la quale si procederà a finanziare gli investimenti tecnologici e le attività per l'ottimizzazione di tutte le reti di monitoraggio ( ,00) e le attività di ricerca di più stretto interesse per gli Organi di Protezione civile ( ,00), per un totale di ,00 di entrate proprie. Complessivamente, dunque, il totale generale delle entrate (e delle uscite) al netto delle partite di giro sarà di ,00. In realtà, il volume del bilancio 2009 risulterà sensibilmente maggiore, in quanto in sede di previsioni iniziali si è ritenuto di non esporre le altre entrate per contratti attivi, in attesa di conoscere la tempistica e l'esatto ammontare dei notevoli accertamenti che l'istituto continuerà a realizzare anche nel 2009 in relazione a numerosi contratti e convenzioni di ricerca con enti di ricerca, enti pubblici e Comunità Europea; lo stesso criterio è stato seguito per i corrispondenti capitoli di spesa, in modo da non alterare l'equilibrio contabile. Analogamente, l'avanzo di amministrazione al termine dell'esercizio in corso è stato presunto al netto delle quote vincolate afferenti alle gestioni speciali: nel corso dell'esercizio 2009 si provvederà, tramite variazione di Bilancio, a definire esattamente le predette poste contabili in entrata e in uscita. In altri termini, l'incidenza dei fondi finalizzati all attività oggetto di contratti e convenzioni di ricerca (c.d. entrate proprie) sul volume di bilancio è destinata ad aumentare sensibilmente nel corso dell'esercizio, quando si concretizzeranno le entrate, delle quali inizialmente risulta difficile prevedere la misura e la tempistica, relative a iniziative già in corso. Tra quelle finanziate o cofinanziate dal MIUR ricordiamo: progetti di ricerca avviati nell ambito del programma FISR, come quello relativo al Centro Euro-Mediterraneo per i Cambiamenti Climatici (CMCC); progetti di ricerca avviati nell ambito del programma FIRB, tra i quali "Rischi naturali" e "Airplane"; progetti di ricerca avviati nell ambito del programma FAR, tra i quali il progetto "SICIS"; XXX

31 Presentazione e Inquadramento del Piano Triennale il Programma Nazionale delle Ricerche in Antartide (PNRA), finanziato per il tramite del Consorzio ad hoc. Tra le iniziative finanziate da altre amministrazioni ricordiamo: contratti di ricerca con il CNR; contratti di ricerca con l'asi; accordi di programma con il Ministero dell'ambiente; convenzioni con il Ministero della Difesa; diversi programmi di cooperazioni scientifiche curati dal Ministero degli Affari Esteri; convenzioni con Regioni ed Enti locali; convenzioni con Università nazionali, dell Europa comunitaria e extra-comunitarie; contratti di ricerca con la Comunità Europea; vari servizi scientifici a terzi. Le risorse finanziarie sopra indicate verranno "calate" nella realtà operativa dell'ingv, che viene illustrata in dettaglio nella sezione Obiettivi da conseguire nel Triennio di questo Piano Triennale, nella quale viene anche fornito l elenco dettagliato dei Progetti e delle Convenzioni attive. I sottocapitoli che seguono forniscono ulteriori dettagli sui meccanismi di finanziamento dell'ingv e sui rapporti con i principali enti sovventori. 2. Rapporti con il MIUR La collaborazione con il MIUR avviene nel quadro dei compiti di indirizzo, sostegno, valorizzazione e valutazione della ricerca che il Ministero esplica a livello nazionale e internazionale. L'INGV partecipa attivamente alle diverse iniziative in corso con una forte presenza in programmi nazionali ed internazionali di ricerca. La ricerca dell'ingv è finanziata attraverso tutti gli strumenti di finanziamento approntati nel corso degli anni, come il FIRB (Fondo per gli Investimenti della Ricerca di Base), il PON (Programma Operativo Nazionale per la ricerca scientifica, sviluppo tecnologico, alta formazione, che si inserisce nella strategia del Piano di Sviluppo del Mezzogiorno), e la Legge 488/92, con cui è stato finanziato l'importante "Progetto Irpinia" (PRO.S.IS. Programma Sperimentale per la Sismologia e l'ingegneria sismica), concluso nel Tra i programmi di maggior respiro finanziati dal MIUR si devono certamente ricordare i progetti FIRB Sviluppo Nuove Tecnologie per la Protezione e Difesa del Territorio dai Rischi Naturali ( ) e Airplane - Piattaforma di ricerca multidisciplinare su terremoti e vulcani ( ). Entrambe queste iniziative si caratterizzano per un ampio respiro internazionale e per un cospicuo sforzo sperimentale, e coinvolgono numerose strutture dell ente e importanti partner del mondo accademico. Un finanziamento di particolare prestigio è quello concesso al PNRA (Programma Nazionale di Ricerche in Antartide), nell'ambito del quale l'ingv ha un ruolo centrale e partecipa anche al Consorzio per l'attuazione del Programma scientifico. I progetti e le attività di ricerca da conseguire con il contributo finanziario del MIUR sono elencati in dettaglio nelle tabelle riassuntive a corredo della sezione Obiettivi da conseguire nel Triennio di questo Piano Triennale. 3. Rapporti con il Dipartimento della Protezione Civile Con il Dipartimento della Protezione Civile (DPC) vengono affrontati, in un sistema sinergico, gli aspetti tecnico-scientifici relativi ai rischi sismico, vulcanico e da maremoto. Il territorio italiano si estende infatti su un'area che come noto è caratterizzata dalla presenza di aree fortemente sismiche e da aree vulcaniche attive, uniche nella realtà europea. I rapporti con il Dipartimento della Protezione Civile sono attualmente regolati dall'allegato tecnico alla Convenzione DPC INGV stipulata in data 14/3/2007. I finanziamenti concessi dal Dipartimento all'ingv sono dettagliati nell'art. 5 di tale Convenzione, e sono raggruppati in tre categorie: Mantenimento delle attività di monitoraggio e sorveglianza (art. 5.2a). Si tratta di un importante finanziamento che alimenta l'oggetto principale della Convenzione, ovvero la sorveglianza sismica e vulcanica del territorio lungo tutto l'arco delle 24 ore. Sviluppo e innovazione tecnologica delle reti di monitoraggio e ottimizzazione di tutte le attività di monitoraggio (art. 5.2b). Questa porzione del finanziamento ha come obiettivo il progressivo amplimento delle reti e la modernizzazione della strumentazione utilizzata nella sorveglianza, nonché la razionalizzazione e l ottimizzazione della strumentazione esistente. Studi e ricerche su tematiche finalizzate alle attività di monitoraggio sismico e vulcanico e su zone di particolare interesse sismologico e vulcanologico, specificatamente individuate (art. 5.2c). D'intesa con il Dipartimento, l'ingv ha organizzato tale attività in dieci progetti, la cui gestione è affidata a due ricercatori per progetto (tranne che per il progetto vulcanologico, di seguito denominato con la sigla V2, che prevede due coordinatori interni). Con Decreto del Presidente datato 5/12/2007 la Dott.ssa Daniela Pantosti, dirigente di ricerca della Sezione di Roma 1, ed il Dott. Paolo Papale, dirigente di ricerca della sezione di Pisa, sono stati nominati Coordinatori Generali, rispettivamente dei progetti sismologici e dei progetti vulcanologici. XXXI

32 Piano Triennale di Attività Segue l'elenco completo dei progetti attivati sotto quest ultima voce di finanziamento. Progetti sismologici S1 - Determinazione del potenziale sismogenetico in Italia per il calcolo della pericolosità sismica S2 - Realizzazione di un modello dinamico sperimentale di valutazione della pericolosità sismica a scala nazionale S3 - Valutazione rapida dei parametri e degli effetti dei forti terremoti in Italia e nel Mediterraneo S4 - Banca dati accelerometrici S5 - Test sites per il monitoraggio multidisciplinare di dettaglio Progetti vulcanologici V1 - UNREST - Realizzazione di un metodo integrato per la definizione delle fasi di unrest ai Campi Flegrei V2 - PAROXYSM - Definizione dei precursori attesi per eventi maggiori, parossismi e attività effusiva al vulcano Stromboli V3 - LAVA - Realizzazione della mappa di pericolosità da colate di lava all Etna, e messa a punto di un metodo di aggiornamento dinamico V4 - FLANK - Pericolosità connessa alla dinamica di fianco all Etna V5 - SPEED - Progetti scientifici previsti dalla Convenzione tra il DPC e la Regione Campania stipulata il Altri progetti Edurisk Percorsi educativi sui rischi sismico e vulcanico Alla predisposizione e conduzione di ciascuno dei suddetti progetti sono nominati due ricercatori, uno appartenente all'ingv, l'altro appartenente ad altra istituzione, secondo lo schema seguente: progetto S1: progetto S2: progetto S3: progetto S4: progetto S5: progetto V1: progetto V2: progetto V3: progetto V4: progetto V5: Dott. Salvatore Barba (INGV) - Prof. Carlo Doglioni (Università degli Studi di Roma La Sapienza ) Dott. Warner Marzocchi (INGV) - Prof. Ezio Faccioli (Politecnico di Milano) Dott. Alberto Michelini (INGV) - Dott. Antonio Emolo (Università degli Studi di Napoli Federico II ) Dott.ssa Francesca Pacor (INGV) - Prof. Roberto Paolucci (Politecnico di Milano) Dott.ssa Lucia Margheriti (INGV) - Prof. Ezio Faccioli (Politecnico di Milano). Dott. Edoardo Del Pezzo (INGV) - Prof.ssa Lucia Civetta (Università degli Studi di Napoli Federico II Dott.ssa Antonella Bertagnini (INGV), Dott.ssa Sonia Calvari (INGV) - Prof. Alessandro Aiuppa, (Università degli Studi di Palermo) Dott. Ciro Del Negro (INGV) - Prof. Stefano Gresta (Università degli Studi di Catania) Dott. Giuseppe Puglisi (INGV) - Prof. Valerio Acocella (Università degli Studi di Roma Tre) Dott. Giovanni Macedonio (INGV) - Prof. Franco Barberi (Università degli Studi di Roma Tre) Edurisk: Dott. Romano Camassi (INGV) - Dott.ssa Laura Peruzza (INOGS) Il Prof. Franco Barberi è il coordinatore generale del progetto SPEED e in questa veste è stato identificato quale coordinatore esterno per il progetto V5. Ampia documentazione su questa importante iniziativa congiunta dell'ingv e del Dipartimento della Protezione Civile può essere reperita a partire dalla pagina Internet 4. Rapporti con altre istituzioni nazionali L'INGV offre da molti anni servizi tecnico-scientifici di fondamentale importanza per la sicurezza delle popolazioni e del patrimonio esposti a tali rischi naturali, in piena intesa con la Protezione Civile nazionale, regionale e locale e con diversi altri enti e aziende che operano sul territorio, come ad esempio l'eni, l'apat, le ARPA regionali. Tra i temi di grande rilevanza sociale affrontati dall'ingv va ricordato quello dell'inquinamento, con la sua specifica variante del seppellimento abusivo di materiali pericolosi. In questo ambito l'ingv è attivo da anni in valida sinergia con la Magistratura e con gli organi di Polizia, Carabinieri, Corpo Forestale dello Stato e Guardia di Finanza. Sempre nel quadro dei rischi naturali, recentemente l'ingv ha aggiunto alle attività più strettamente classificabili comesorveglianza una funzione di riferimento scientifico di alto livello, offrendo la propria collaborazione al Governo per l'elaborazione della nuova normativa sismica nazionale. Questa attività viene svolta anche nel quadro della collaborazione tra INGV e Eucentre (European Centre for Earthquake Engineering), un'importante struttura di ricerca alla cui creazione hanno concorso il Dipartimento della Protezione Civile, l'università degli Studi di Pavia e l'istituto Universitario di Studi Superiori di Pavia, oltre all'ingv stesso. L'Eucentre nasce con l'obiettivo di promuovere e supportare la ricerca e il training nel settore della mitigazione del rischio sismico. XXXII

33 Presentazione e Inquadramento del Piano Triennale Le collaborazioni sono molto attive anche con il Ministero dell'ambiente, con il quale l'ingv negli anni ha siglato diversi accordi di programma in settori scientifici anche molto diversi tra loro. In particolare, l'ingv svolge da anni, sotto l'egida di questo Ministero, attività nell'ambito della convenzione internazionale sui cambiamenti climatici, mentre è di più recente avvio un accordo per studi sul processo di sequestrazione di anidride carbonica nel sottosuolo. Si segnalano anche importanti accordi con il Ministero della Difesa per la fornitura di mappe aggiornate dei parametri ionosferici utili alla gestione immediata delle radio frequenze in onda corta. Un ruolo istituzionale di primo attore viene svolto dall'ingv nel servizio di consulenza tecnico-scientifica per il Ministero degli Affari Esteri (MAE), in particolare nell'ambito della realizzazione del Centro Dati Nazionale che il Ministero ha creato per assolvere ai suoi impegni nel trattato per la proibizione totale delle esplosioni nucleari (CTBTO). Vanno inoltre ricordate le numerose collaborazioni in essere con l'asi, l'eni, l'inaf, il CNR, le Università e gli altri enti di ricerca, nonché con diverse altre strutture, anche di governo regionale e locale, che vengono avviate sia per iniziativa di singoli gruppi di ricercatori, sia nell'ambito di convenzioni di ricerca e programmi-quadro. Tra i temi di grande rilevanza sociale affrontati dall'ingv va ricordato quello dell'inquinamento, con la sua specifica variante del seppellimento abusivo di materiali pericolosi. In questo ambito l'ingv è attivo da anni in valida sinergia con la Magistratura e con gli organi di controllo dell ambiente e del territorio, come Carabinieri, Corpo Forestale dello Stato e Guardia di Finanza: attualmente l'istituto è considerato un referente a livello nazionale nella ricerca dei rifiuti tossici interrati mediante l'applicazione di tecniche geofisiche. Tra le collaborazioni attive con il Ministero dell'ambiente ci sono quelle relative all'esplorazione geofisica del sottosuolo finalizzata all'individuazione di fonti di inquinamento sotterraneo, con formulazione di pareri e prescrizioni sulle attività geofisiche previste nei piani di caratterizzazione di alcuni Siti di Interesse Nazionale (SIN). Sono state infine avviate collaborazioni con alcune Soprintendenze per i beni archeologici nell'ambito della tutela e della valorizzazione del patrimonio artistico-culturale nazionale. In questo quadro l'ingv mette a disposizione le tecniche geofisiche per l'esplorazione del sottosuolo al campo archeologico. 5. Rapporti con istituzioni extra-nazionali Oltre a essere ben posizionato nell'area internazionale per la qualità della ricerca svolta e la leadership oggettiva riconosciutagli in alcuni ambiti disciplinari, l'ingv trae da questo ambito importanti fonti di finanziamento. La Comunità Europea concede finanziamenti a diversi settori trainanti dell'ente (sismologia, vulcanologia, clima e ambiente) nell'ambito di grandi programmi pluriennali come il VII Framework Programme dalla Comunità Europea, COST, E- CONTENT. Alcuni programmi di grande respiro internazionale vengono supportati da prestigiose istituzioni come la National Science Foundation, l'onu e l'unesco. Per il 2009 diverse strutture dell INGV hanno sottomesso o stanno sottomettendo progetti nell ambito delle chiamate del VII Framework Programme dalla Comunità Europea, avviato nel corso del Le tabelle che seguono dettagliano il coinvolgimento dell INGV in progetti della Comunità Europea e in attività svolte in forza di accordi bilaterali tra il Ministero degli Affari Esteri e il Ministero della Ricerca e i loro corrispondenti stranieri. Progetti della Comunità Europea Acronimo Nazionalità coordinatore Titolo completo Durata BOSS4GMES GRAN BRETAGNA BOSS4GMES - Building Operational Sustainable Services for GMES 01/12/ /05/2009 CIRCE ITALIA (INGV) CIRCE - CLIMATE CHANGE AND IMPACT RESEARCH: MEDITERRANEAN ENVIRONMENT 01/04/ /03/2011 CIRCLE AUSTRIA CIRCLE - Climate Impact Research Coordination for a Larger Europe 01/10/ /09/2009 ECOOP DANIMARCA ECOOP - EUROPEAN COSTAL- SHELF SEA OPERATIONAL OBSERVING AND FORECASTING SYSTEM 01/02/ /01/2010 EMSO ITALIA (INGV) EMSO - European Multidisciplinary Seafloor Observation 01/04/ /03/2012 ENSEMBLES GRAN BRETAGNA ENSEMBLES - based Predictions of Climate Changes and their Impacts 09/01/ /08/2009 ESONET FRANCIA European Seafloor Observatory NETwork 03/01/ /02/2011 KM3NET ITALIA (INGV) KM3NET - caratterizzazione geofisica e ambientale del sito NEMO (INFN) 01/02/ /01/2009 XXXIII

34 Piano Triennale di Attività MIAVITA MYOCEAN NEAREST NERIES FRANCIA FRANCIA ITALIA (CNR-ISMAR) OLANDA MITIGATE AND ASSESS RISK FROM VOLCANIC IMPACT IN TERRAIN AND HUMAN ACTIVITIES Development and pre-operational validation of GMES Marine Core Services NEAREST - Integrated observation from near shore sources of Tsunami: Towards an early warning system NERIES - Network of Research Infrastructures for European Seismology 11/02/ /02/ /01/ /12/ /10/ /09/ /06/ /05/2010 NOVAC SVEZIA NOVAC - Network for Observation of Volcanic and Atmospheric Change 01/11/ /10/2009 SAFER ITALIA (INGV) SAFER - Seismic early warning For EuRope 15/06/ /06/2009 SCOUT-03 SEADATANET SESAME BO GRAN BRETAGNA FRANCIA GRECIA SCOUT-O3 - Stratosphere - Climate Links with emphasis on the Upper Troposphere and Lower Stratosphere SEADATANET - A PAN-EUROPEAN INFRASTRUCTURE FOR OCEAN AND MARINE DATA MANAGEMENT SESAME - SOUTHERN EUROPEAN SEAS: ASSESSING AND MODELLING ECOSYSTEM CHANGES 01/05/ /04/ /04/ /03/ /11/ /10/2010 TRANSFER ITALIA (UNIBO) TRANSFER - Tsunami Risk And Strategies For the European Region 01/10/ /03/2009 TRIGS ITALIA TRIGS - Triggering of Instabilities in Materials and Geosystems 01/01/ /12/2009 USEMS ITALIA (INGV) USEMS-Uncovering the Secrets of an Earthquake: Multydisciplinary Study of Physico-Chemical Processes During the Seismic Cycle 01/06/ /05/2013 VOLUME IRLANDA VOLUME - VOLcanoes Understanding subsurface mass movement 01/10/ /03/2009 Accordi bilaterali tra INGV e le corrispondenti istituzioni estere per attività di ricerca e tecnologica Nazione Tipo di programma Durata Documentazione Albania Scientifico e tecnologico Algeria Scientifico e tecnologico Cina Scientifico e tecnologico Slovenia Scientifico e tecnologico Ungheria Scientifico e tecnologico XXXIV

35 Presentazione e Inquadramento del Piano Triennale VIII. Risorse umane necessarie per la realizzazione delle attività 1. Dotazione organica vigente La dotazione organica attuale dell'ingv (Tabella 1), come rideterminata a seguito dell'applicazione dell'art. 1, comma 93, della legge finanziaria 2005, è di n. 584 posti di ruolo (a tempo indeterminato), così ripartiti per profili professionali e livelli retributivi : Tabella 1 Dotazione organica attuale Profilo Dirigente Amministrativo 3 Parziale Dirigenti 3 Dirigente di Ricerca 43 Primo Ricercatore 73 Ricercatore 117 Parziale Ricercatori 233 Dirigente Tecnologo 9 Primo Tecnologo 23 Tecnologo 42 Parziale Tecnologi 74 CTER 143 Parziale Tecnici specializzati 143 Funzionario Amministrativo 4 Collaboratore Amministrativo 19 Operatore Amministrativo 4 Ausiliario Amministrativo 3 Parziale Amministrativi 30 Operatori tecnici 43 Ausiliari tecnici 5 Personale OV da equiparare 53 Parziale altro personale 101 Totale posti di ruolo 584 Dotazione organica 2. Situazione del personale di ruolo in servizio al 31/12/2008 Come dettagliato in Tabella 2, alla data del 31/12/2008 risultano in servizio n. 554 dipendenti con contratto a tempo indeterminato (di ruolo). Restano disponibili, dunque, n. 30 posti organici, come si evince dalla tabella che segue: Tabella 2 Consistenza del personale di ruolo al 31 dicembre 2008 Dotazione Personale in Vacanze Profilo organica servizio organiche Dirigente Parziale Dirigenti Dirigente di Ricerca Primo Ricercatore Ricercatore Parziale Ricercatori Dirigente Tecnologo Primo Tecnologo Tecnologo Parziale Tecnologi CTER Parziale Tecnici specializzati Funzionario Amministrativo Collaboratore Amministrativo Operatore Amministrativo Ausiliario Amministrativo XXXV

36 Piano Triennale di Attività Parziale Amministrativi Operatore Tecnico Ausiliario Tecnico Personale OV da equiparare Parziale altro personale Totale personale di ruolo Per quanto concerne il personale con contratto a tempo determinato (non di ruolo), il contingente a disposizione è di n. 58 contratti attivabili ai sensi dell'art. 36 L. n. 70/'75 e successive integrazioni e modificazioni (oneri a carico dei fondi istituzionali - 10% della dotazione organica). Allo stato attuale sono attivi n. 34 contratti; risultano dunque scoperti n. 24 contratti. Ai contrattisti ex art. 36 vanno aggiunti, allo stato attuale: - n. 1 dipendente con contratto a tempo determinato ex art. 19, comma 6, D. L.vo 165/2001 ( oneri a carico dei fondi istituzionali); - n. 17 dipendenti con contratto a tempo determinato per contratti "ereditati" dall'ingv all'atto della sua costituzione in quanto stipulati dai soggetti confluiti nel nuovo ente per gli effetti del Decreto legislativo n. 381/'99 (oneri a carico dei fondi istituzionali); - n. 27 dipendenti con contratto a tempo determinato ex art. 1, comma 519, L. n. 296/06 (oneri a carico dei fondi istituzionali); - n. 203 dipendenti con contratto a tempo determinato ex art. 23 DPR n. 171/'91 (oneri a carico di fondi "esterni"). Complessivamente, sono in servizio (alla data del 31/12/2008): dipendenti con contratto a tempo indeterminato (di cui 48 amministrati direttamente dalla Sezione di Napoli - Osservatorio vesuviano), su una dotazione organica di complessivi n. 584 posti; dipendenti con contratto a tempo determinato (di cui 79 con oneri a carico del Bilancio dell'ente e 203 con oneri a carico di fondi esterni), per un totale di 836 unità di personale dipendente. Nell'ambito di tale consistenza organica generale, i dirigenti sono 2 (tutti di II fascia) di cui uno in aspettativa senza assegni, i ricercatori sono 322 (dei quali 47 di I livello, 76 di II livello e 199 di III livello - nel computo sono ricompresi i 19 ricercatori del ruolo a esaurimento ex D.Lgs. n. 381/'99 in servizio presso la Sezione di Napoli), i tecnologi sono 139 (dei quali 11 di I livello, 28 di II livello e 100 di III livello), i tecnici specializzati (CTER) sono 217, mentre le restanti 156 unità di personale rivestono profili amministrativi o di supporto o (in 48 casi, tutti presso la Sezione di Napoli) qualifiche proprie del Comparto Università (e sono in attesa di equiparazione ai profili EPR). Tabella 3 Situazione globale personale di ruolo ripartito per sezioni (aggiornato al 31 dicembre 2008). Profilo AC CNT RM1 RM2 NA-OV CT PA MI BO PI Totale Dirigente Dirigente Università Parziale Dirigenti Dirigente di Ricerca Geofisico Ordinario Primo Ricercatore Geofisico Associato Ricercatore Ricercatore Geofisico Parziale Ricercatori Dirigente Tecnologo Primo Tecnologo Tecnologo Parziale Tecnologi CTER IV CTER V CTER VI Parziale Tecnici Funzionario IV Funzionario V Collaboratore Amministrativo V Collaboratore Amministrativo VI Collaboratore Amministrativo VII Operatore Amministrativo VII Operatore Amministrativo VIII Operatore Amministrativo IX Ausiliario Amministrativo IX Parziale Amministrativi XXXVI

37 Presentazione e Inquadramento del Piano Triennale Operatore Tecnico VI Operatore Tecnico VII Operatore Tecnico VIII Ausiliario Tecnico VIII Ausiliario Tecnico IX Personale OV da equiparare Parziale altro personale Totale Tabella 4 Situazione globale personale non di ruolo ripartito per sezioni (aggiornato al 31 dicembre 2008). Profilo AC CNT RM1 RM2 NA-OV CT PA MI BO PI Totale Dirigente Parziale Dirigenti Ricercatore Parziale Ricercatori Primo Tecnologo Tecnologo Parziale Tecnologi CTER IV CTER VI Parziale Tecnici Funzionario Amministrativo V Collaboratore Amministrativo VII Operatore Amministrativo IX Parziale Amministrativi Operatore Tecnico VI Operatore Tecnico VIII Parziale altro personale Totale Tabella 5 Consistenza globale personale in servizio e non (aggiornato al 31 dicembre 2008). Condizione AC CNT RM1 RM2 NA-OV CT PA MI BO PI Totale In servizio Comandati presso altre amministrazioni Congedo temporaneo Totale dipendenti Dipendenti in servizio effettivo Al personale dipendente si aggiungono, infine, 42 incaricati di ricerca, 38 titolari di borse di studio, 73 titolari di assegni di ricerca, 8 dottorandi, 5 titolari di contratti di collaborazione UE, 5 unità di personale dipendente da altre amministrazioni in regime di comando presso l'ingv, oltre a 2 portieri di stabili, per un totale di unità di personale complessivamente coinvolte nelle attività dell'ente e ripartite tra le sezioni nelle quali l'ingv si articola: Tabella 6 Altro personale non appartenente alle categorie precedenti (aggiornato al 31 dicembre 2008). Tipologia AC CNT RM1 RM2 NA-OV CT PA MI BO PI Totale Portieri Assegnisti Borsisti Dottorandi Co.Co.Co Incaricati di Ricerca Personale comandato c/o INGV Totale XXXVII

38 Piano Triennale di Attività Tabella 7 Totale risorse umane (aggiornato al 31 dicembre 2008). AC CNT RM1 RM2 NA-OV CT PA MI BO PI Totale Totale Costo del personale per tipologia (aggiornamento al 16/11/2008) Come si evince dal Bilancio di previsione per l'esercizio finanziario 2009, i costi previsti del personale in servizio sono riassunti nella tabella che segue. Si noti che le stime sono relative alle previsioni del costo del personale al 16/11/2008, mentre i dati relativi alle risorse umane necessarie per la realizzazione delle attività sono riferiti al 31/12/2008. Tabella 8 Costo del personale in servizio nel 2009 (in Euro). (a) Personale a tempo indeterminato (n. 487 unità + n. 68 unità = n. 555 unità al 16/11/2008) Emolumenti fissi Emolumenti accessori Oneri riflessi Oneri indiretti (mensa e formazione) Totale personale a tempo indeterminato (b) Personale a tempo determinato su fondi istituzionali (n. 79 unità al 16/11/2008)* Emolumenti fissi Emolumenti accessori Oneri riflessi Oneri indiretti (mensa e formazione) Totale personale a tempo determinato (c) Maggiori oneri 2009 Per rinnovi ex lege, stabilizzazioni e assunzioni autorizzate (oneri omnicomprensivi a regime) Accantonamenti 2008 per rinnovo contrattuale (oneri omnicomprensivi a regime) Totale maggiori oneri Totale generale (a+b+c) = * Le restanti n.203 unità di personale a tempo determinato ex art. 23 DPR n. 171/91 sono a carico di fondi non istituzionali. 4. Programmazione triennale del fabbisogno di personale Prima annualità (2009) Nel corso del 2009 l'ingv procederà alle seguenti operazioni: - Stabilizzazione di ulteriori n. 4 unità di personale, tramite prelievo in ordine di anzianità dalle vigenti graduatorie degli "stabilizzandi", con oneri a valere sul 40% circa delle risorse finanziarie liberate dal turn over 2008, così suddistinte: n. 3 Ricercatori - III livello n. 1 Operatore tecnico - VI livello. - Assunzione di n. 5 unità di personale, tramite indizione di pubblici concorsi ovvero applicazione dell'art. 5 CCNL 7/4/2006 (I biennio), con oneri a valere sul 60% circa delle risorse finanziarie liberate dal turn over 2008, così suddistinte: n. 1 Dirigente amministrativo di II fascia n. 3 CTER - VI livello n. 1 CAM - VII livello. XXXVIII

39 Presentazione e Inquadramento del Piano Triennale - Assunzione di n. 18 unità di personale di III livello ex art. 1, comma 561, legge finanziaria 2007, così suddistinte: n. 14 Ricercatori - III livello n. 4 Tecnologi - III livello. Nella tabella che segue viene riepilogata l'intera operazione, che si conclude con la rimodulazione della dotazione organica. Tabella 9 Riepilogo delle ssunzioni previste per il 2009 in relazione alla dotazione organica. Profilo Attuale dotazione organica Nuova dotazione organica Differenza (rimodulazione) In servizio Assunzioni 2009 Vacanze organiche Dirigente Ricercatore Tecnologo CTER Funzionario Amministrativo Colaboratore Amministrativo Operatore Amministrativo* Ausiliario Amministrativo Operatore Tecnico Ausiliario tecnico Personale OV da equiparare Totale posti di ruolo *Ai sensi della L. n. 68/'99 Tabella 10 Maggiori oneri per personale da assumere o stabilizzare nel 2009 (in Euro). a) Maggiori oneri per assunzioni in ambito turnover Profilo Unità Costo per unità (2009) Costo (2009) Dirigente , ,00 CTER - VI livello , ,00 Colaboratore Amministrativo - VII livello , ,00 Totale ,00 b) Maggiori oneri per stabilizzazioni in ambito turnover Profilo Unità Costo per unità (2009) Costo (2009) Ricercatore III livello , ,00 Operatore tecnico - VI livello , ,00 Totale ,00 c) Oneri per assunzioni ex art. 1, comma 561, Legge Finanziaria 2007 Profilo Unità Costo per unità (2009) Costo (2009) Ricercatore III livello , ,00 Tecnologo III livello , ,00 Totale ,00 Totale assunzioni (a+b+c) = 27 Totale generale costo (a+b+c) = XXXIX

40 Piano Triennale di Attività Tabella 11 Costo del personale da assumere o e relativo costo per il triennio (in Euro). Profilo Livello Totale Costo unitario Costo 2009 Costo nel Triennio Dirigente amministrativo Ricercatore III Tecnologo III CTER VI Operatore tecnico VI Collaboratore amministrativo VII Totale , ,00 XL

41 Presentazione e Inquadramento del Piano Triennale IX. Fabbisogno Finanziario Come si è già accennato nel capitolo Obiettivi programmatici generali e risorse finanziarie disponibili, sono da prevedere per l'esercizio finanziario 2009 spese c.d. incomprimibili (gestione ordinaria centralizzata - spese fisse di funzionamento - e gestione ordinaria decentrata - funzionamento delle sezioni) per complessivi ,00 secondo la seguente ripartizione: Tabella 1 Sintesi delle uscite ordinarie (in Euro). Uscite ordinarie centralizzate 2009 Spese personale ,00 Spese Organi e Direttore Generale ,00 Spese fisse centralizzate ,00 Esigenze di Amministrazione Centrale ,00 Operazioni immobiliari ,00 Accantonamenti obbligatori ,00 Totale uscite ordinarie centralizzate ,00 Rettifica spese decentrate di personale e funzionamento ,00 Totale uscite ordinarie centralizzate ,00 Uscite ordinarie decentrate 2009 Sezioni Napoli Osservatorio Vesuviano ,00 Milano ,00 Palermo ,00 Catania ,00 Roma ,00 Roma ,00 Centro Nazionale Terremoti ,00 Bologna ,00 Pisa ,00 Totale uscite ordinarie decentrate Totale uscite ordinarie ,00 In ciascuna sezione il budget disponibile verrà a sua volta ripartito sulla base dei progetti esecutivi annuali sezionali in tre grandi aggregati di spesa: spese correnti (incluse spese per missioni, corsi di aggiornamento, studi e ricerche, organizzazione di convegni, contributi per pubblicazione articoli scientifici); spese per il mantenimento del livello tecnologico esistente; spese per l'innalzamento del livello tecnologico esistente. Le spese dell Amministrazione Centrale riguarderanno sostanzialmente attività di supporto a tutte le strutture dell'ente (adempimenti ex D.L. n. 626/'94 e indumenti di lavoro, gestione autoparco sede centrale, adempimenti doganali, attività divulgative e museali, abbonamento a riviste anche on-line, biblioteca, acquisto di mezzi speciali per le attività nell'ambito del servizio di sorveglianza sismica e vulcanica). Tuttavia, va tenuto presente che le spese di personale sono state quantificate sulla base della attuale consistenza organica. Se l'evoluzione normativa consentirà all'istituto, come programmato, di saturare la pianta organica attuale entro il termine del triennio di riferimento, sarà necessario prevedere un fabbisogno finanziario ordinario incrementato delle poste di cui alla Tabella 1. Alla luce di quanto sopra è possibile rideterminare l'andamento della spesa per il personale e, di conseguenza, il fabbisogno finanziario generale secondo il prospetto di Tabella 2, che tiene conto dell'aumento fisiologico (2% delle XLI

42 Piano Triennale di Attività spese ordinarie al netto di quelle per il personale) delle spese per acquisto di beni e servizi dovuto al processo inflattivo in corso. Tabella 2 Andamento atteso dell aumento delle uscite ordinarie nel prossimo triennio (in Euro). Anno Maggiori oneri per il personale Maggiori oneri funzionamento Spese ordinarie consolidate Fabbisogno totale XLII

43 Presentazione e Inquadramento del Piano Triennale X. Metodologie adottate per la valutazione delle attività di ricerca La valutazione della attività svolta dall INGV presenta aspetti di particolare complessità. Infatti, in virtù della sua stessa natura di ente di ricerca e allo stesso tempo fornitore di servizi, l INGV svolge un attività estremamente diversificata e difficilmente riconducibile ai parametri di produttività scientifica normalmente utilizzati nel mondo della ricerca. L INGV svolge infatti come suo compito istituzionale primario un intensa attività di monitoraggio e prevenzione di diversi fenomeni naturali potenzialmente avversi. Tale attività si affianca a numerose attività di ricerca e sperimentazione di punta, in molti casi stimolandole e motivandole. L attività di monitoraggio e prevenzione, che si svolge in piena sintonia con gli organi di Protezione Civile nazionali e regionali, ha ricevuto forte impulso proprio nel 2004 con la revisione e la sostanziale rivalutazione della Convenzione tra INGV e Dipartimento della Protezione Civile. Inoltre, dal 2001, anno di avvio del nuovo INGV, la sorveglianza riguarda non solo l attività sismica ma anche l attività dei vulcani e numerosi rischi ambientali, a cui nel 2004 si è aggiunto il gas-hazard (rischi dovuti a massicce emissioni spontanee di gas, come l'anidride carbonica e l'idrogeno solforato). L INGV sta inoltre partecipando a recenti iniziative a scala internazionale per il monitoraggio e lo sviluppo di sistemi di allerta in tempo reale (early warning system) dei maremoti. Sia le attività di ricerca che quelle di sorveglianza trovano uno sbocco verso le Istituzioni e la Società attraverso i numerosi programmi di diffusione delle informazioni predisposti dall ente. Tra il 2004 e il 2005 sono giunte a maturazione diverse iniziative editoriali finalizzate esplicitamente alla divulgazione, e l INGV ha rafforzato la propria presenza nei principali meeting scientifici e nelle iniziative di divulgazione coordinate dal MIUR. Una speciale menzione la merita il sito internet dell INGV, inaugurato nell autunno del 2007 dopo una lunga fase di profonda e meditata ristrutturazione. Il nuovo sito web, che è stato trasformato in portale, è stato pensato per venire incontro, in maniera sempre più efficace, all evoluzione della domanda di sapere da parte di ricercatori, rappresentanti delle istituzioni, professionisti e semplici cittadini. Organi di Controllo Ciò premesso, si ricorda che l ordinamento dell INGV prevede comunque un complesso sistema di controllo e di valutazione di tutte le attività istituzionali. In particolare, il regolamento che ha accompagnato l avvio dell INGV prevedeva quattro organi di controllo, che sono stati insediati nel 2001 e hanno operato regolarmente fino al 2006 (si vedano in proposito i volumi precedenti di questa collana delle Monografie Istituzionali). Nell autunno del 2006 l applicazione di una serie di misure di contenimento della spesa pubblica di cui alla legge c.d. Bersani (si veda il Capitolo II di questa Introduzione) ha portato ad una riorganizzazione e razionalizzazione degli organi di controllo, che si sono ridotti nel numero totale (da 4 a 3) e nel numero dei componenti. Il nuovo assetto prevede (si veda il Capitolo III per la composizione di dettaglio di tali organi): il Collegio dei Revisori dei Conti (invariato); il Comitato di Consulenza Scientifica (modificato nella composizione con efficacia 1/1/2007 e successivamente modificato il 19/6/2008); il Collegio Unico di Valutazione Scientifica e Controllo Strategico (derivante dall accorpamento del Comitato Interno di Valutazione Scientifica e del Collegio di Valutazione e Controllo Strategico con efficacia 1/1/2007). Gli organi di controllo dell INGV svolgono i propri compiti con regolarità. I risultati della loro attività, sotto forma di rapporti e verbali, vengono divulgati all interno dell INGV e resi pubblici sul sito web. Di tale attività sono tenuti costantemente informati gli Organi vigilanti, presso i quali sono depositati tutti i rapporti e verbali delle riunioni dei Comitati sopra citati, secondo le procedure previste dalle norme in vigore. In particolare: per quanto riguarda la valutazione dell attività di ricerca, il 12 giugno 2008 si è svolta la riunione del Collegio Unico di Valutazione Scientifica e Controllo Strategico, che ha esaminato il Rapporto di Attività per il 2007; per quanto riguarda l attività del Comitato di Consulenza Scientifica, in data 12/5/2008 è stato trasmesso al Presidente dell INGV il Verbale 02/2008 relativo al parere di detto Comitato sul documento Rapporto sull Attività Scientifica 2007 predisposto dall ente nei primi mesi del Valutazioni a cura del CIVR Infine, si ricorda che nel 2004 l INGV ha aderito al nuovo sistema per la valutazione scientifica delle università e degli enti di ricerca introdotto dal MIUR nel maggio 2003 con la presentazione delle Linee Guida per la Valutazione della Ricerca. Seguendo tali linee, nel corso del 2004 l INGV ha selezionato circa 150 prodotti di ricerca relativi al triennio e suddivisi secondo le diverse tipologie identificate dal Comitato di Indirizzo per la Valutazione della Ricerca (CIVR). Le valutazioni finali espresse dal CIVR sono tate rese pubbliche il 26 gennaio 2006 (i relativi materiali sono disponibili presso il sito web del CIVR: L INGV è stato valutato all interno dell Area 04 Scienze della Terra, nella categoria Mega-strutture a cui appartiene insieme al CNR. La valutazione ha avuto due aspetti principali: un rating numerico basato su diversi parametri derivati dai 150 prodotti di ricerca menzionati in precedenza (pari a 0,82 per l INGV, che si è così collocato al primo posto). Oltre l 87% dei prodotti si è qualificato nella fasce di merito Eccellente e Buono, un risultato sorprendentemente buono anche rispetto alle maggiori strutture di ricerca nazionali; una valutazione complessiva contenuta nel Commento alla Relazione di autovalutazione presentata dall Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) (Allegato 1.10 alla Relazione Generale). XLIII

44 Piano Triennale di Attività Auto-valutazione attraverso l Impact Factor Negli ultimi anni i vertici dell'ingv hanno riconosciuto l'importanza di strumenti atti a valutare in maniera quantitativa una rivista scientifica e quindi, indirettamente, la qualità e l impatto sulla comunità scientifica degli articoli in essa contenuti. L'Impact Factor (IF) è oggi il più diffuso metodo per quantificare il livello della produzione scientifica poiché fornisce una misura oggettiva e indipendente della frequenza con la quale ogni articolo è citato da altre riviste in un particolare anno o periodo. I ricercatori dell'ingv sono stati sensibilizzati a pubblicare, preferibilmente, su riviste censite dal JCR (Journal Citation Report) tenendo conto del loro IF. Queste indicazioni sono state ben recepite dai ricercatori e tecnologi dell'ente che nell'anno 2006, come sottolineato dal Comitato di Consulenza Scientifica, hanno pubblicato su riviste con IF medio di 2.23; questo conferma, ancora una volta, uno standard elevato della ricerca portata avanti all'interno dell'ente. L'INGV si sta muovendo in questa direzione anche per le selezioni che avvengono con i concorsi e, negli ultimi bandi, le pubblicazioni dei candidati sono state richieste già suddivise sulla base dell'if delle riviste su cui tali pubblicazioni sono apparse. XLIV

45 Obiettivi da conseguire nel Triennio

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47 Obiettivi da conseguire nel Triennio Introduzione L Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia è uno dei centri di ricerca più grandi del mondo nei settori della Sismologia, della Vulcanologia, della Geofisica Ambientale e della Geochimica. Il suo obiettivo principale è il miglioramento delle conoscenze dei fenomeni naturali che costituiscono, nel loro insieme, la dinamica del nostro pianeta. Ovviamente, proprio in funzione di questo obiettivo, l Istituto è fortemente e naturalmente coinvolto in tutte le attività che presuppongono un utilizzo immediato e pratico delle conoscenze via via acquisite. Per questo motivo convivono quindi all interno dell INGV, complementandosi a vicenda, sia progetti scientifici ad ampio raggio volti al miglioramento delle conoscenze scientifiche, che potremmo definire di ricerca pura, sia progetti più applicativi volti all utilizzo dei dati che vengono acquisiti per risolvere specifici problemi di carattere ambientale e industriale, un ambito che ci sembra lecito definire di ricerca applicata. Le risorse materiali ed umane coinvolte nello sviluppare in modo parallelo ed armonico queste due anime non sono necessariamente equipartite perché spesso, per valorizzare ed applicare i risultati della ricerca, è necessario uno sforzo organizzativo e tecnologico molto elevato. Per tutte queste ragioni già dalla fine del 2003 le attività dell Istituto sono state riorganizzate secondo cinque Obiettivi Generali, ciascuno dei quali viene perseguito attraverso un rapporto variabile tra ricerca pura e ricerca applicata (si veda anche il Capitolo IV della sezione di Presentazione e Inquadramento di questo Piano Triennale). Ad esempio gli Obiettivi Generali 1, 4 e 5 sono caratterizzati da un elevato contenuto di ricerca immediatamente fruibile - e quindi fortemente applicativa - mentre al contrario l Obiettivo Generale 3 ha una forte caratterizzazione di ricerca non immediatamente fruibile. L Obiettivo Generale 2, all interno del quale vengono sviluppati i laboratori e le tecniche di analisi, ha invece una funzione di raccordo tra questi due mondi. All interno degli Obiettivi Generali il diverso rapporto tra ricerca pura e ricerca applicata è analogamente riscontrabile nella individuazione di Obiettivi Specifici, alcuni dei quali sono stati identificati come Temi Trasversali Coordinati (TTC) proprio a sottolineare la loro importanza come temi sviluppati alla scala di tutto l ente, in contrapposizione con le ricerche di carattere teorico che vengono svolte da piccoli gruppi di punta (si veda in proposito il capitolo VI della sezione di Presentazione e Inquadramento di questo Piano Triennale). In altre parole, gli Obiettivi Specifici identificati come TTC hanno maggiore valenza nell orientamento dei risultati alla fruibilità da parte del mondo civile e produttivo, mentre gli altri Obiettivi Specifici non trasversali all ente hanno un orientamento che punta al conseguimento di avanzamenti scientifici significativi in settori disciplinari molto specialistici, in aperta competizione con le altre realtà della ricerca internazionale - e talora anche con altri gruppi dello stesso INGV sia per quanto attiene ai risultati che per l accesso ai finanziamenti. È altresì ovvio che gli uni non sono separabili dagli altri, perché non ci può essere sviluppo tecnologico e applicativo senza avanzamento scientifico, e che le risorse spese per gli uni hanno ovvie ricadute sugli altri. Queste ed altre caratteristiche e particolarità dell INGV comportano che le normali procedure di valutazione degli Istituti di ricerca, basate essenzialmente sulla stima della produzione scientifica in termini di numero e valore delle pubblicazioni per ricercatore, non siano facilmente applicabili allo schema organizzativo che l Istituto si è dato a partire dal Questo in primo luogo perché l INGV effettua il monitoraggio sismologico, vulcanologico, geofisico e geochimico del territorio nazionale; un territorio che include, come è ben noto, diversi vulcani attivi e numerose zone sismicamente attive. La valenza scientifica di questa attività, dettagliata dalle tabelle che seguono, è indirizzata mediante diversi Temi Trasversali Coordinati e risiede essenzialmente nella produzione continua di osservazioni che diventano successivamente oggetto di analisi da parte di tutta la comunità scientifica, INGV e extra-ingv. Ma l importanza di questa attività in termini sociali non è sicuramente rapportabile al numero di pubblicazioni prodotte, né può essere mai adeguatamente rappresentata da esse. Due esempi eclatanti di questa particolarità dell INGV sono rappresentati dalla sorveglianza geofisica del territorio e dalle consulenze di alto profilo ad organi governativi e a pubbliche amministrazioni. Per quanto riguarda la sorveglianza basterà ricordare le diverse turnazioni h24 svolte dal personale scientifico, che in numerose sezioni dell INGV forniscono alla Protezione Civile preziose informazioni in tempo reale sui processi geodinamici in atto in Italia e nei mari e territori circostanti. Le informazioni sono basate sulla strumentazione più avanzata e su analisi svolte con le migliori metodologie attualmente disponibili, con un notevole impegno finanziario e umano quantificabile in oltre la metà di tutte le risorse materiali dell INGV e in quasi il 40% di quelle umane. Per quanto riguarda poi le consulenzeagli organi governativi e alle pubbliche amministrazioni, si può ricordare il fonda- mentale ruolo che l INGV svolge ormai da molti anni nel campo della protezione dal rischio sismico, dal rischio vulcanico e da quello ambientale. Questo ruolo viene svolto attraverso pareri in merito alle azioni da intraprendere nelle emergenze si pensi ad esempio al possibile impatto delle eruzioni dell Etna sul traffico aereo - nonché attraverso la produzione di elaborati da utilizzare come base per le formulazioni legislative tra i quali spicca la Mappa di Pericolosità sismica completata nel quadro dell Ordinanza PCM 3519 del 28 aprile 2006 relativa alla Mappa di Pericolosità Sismica di Riferimento per il Territorio Nazionale. Complessivamente queste attività impegnano oltre il 30% delle risorse umane dell INGV. 3

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51 Obiettivi da conseguire nel Triennio Tabelle riepilogative degli Obiettivi Generali e Obiettivi Specifici Le tabelle che seguono riassumono tutti gli Obiettivi Generali e gli Obiettivi Specifici presentati nel Piano Triennale Lo schema adottato è quello già utilizzato per tutti i Piani Triennali a partire da quello relativo al triennio ed è descritto nel Capitolo IV della sezione Presentazione e Inquadramento di questo volume. Le tabelle offrono inoltre il dettaglio di come le diverse attività sono raggruppate nei Temi Trasversali Coordinati (TTC, descritti nel Capitolo VI della citata sezione Presentazione e Inquadramento) e dei Progetti e Convenzioni a finanziamento esclusivamente o prevalentemente esterno che contribuiscono a ogni obiettivo. Segue una breve descrizione delle diverse voci che compongono le tabelle. Tanto gli Obiettivi Generali quanto gli Obiettivi Specifici sono descritti seguendo la stessa numerazione utilizzata altrove in questo documento. Si noti che tale numerazione ha subito leggere modifiche rispetto a quella utilizzata per il Piano Triennale Queste modifiche sono dovute in parte alla necessità di integrare al meglio nel Piano stesso i nuovi Temi Trasversali Coordinati, e in parte alla istituzione di nuove attività, in genere a seguito della crescita di settori disciplinari e di attività già esistenti. Si noti che le stime esposte includono esclusivamente i mesi/persona impegnati su attività strettamente istituzionali, ovvero condotte solo con finanziamenti ordinari come il cosiddetto Fondone concesso dal MIUR e il finanziamento concesso dal Dipartimento della Protezione Civile sotto la voce Attività di Monitoraggio e Sorveglianza. La natura e composizione di tali fondi è dettagliata nel Capitolo VII della sezione di Presentazione e Inquadramento di questo volume. L impegno in mesi/persona relativo a Progetti e Convenzioni è invece presentato in dettaglio in una successiva tabella. In fondo alle tabelle riepilogative dei cinque Obiettivi Generali è stata introdotta una tabella che riassume l impegno delle diverse sezioni in attività di amministrazione e supporto alla ricerca. Segue uno schema riassuntivo dell impegno delle diverse sezioni dell INGV sui diversi Obiettivi Generali e su Progetti e Convenzioni, sempre espresso in mesi/persona. Si noti che le tabelle sono aggiornate al quadro del personale disponbile alla data del 1 gennaio 2009a. Data l'elevata dinamica che caratterizza l'ingv, le tabelle rappresentano un elemento di previsione che sarà necessariamente soggetto ad aggiornamenti nel corso dell'anno. Segue una descrizione dettagliata dei diversi campi in cui si articolano le Tabelle. Identificativo numerico e denominazione dell Obiettivo Specifico. Si tratta di un codice numerico di due cifre e di una denominazione che identificano univocamente la specifica attività in tutti i documenti di programmazione, indirizzo e rendicontazione dell INGV. L eventuale specifica TTC indica se il corrispondente Obiettivo Specifico è considerato uno dei Temi Trasversali Coordinati (TTC) varati dall INGV nel 2004 e successivamente aggiornati periodicamente (si veda il Capitolo VI della sezione Presentazione e Inquadramento di questo volume per ulteriori dettagli). Sezioni INGV coinvolte. Molti dei temi trattati sono caratterizzati da una forte interdisciplinarietà e trasversalità rispetto alle competenze presenti nell INGV. Per questa ragione, in quasi tutte le attività previste sono coinvolte più sezioni dell INGV. Analogamente, quasi tutte le sezioni sono coinvolte in attività svolte a scala nazionale, come ad esempio il monitoraggio dei terremoti e lo studio della pericolosità sismica. In queste colonne è riportato sezione per sezione il totale di mesi/persona allocato per ogni specifica attività, sulla base di 12 mesi per anno/persona. L impegno si riferisce al primo anno del triennio considerato (2008). Si consideri che nel calcolo totale dei mesi/persona sono stati considerati solo i ricercatori, I tecnologi e il personale tecnico direttamente coinvolto nelle attività descritte. Resta quindi escluso da questo computo il personale che svolge attività amministrative in senso stretto, il cui impegno è riassunto sezione per sezione in una tabella riepilogativa posta in fondo alle tabelle relative ai cinque Obiettivi Generali. Sezioni: AC, Amministrazione Centrale; BO, Bologna; CNT, Centro Nazionale Terremoti; CT, Catania; MI, Milano; NA, Napoli- Osservatorio Vesuviano; PA, Palermo; PI, Pisa; RM1, Roma 1; RM2, Roma 2. Totale mesi/persona (totale). Totale dell impegno delle singole strutture INGV coinvolte nel dato Obiettivo Specifico per il primo anno del triennio considerato in questo Piano Triennale (2008). Progetti. Elenco dei Progetti, delle Convenzioni o degli Accordi di collaborazione bilaterali che forniscono risorse finanziarie e materiali per il completamento delle attività descritte sotto ogni Obiettivo Specifico, e che di conseguenza afferiscono a quell Obiettivo Specifico anche dal punto di vista culturale e organizzativo. La numerazione di Progetti e Convenzioni segue quella adottata nella relativa banca-dati implementata presso l Amministrazione Centrale dell INGV e accessibile via web (ma solo dall interno della rete informatica dell INGV). Si noti che i progetti sono suddivisi in Unità di Ricerca, identificate come unità organizzative e operative elementari. Progetti e Convenzioni e Accordi di collaborazione bilaterali sono descritti in maggior dettaglio in una successiva tabella. Breve descrizione. Descrizione dell Obiettivo Specifico desunta dal Decreto n. 486 del 05/11/07 Aggiornamento della rete scientifica ( Per ulteriori dettagli si veda il Capitolo VI della sezione Presentazione e Inquadramento di questo volume. 7

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53 Breve descrizione Obiettivo Generale 1: Sviluppo dei sistemi di osservazione Obiettivo Specifico AC BO CNT CT MI NA-OV PA PI RM1 RM2 Totale m/p Progetti, Convenzioni 1.1. Monitoraggio sismico del territorio nazionale (TTC) 0,0 5,0 380,0 71,5 34,0 37,0 0,0 1,0 16,0 5,0 549,5 [28] UR1; [268] UR2, UR9; [280] UR1, UR3; [312] UR10; [359] UR10 La sorveglianza sismologica è uno dei temi primari dell'attività dell'ingv. Con questo TTC si realizza il coordinamento di tutti gli sviluppi che queste attività avranno nel prossimo triennio, tra cui la rete sismica nazionale, la rete sismica mediterranea e tutte le relative sale di sorveglianza Sorveglianza geochimica delle aree vulcaniche attive (TTC) 0,0 0,0 0,0 36,5 0,0 15,0 189,0 8,0 25,5 0,0 274,0 [28] UR7; [37] UR1; [312] UR20 Il TTC coordina lo sviluppo di reti permanenti per la misura dei parametri geochimici legati alle fenomenologie pre-, sin- e post-eruttive. Cura l'installazione delle reti di sorveglianza e l'integrazione dei dati nelle sale di monitoraggio per i vulcani attivi italiani. Armonizza inoltre il monitoraggio per tutti i vulcani italiani Sorveglianza geodetica delle aree vulcaniche attive (TTC) 0,0 12,0 8,0 86,5 0,0 128,0 0,0 0,0 0,0 0,0 234,5 [28] UR2; [357] UR10 Il TTC cura l'omogeneizzazione e lo sviluppo organico delle reti GPS, tiltmetriche, EDM e di livellazione esistenti sui vulcani italiani, armonizzando la qualità del monitoraggio. Promuove inoltre lo sviluppo e la razionalizzazione del controllo dei vulcani tramite interferometria satellitare Sorveglianza sismologica delle aree vulcaniche attive (TTC) 0,0 0,0 0,0 112,0 0,0 90,0 0,0 1,0 2,0 0,0 205,0 [28] UR2 Questo TTC garantisce che le reti di monitoraggio esistenti sui vulcani italiani siano armonizzate e portate allo standard della RSN (predominanza di stazioni digitali a tre componenti a larga banda). Inoltre coordina gli interventi (mediante stazioni mobili) e le analisi da effettuare da parte delle diverse sezioni dell'ingv in caso di riattivazione delle dinamiche eruttive Sorveglianza dell'attività eruttiva dei vulcani (TTC) 0,0 0,0 5,0 72,0 0,0 78,0 0,0 4,0 0,0 0,0 159,0 [28] UR6; [37] UR1; [312] UR10; [329] UR10; [334] UR10 Questo TTC coordina le attività di monitoraggio e ricerca applicata alla definizione dello stato dei sistemi vulcanici attivi, basandosi su dati raccolti da reti e tecniche multiparametriche di monitoraggio vulcanologico e da campagne periodiche di misure dirette eseguite sui vulcani attivi, nonché su dati analitici prodotti dai laboratori chimici e fisici. Il TTC coordina l'analisi dei dati raccolti in occasione di eventi eruttivi Osservazioni di geomagnetismo 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 85,0 85,0 [85] UR10, UR20; [280] UR10 All'interno di questo OS vengono curate la gestione della strumentazione di registrazione delle variazioni del campo magnetico, l'effettuazione delle misure assolute e la preparazione e validazione dei risultati, per gli osservatori geomagnetici di L'Aquila, Castello Tesino (TN), Gibilmanna (PA) e Stazione Mario Zuccchelli (SMZ) in Antartide. Ricadono in questo OS anche le osservazioni per la ripetizione presso i caposaldi della rete magnetica italiana Osservazioni di alta e media atmosfera 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 9,0 72,0 81,0 [131] UR10; [134] UR10 [323] UR10; [350] UR10 All'interno di questo OS viene curata la gestione degli osservatori ionosferici di Roma, Gibilmanna (PA) e Stazione Mario Zucchelli (SMZ) in Antartide, che utilizzano sistemi radar in alta frequenza (HF) realizzati dall'ingv o ionosonde commerciali. Viene curata inoltre la sperimentazione del monitoraggio delle scintillazioni ionosferiche in regioni polari presso Ny-Alesund (Svalbard) e SMZ (Antartide).

54 Breve descrizione (continua Obiettivo Generale 1) Obiettivo Specifico AC BO CNT CT MI NA-OV PA PI RM1 RM2 Totale m/p Progetti, Convenzioni 1.8. Osservazioni di geofisica ambientale 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 6,0 0,0 0,0 3,0 118,0 127,0 [28] UR3, UR8; [35] UR20, UR10; [101] UR1; [115] UR10; [274] UR1; [353] UR10; [355] UR10 Questo OS cura l'esecuzione di indagini sistematiche per cartografia magnetica ad alta risoluzione spaziale con rilevamento sia da terra sia da elicottero, anche in campo archeologico. Cura inoltre il rilevamento di parametri elettromagnetici di interesse ambientale e gli osservatori multiparametrici derivati da progetti EC e successivi per acquisizione di dati geofisici e oceanografici integrati Rete GPS nazionale (TTC) 0,0 16,0 137,0 15,0 0,0 13,0 0,0 0,0 1,0 0,0 182,0 [28] UR4 Questo TTC coordina lo sviluppo di una rete permanente di stazioni GPS finalizzata ad aumentare le conoscenze relative alla cinematica e tettonica attiva della penisola. Armonizza le diverse iniziative in corso nelle sezioni dell'ingv, sia dal punto di vista della configurazione e tecnologia delle rete stessa che dal punto di vista delle tecniche di analisi e della costituzione di una banca dati unificata Telerilevamento (TTC) 0,0 12,0 56,0 13,5 0,0 12,0 4,0 4,0 1,0 0,0 102,5 [28] UR9; [37] UR1; [329] UR10, [347] UR10; [357] UR10 Le tecnologie di Telerilevamento aereo, satellitare e prossimale rappresentano da alcuni decenni insostituibili strumenti per lo studio e la sorveglianza di aree sismogenetiche e zone vulcaniche. Questo TTC promuove l'interazione tra ricercatori e tecnologi che utilizzano tecniche simili in aree geografiche e per scopi scientifici anche molto diversi. Totale Obiettivo Generale 1 0,0 45,0 586,0 407,0 34,0 379,0 193,0 18,0 57,5 280,0 1999,5

55 Breve descrizione Obiettivo Generale 2: Attività sperimentali e Laboratori Obiettivo Specifico AC BO CNT CT MI NA-OV PA PI RM1 RM2 Totale m/p Progetti, Convenzioni 2.1. Laboratorio per le reti informatiche, GRID e calcolo avanzato (TTC) 2.2. Laboratorio di paleomagnetismo 0,0 1,0 80,0 7,0 21,0 20,0 6,0 1,0 11,5 3,0 150,5 [311] UR10 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 42,0 42,0 [28] UR11; [338] UR10, UR20 Il monitoraggio dell'attività sismica e vulcanica richiede un forte sviluppo di sistemi di calcolo veloce e/o in tempo reale. Questo TTC ha come obiettivo il completamento della rete di linee di connessione numerica e trasmissione satellitare per l'acquisizione dei dati sismologici in aree sismogenetiche e vulcaniche. Tale rete permetterà l'interconnessione tra le sezioni INGV, che potranno condividere le risorse di osservazione e calcolo e gli strumenti informatici che verranno sviluppati. Il laboratorio sviluppa strumentazione e tecnologie per il campionamento di rocce e altri materiali sia naturali che sintetici e per la misura e l'analisi delle loro proprietà magnetiche. Le misure svolte hanno applicazioni in numerosi campi delle Scienze della Terra, dalla geodinamica alla climatologia all'inquinamento ambientale Laboratori di chimica e fisica delle rocce (TTC) 0,0 2,0 0,0 20,5 0,0 29,0 3,0 6,0 48,0 0,0 108,5 [28] UR10; [280] UR6; [338] UR10; [364] UR10 I laboratori di chimica e fisica delle rocce svolgono ricerche metodologiche, producono sviluppi tecnologici e forniscono il supporto analitico e sperimentale alle attività di monitoraggio ed alle ricerche geofisiche e vulcanologiche. Le misure e gli esperimenti sono utilizzati per la formulazione di modelli fisicomatematici e per la descrizione quantitativa dei processi sismogenetici e dei processi magmatici. I dati raccolti contribuiscono alla definizione dello stato di attività dei vulcani, degli scenari eruttivi ed alla valutazione della pericolosità Laboratori di geochimica dei fluidi (TTC) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 9,0 121,0 0,0 30,0 0,0 160,0 [28] UR7 Il compito primario di questo TTC è l'armonizzazione dell'attività dei quattro poli tecnologici attivi nel settore della geochimica dei fluidi all'interno dell'ingv, con lo specifico obiettivo di razionalizzare l'acquisizione di nuova strumentazione e il funzionamento dei laboratori stessi Laboratorio per lo sviluppo di sistemi di rilevamento sottomarini 0,0 0,0 23,0 0,0 0,0 0,0 2,0 0,0 0,0 0,0 25,0 [268] UR5, UR8 I sistemi osservativi multidisciplinari sottomarini completano la rete geofisica di monitoraggio del territorio. In questo OS vengono sviluppati prototipi (uno è attualmente in funzione in Sicilia Orientale) e viene sviluppata la tecnologia per l'adattamento all'ambiente marino di sensori realizzati per osservazioni in terra. Vengono inoltre sviluppate iniziative per estendere a mare le reti di monitoraggio permanente. 2.6.Laboratorio di gravimetria, magnetismo ed elettromagnetismo in aree attive (TTC) 0,0 0,0 0,0 51,0 0,0 28,5 0,0 0,0 0,0 34,0 113,5 [280] UR10; [312] UR30; [353] UR10 Questo TTC nasce per coordinare le attività di osservazione dei segnali gravimetrici, magnetici ed elettromagnetici in aree attive. Le relative tecniche di osservazione e analisi, di grande rilevanza e largamente applicate anche in altri ambiti internazionali, vengono messe in atto in maniera coordinata alla scala nazionale dell'ingv grazie a questo TTC. Totale Obiettivo Generale 2 0,0 3,0 103,0 78,5 21,0 86,5 132,0 7,0 89,5 79,0 599,5

56 Breve descrizione Obiettivo Generale 3: Studiare e capire il sistema Terra Obiettivo Specifico AC BO CNT CT MI NA-OV PA PI RM1 RM2 Totale m/p Progetti, Convenzioni 3.1. Fisica dei terremoti 0,0 2,5 18,0 30,5 0,0 17,0 0,0 1,0 59,0 2,0 130, Tettonica attiva 0,0 12,0 58,0 12,0 3,0 24,0 23,0 2,0 73,0 2,0 209, Geodinamica e struttura dell'interno della Terra 0,0 24,0 31,0 0,0 6,0 17,0 0,0 0,0 81,0 7,0 166,0 [38] UR10, UR20; [275] UR10; [279] UR1; [280] UR6; [318] UR10; [340] UR10; [364] UR10; [385] UR10; [392] UR10 [28] UR12, UR14; [94] UR1; [187] UR1, [191] UR1; [274] UR1; [318] UR10; [367] UR10, UR20, UR40, UR50, UR 60, UR70, UR80, UR90;[381] UR10 [28] UR12, [28] UR13, [85] UR10, UR20, [94] UR1, [268] UR7, [268] UR9, [371] UR10, UR20, UR30, [381] UR10 L'OS ha come tema centrale il processo sismogenetico. Le applicazioni riguardano la meccanica della sorgente sismica in tutti i suoi aspetti spaziali, geometrici e dinamici includendo la caratterizzazione del tensore momento dei sismi vulcanici (Vulcano-tettonici, tremore e terremoti a bassa frequenza). L'OS si occupa inoltre dell'analisi statistica della sismicità, della quantificazione dell'energia, dello studio delle interazioni tra faglie, dello studio del campo d'onda (arrays). La ricerca include la propagazione in strutture eterogenee (scattering elastico), con attenzione alle variazioni temporali dei parametri di propagazione associate a variazioni del campo di sforzo (velocità, attenuazione "splitting" delle onde di taglio). Questo OS fortemente pluridisciplinare promuove tutte le ricerche finalizzate a comprendere e quantificare la tettonica attiva. Include ricerche sulla deformazione crostale da dati di geodesia spaziale, dati di stress-in-situ, osservazioni sulle caratteristiche dei fluidi crostali e osservazioni dirette di terreno. Attraverso queste ricerche, le osservazioni paleosismologiche e la quantificazione della deformazione crostale fornisce dati di ingresso essenziali per le analisi di pericolosità sismica. Questo OS affronta lo studio delle proprietà e della dinamica dell'interno terrestre attraverso la modellazione numerica e l'analisi della propagazione di onde sismiche e delle caratteristiche reologiche. Le ricerche, che coinvolgono numerosi settori disciplinari, vengono svolte a scala globale, continentale, regionale e locale, potendo così esplorare aspetti diversi e progressivamente più dettagliati della struttura terrestre Geomagnetismo 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 2,0 30,5 32,5 [213] UR10; [393] UR10 Le ricerche svolte in questo OS affrontano i problemi connessi con l'origine ed evoluzione del campo magnetico su diverse scale spazio-temporali. I temi portanti sono indirizzati a risolvere i fondamentali quesiti sulla dinamica che nel nucleo fluido genera il campo e sullo studio delle anomalie magnetiche, che consentono di indagare le strutture crostali e la loro evoluzione Geologia e storia dei sistemi vulcanici 0,0 29,0 0,0 9,5 0,0 77,0 0,0 13,0 4,0 0,0 132,5 [280] UR4; [338] UR10, UR20; [372] UR10, UR20, UR30, UR40, UR50, UR60; [374] UR10, UR20, UR30; [375] UR10, UR20, UR30, UR40, UR50, UR60 La raccolta dei dati sull'attività storica dei vulcani italiani è un campo di interesse sia per l'applicazione alla vulnerabilità che per la definizione di particolari comportamenti eruttivi caratteristici di ogni vulcano. Questo OS cura lo sviluppo di approfondimenti su questi aspetti per tutti i vulcani italiani e la preparazione di banche dati Fisica del vulcanismo 0,0 9,0 0,0 13,5 0,0 75,5 0,0 24,0 9,0 7,0 138,0 [28] UR13, UR15; [38] UR10, UR20; La comprensione della fisica dei processi eruttivi presuppone lo sviluppo di [280] UR4; [372] UR10, UR20, modelli dinamici basati su equazioni fondamentali e la loro verifica UR30, UR40, UR50, UR60; [373] UR sperimentale. Questo OS affronta la fisica del vulcanismo studiando gli equilibri 10, UR20, UR30, UR40, UR50, UR60, liquido-solido-gas nei magmi, i sistemi idrotermali, la termodinamica dei UR70; [374] UR10, UR20, UR30; magmi, le proprietà dei condotti di risalita nonché la dinamica della dispersione [375] UR10, UR20, UR30, UR40, e ricaduta della cenere vulcanica, delle colate laviche, dei flussi piroclastici e dei UR50, UR60; [376] UR10, UR20; collassi delle colonne vulcaniche. [382] UR10; [386] UR10

57 Breve descrizione (continua Obiettivo Generale 3) Obiettivo Specifico AC BO CNT CT MI NA-OV PA PI RM1 RM2 Totale m/p Progetti, Convenzioni 3.7. Dinamica del clima e dell'oceano 0,0 1,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 6,0 0,0 7, Geofisica per l'ambiente 0,0 4,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 66,0 70,0 [56] UR1; [61] UR1; [63] UR1; [227] UR1; [252] UR1; [313] UR10; [316] UR10; [317] UR10; [320] UR10 Questo OS affronta lo studio delle interazioni fra atmosfera ed oceano, consentendo di affrontare i temi della variabilità dinamica del clima a scale annuali ed interannuali. Si tratta di un tema oggi dominante nelle applicazioni della climatologia alla conoscenza dell'evoluzione del clima, così come tale evoluzione viene percepita sia nell'ambito scientifico che a livello di opinione pubblica. Lo studio del cambiamento climatico globale non può prescindere da una [95] UR1; [280] UR9; [309] UR10; accurata conoscenza del clima in epoche passate, un tema affrontato dall'ingv [338] UR10, UR20;[379] UR10;[380] con indagini glaciologiche e magnetiche in particolare in Antartide. Lo studio UR10; [383] UR10; [396] UR10; dell'inquinamento, la detezione di fusti tossici e la riqualificazione delle aree [399] UR10 inquinate vengono affrontate in questo OS con tecniche di indagine geofisiche integrate Fisica della magnetosfera, ionosfera e meteorologia spaziale 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 39,0 39,0 [69] UR1, UR2; [323] UR10 Questo OS affronta tutti quei temi che rientrano nella migliore comprensione delle relazioni Sole-Terra. Le ricerche sono finalizzate sia ad una migliore conoscenza dell'ambiente elettromagnetico terrestre, sia a valutare le conseguenze economico-sociali che possono derivare da forti perturbazioni magneto-ionosferiche nell'ambito del cosiddetto "space weather" Sismologia storica e archeosismologia 0,0 46,0 117,0 0,0 8,5 0,0 0,0 0,0 7,5 0,0 179,0 [367] UR Oceanografia operativa 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 1,0 1,0 Totale Obiettivo Generale 3 0,0 127,5 224,0 65,5 17,5 210,5 23,0 40,0 241,5 154,5 1104,0 [366] UR 10; [388] UR10; [394] UR10 Le ricerche svolte in questo OS mirano ad approfondire le conoscenze sulla distribuzione spazio-temporale e sugli effetti che i terremoti del passato hanno avuto sul territorio. Gli elementi innovativi e peculiari di questo OS risiedono nella forte componente multidisciplinare che ne caratterizza tutte le attività, sviluppate attraverso l'apporto specifico di competenze in campo storico, archeologico, geologico e sismologico. Questo OS ha come tema centrale lo sviluppo e il mantenimento di un sistema di monitoraggio e previsioni marine basato su modelli numerici le cui simulazioni vengono corrette con osservazioni sia in situ che da satellite. Il sistema opera in tempo reale e rilascia regolarmente tramite protocolli prestabiliti dati di supporto alle attività di gestione delle emergenze in mare e al monitoraggio dell'ambiente marino in generale. L OS si realizza all interno del Gruppo Nazionale di Oceanografia Operativa, che coordina le attività tra INGV e OGS, ENEA, CNR, CoNiSMA, Istituto Idrografico della Marina, Ufficio Spazio Aereo e Meteorologia, ARPA Emilia-Romagna e ISPRA.

58 Breve descrizione Obiettivo Generale 4: Comprendere e affrontare i rischi naturali Obiettivo Specifico AC BO CNT CT MI NA-OV PA PI RM1 RM2 Totale m/p Progetti, Convenzioni 4.1. Metodologie sismologiche per l'ingegneria sismica 3,0 0,0 0,0 4,0 22,0 16,0 0,0 0,0 115,0 0,0 160,0 [268] UR1; [326] UR10; [362] UR10; [369] UR10, UR20, UR30; [370] UR10, UR20; [379] UR20; [390] UR10 Questo OS sviluppa gli aspetti metodologici globalmente riferibili al settore internazionalmente conosciuto come "engineering seismology". In particolare cura gli aspetti di interesse specifico per l'ingegneria sismica, quali ad esempio le relazioni di attenuazione di parametri strumentali del moto del suolo e le metodologie di valutazione della risposta locale Scenari e mappe di pericolosità sismica (TTC) 0,0 0,0 2,0 1,0 17,0 14,0 0,0 0,0 29,0 0,0 63,0 [28] UR14; [280] UR5, UR2; [326] UR10; [367] UR10, UR20, UR30, UR40, UR50, UR60, UR70, UR80, UR90; [368] UR10, UR20; [369] UR10, UR20, UR30; [371] UR10, UR20, UR30; [396] UR10 In questo TTC vengono sviluppati gli aspetti applicativi delle metodologie trattate nell'os "Metodologie sismologiche per l'ingegneria sismica", e in particolare tutte le applicazioni di valutazione della pericolosità sismica a casi concreti, sia a scala di scenario che a scala regionale/nazionale. Ricadono in questo TTC le attività di consulenza per la valutazione della pericolosità sismica a favore di diversi soggetti istituzionali, come pure quelle relative alla generazione di mappe di scuotimento in tempo quasi-reale Scenari di pericolosità vulcanica (TTC) 0,0 22,0 0,0 10,0 0,0 48,0 8,0 24,0 2,0 0,0 114,0 [28] UR6; [85] UR10, UR20; [280] UR4; [372] UR10, UR20, UR30, UR40, UR50, UR60; [373] UR10, UR20, UR30, UR40, UR50, UR60, UR70; [374] UR10, UR20, UR30; [375] UR10, UR20, UR30, UR40, UR50, UR60; [376] UR10, UR20; [382] UR10; [389] UR10 La stima della pericolosità vulcanica si basa sull'integrazione di conoscenze osservative e sperimentali con modelli fisico-matematici che descrivono la dinamica dei processi pre-, sin-, e post-eruttivi pericolosi. Obiettivo del presente TTC è la definizione di scenari di pericolosità vulcanica per fornire stime quantitative dell'evoluzione spazio-temporale dei principali fenomeni pericolosi nei vulcani attivi italiani. Ricadono in questo OS attività di consulenza relativa ai vulcani attivi italiani a favore di diversi soggetti istituzionali Scenari e mitigazione del rischio ambientale 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 15,0 4,0 19,0 [65] UR1; [88] UR10; [89] UR10; [95] UR1; [101] UR1; [141] UR1; [313] UR10; [314] UR10; [316] UR10; [317] UR10; [324] UR10, [341] UR10, [342] UR10; [347] UR10; [379] UR10; [387] UR10; [392] UR10; [394] UR10; [397] UR10; [398] UR10 Lo sviluppo delle attività in campo ambientale ha portato l'ingv a impegnarsi anche nel complesso campo dei rischi provenienti da fattori ambientali. Ricadono in questo OS temi di grande rilevanza sociale come la detezione di inquinanti di varia natura nel sottosuolo e nelle acque e gli studi-pilota sul tema del sequestro e dello stoccaggio geologico della CO Degassamento naturale 0,0 0,0 2,0 1,0 0,0 19,0 17,0 5,0 6,0 6,0 56,0 [141] UR1; [255] UR20; [355] UR20, [398] UR10 Questo OS coordina le numerose ricerche condotte presso l'ingv sui diversi aspetti del degassamento naturale, con particolare riferimento a CO2, CH4, Rn. L'OS promuove lo sviluppo di tecniche di sorveglianza remota dell'attività vulcanica e di modelli del degassamento di CO2 d'origine profonda, un fenomeno che può comportare rischi per la popolazione. L'OS cura inoltre i rapporti con le discipline limitrofe nei settori vulcanologico e sismologico. Totale Obiettivo Generale 4 3,0 22,0 4,0 16,0 39,0 97,0 25,0 29,0 167,0 10,0 412,0

59 Breve descrizione Obiettivo Generale 5: L'impegno verso le istituzioni e verso la Società Obiettivo Specifico AC BO CNT CT MI NA-OV PA PI RM1 RM2 Totale m/p Progetti, Convenzioni 5.1. Banche dati e metodi macrosismici (TTC) 0,0 24,0 68,0 16,5 11,0 13,0 0,0 0,0 71,0 3,0 206,5 [268] UR6; [280] UR2, UR5; [367] UR10, UR20, UR30, UR40, UR50, UR60, UR70, UR80, UR90; [368] UR10, UR20 Questo TTC garantisce la miglior armonizzazione nel settore della archiviazione e disseminazione dei dati storico/macrosismici e dei cataloghi parametrici dei terremoti. Opera inoltre per promuovere e migliorare l'integrazione con le altre attività che l'ingv svolge nel settore delle banche dati Banche dati di sismologia strumentale (TTC) 5.3. Banche dati di geomagnetismo, aeronomia, clima e ambiente 5.4. Sistema informativo territoriale (TTC) Questo TTC ha il compito di armonizzare e potenziare le iniziative di [268] UR3, UR4; [275] UR20; [280] e di misure effettuate presso gli osservatori geomagnetici, anche per l'approntamento di informazioni sullo "space weather", di dati della rete operativa e altre attività ambientali. L'OS cura la gestione di banche dati che permettano un'efficace diffusione dei dati verso il mondo della ricerca, le istituzioni e la società. archiviazione e disseminazione dei dati sismologici strumentali acquisiti 0,0 20,0 98,0 42,0 8,0 17,5 0,0 0,0 0,0 0,0 185,5 UR2; UR5; [369] UR10, UR20, UR30; dall'ingv e di assicurare la piena integrazione con le altre attività che l'ingv [370] UR10, UR20 svolge nel settore delle banche dati, sia a scala nazionale che a scala europea e globale. Questo OS armonizza la raccolta sistematica di parametri dell'alta atmosfera 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 22,0 22,0 [90] UR1; [320] UR10 magnetica, di dati riguardanti la glaciologia, la climatologia, l'oceanografia 0,0 0,0 12,0 1,0 0,0 22,0 0,0 8,0 5,0 0,0 48,0 [28] UR14; [280] UR4 5.5 Attività di Sala Operativa 0,0 0,0 197,0 102,5 3,0 75,0 0,0 0,0 27,0 6,0 410,5 Questo TTC risponde alla necessità di censire e armonizzare il notevole patrimonio di dati e iniziative in corso presso l'ingv nel settore delle banche dati territoriali. Attraverso la realizzazione di sistemi di immagazzinamento, diffusione e rappresentazione dei dati e attraverso il loro continuo aggiornamento, questo TTC garantisce un contributo irrinunciabile a supporto delle decisioni in materia di mitigazione dei rischi ambientali nei diversi campi d'azione dell'ingv. Questo OS rende ragione e quantifica l'attività del numeroso personale INGV che presta regolarmente attività di sorveglianza nelle diverse Sale Operative dell'ente. Esso si propone inoltre di rappresentare una sede permanente per il confronto e l'armonizzazione delle procedure utilizzate nella prassi quotidiana delle Sale Operative, promuovendo un maggior scambio di informazioni tra le sale stesse 5.6. Consulenze in favore di istituzioni nazionali e attività nell'ambito di trattati internazionali 0,0 0,0 1,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 14,0 93,0 108,0 Questo OS raggruppa attività di consulenza scientifica e tecnologica a favore di ministeri ed altre istituzioni, tra cui spicca il Ministero della Difesa, che beneficia di servizi nel settore geomagnetico e della radiopropagazione. Rilievi geomagnetici sono alla base di consulenze sull'inquinamento ambientale. Nel quadro degli studi sui gas serra, l'ingv svolge consulenze a favore di ENI. Inoltre da diversi anni l'ingv fornisce consulenze scientifico-tecnologiche a favore del Ministero Affari Esteri (MAE), sia nell'ambito di trattati come il Comprehensive Nuclear Test Ban Treaty (CTBT), sia nel quadro di rapporti bilaterali con paesi evoluti e in via di sviluppo. L'INGV svolge inoltre attività di supporto scientifico nel quadro di iniziative dell'onu e dell'unesco Biblioteche ed editoria (TTC) 94,0 1,0 2,0 6,0 3,0 46,0 10,0 0,0 8,5 2,0 172,5 Questo TTC cura tutti gli aspetti organizzativi e pratici per lo scambio di informazioni e documentazione scientifica che una moderna biblioteca distribuita può fornire, rendendo di fatto il sistema bibliotecario INGV un servizio nazionale e internazionale d'eccellenza nei settori di competenza. Inoltre cura tutta l'editoria dell'ingv, con la sola eccezione degli Annals of Geophysics.

60 Breve descrizione (continua Obiettivo Generale 5) Obiettivo Specifico AC BO CNT CT MI NA-OV PA PI RM1 RM2 Totale m/p Progetti, Convenzioni 5.8. Formazione e informazione (TTC) 100,5 7,5 28,0 15,5 12,5 40,0 5,0 3,0 46,5 17,5 276,0 [15] UR1, UR4 Questo TTC cura le strutture museali esistenti e sviluppa i nuovi progetti in corso di avvio in questo ambito. Inoltre coordina i meccanismi di divulgazione delle attività dell'ingv, comprese quelle on-line. Gestisce le attività svolte a favore delle scuole e, in sinergia con il TTC "Biblioteche ed editoria", la partecipazione a mostre e congressi in cui l'ingv è presente con un proprio spazio espositivo. 5.9.Sistema web (TTC) 10,0 0,0 11,0 7,0 11,0 11,0 2,0 1,0 9,5 6,0 68,5 Il sistema di comunicazione costituito dai siti Internet rappresenta oggi un elemento fondamentale della vita di una struttura di ricerca aperta ed efficiente. Questo TTC punta a garantire la migliore organizzazione e sviluppo del sito INGV anche in considerazione del suo importantissimo ruolo in occasione delle emergenze sismiche e vulcaniche. Totale Obiettivo Generale 5 204,5 52,5 417,0 190,5 48,5 224,5 17,0 12,0 181,5 149,5 1497,5 Servizi amministrativi e di supporto al monitoraggio e alla ricerca AC BO CNT CT MI NA-OV PA PI RM1 RM2 Totale m/p a.1. Servizi Amministrativi e Segreterie a.2. Uffici Tecnici e Servizi Generali 450,0 48,0 109,0 74,0 29,5 227,0 71,0 12,0 60,0 48, ,5 327,0 13,0 0,0 81,0 22,5 112,0 10,0 4,0 17,0 0,0 586,5 Totale Servizi Amministrativi 777,0 61,0 109,0 155,0 52,0 339,0 81,0 16,0 77,0 48,0 1715,0

61 Dati riassuntivi AC BO CNT CT MI NA-OV PA PI RM1 RM2 Totale m/p Totale Obiettivo Generale 1 0,0 45,0 586,0 407,0 34,0 379,0 193,0 18,0 57,5 280,0 1999,5 Totale Obiettivo Generale 2 0,0 3,0 103,0 78,5 21,0 86,5 132,0 7,0 89,5 79,0 599,5 Totale Obiettivo Generale 3 0,0 127,5 224,0 65,5 17,5 210,5 23,0 40,0 241,5 154,5 1104,0 Totale Obiettivo Generale 4 3,0 22,0 4,0 16,0 39,0 97,0 25,0 29,0 167,0 10,0 412,0 Totale Obiettivo Generale 5 204,5 52,5 417,0 190,5 48,5 224,5 17,0 12,0 181,5 149,5 1497,5 Totale Servizi Amministrativi 777,0 61,0 109,0 155,0 52,0 339,0 81,0 16,0 77,0 48,0 1715,0 Totale attività istituzionali 984,5 311,0 1443,0 912,5 212,0 1336,5 471,0 122,0 814,0 721,0 7327,5 Totale Progetti e Convenzioni 11,5 349,0 393,0 299,5 172,0 67,5 213,0 178,0 590,0 347,0 2620,5 Totale Generale INGV 996,0 660,0 1836,0 1212,0 384,0 1404,0 684,0 300,0 1404,0 1068,0 9948,0 Corrispondente a unità di personale a tempo pieno

62 Obiettivi da conseguire nel Triennio Tabella riepilogativa dei Progetti e delle Convenzioni La tabella che segue riassume tutti I Progetti e le Convenzioni censiti come attivi per il 2009 (o parte di esso) nella banca-dati implementata presso l Amministrazione Centrale dell INGV (il cui indirizzo è: La banca-dati è accessibile e modificabile via web (ma solo dall interno della rete informatica INGV) e rappresenta un moderno strumento di gestione operativo dall inizio del Tale strumento consente di visualizzare istante per istante le attività INGV che sono supportate da fondi non istituzionali (esterni) e di valutarne il corrispondente flusso finanziario e impegno di risorse umane. Si noti che tutti i Progetti e le Convenzioni sono presentati suddivisi in Unità di Ricerca, identificate come unità organizzative e operative elementari. La numerazione segue quella assegnata nella banca-dati. Si noti anche che le tabelle sono aggiornate al quadro di Progetti e Convenzioni disponbile alla data del 1 gennaio Data l'elevata dinamica che caratterizza l'ingv, la tabella cristallizza una situazione che è inevitabilmente destinata ad evolvere già dai primi mesi dell anno. Il quadro aggiornato dello stato dei Progetti e Convenzioni quindi è solo quello disponibile nella relativa banca-dati, a cui il lettore è invitato a fare riferimento. Segue una descrizione dettagliata dei diversi campi in cui si articola la tabella. Identificativo numerico e denominazione del Progetto, Convenzione o Accordo di collaborazione bilaterale. Si tratta di un codice numerico di due-tre cifre posto tra parentesi quadre, di un ulteriore codice numerico e di un acronimo o nome breve che identificano univocamente una delle Unità di Ricerca o l unica Unità di Ricerca - di un Progetto o di una Convenzione. A partire dal 2008 sono stati inseriti nella banca-dati anche gli Accordi di collaborazione bilaterali, nazionali e internazionali, siglati dall INGV con vari organismi scientifici o con amministrazioni, inclusi quelli che non prevedono un contributo finanziario a favore dell'ingv stesso. Questa novità ha consentito di quantificare l eventuale impegno di personale INGV nello svolgimento dell attività prevista dall accordo. L identificativo numerico è seguito dal nome per esteso del Progetto, della Convenzione o dell Accordo di collaborazione, e quindi dal nome del Ricercatore o Tecnologo che funge da responsabile per esso. Ente sovventore. Viene indicato per esteso o con un acronimo il soggetto giuridico, pubblico o privato, che fornisce le risorse finanziarie per il dato Progetto, Convenzione o Accrod bilateral (se a titolo oneroso). Nel caso di attività a carico del Ministero dell Istruzione, dell Università e della Ricerca viene specificato anche il tipo di fondo o strumento di finanziamento utilizzato (ad esempio FIRB, PON, etc.). Acronimi: ASI = Agenzia Spaziale Italiana BGS = British Geological Survey (Regno Unito) CNRS = Centre National de la Recherche Scientifique (Francia) DPC = Dipartimento della Protezione Civile Nazionale EC = Comunità Europea EEA = European Environment Agency ENEL = Ente Nazionale Energia Elettrica S.p.A. ENI = Ente Nazionale Idrocarburi ESA = European Space Agency FEA = Federal Environment Agency, Comunità Europea IGM = Independent Gas Management S.R.L. (Italia) IILA = Istituto Italo-Latino-Americano ILP = International Lithosphere Program INAF = Istituto Nazionale di Astrofisica INOGS = Istituto Nazionale Oceanografia e Geofisica Sperimentale INTAS = International Association for the promotion of co-operation with scientists from the New Independent States of the former Soviet Union ITSAK = Institute of Engineering Seismology and Earthquake Engineering (Grecia) MAF = Ministero dell Agricoltura e Foreste MATT = Ministero dell'ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare MEF = Ministero dell Economia e delle Finanze MIUR = Ministero dell Istruzione, dell Università e della Ricerca PNRA = Consorzio per l attuazione del Programma Nazionale di Ricerche in Antartide, finanziato dal Ministero dell Istruzione, dell Università e della Ricerca Obiettivo Specifico di riferimento. Identifica uno o più Obiettivi Specifici a cui il Progetto o Convenzione apporta risorse finanziarie e umane. Il legame viene stabilito sulla base di affinità culturali e disciplinari per i progetti a carettere più strettamente scientifico, o sulla base di criteri operativi e organizzativi per quelli di natura eminentemente tecnologica e applicativa. Sezioni INGV coinvolte. Così come avviene per gli Obiettivi Specifici, molti dei Progetti e delle Convenzioni sono 9

63 Piano Triennale di Attività caratterizzati da interdisciplinarietà e trasversalità rispetto alle competenze presenti nelle diverse sedi e sezioni dell INGV. Per questa ragione, molti Progetti e Convenzioni coinvolgono più sezioni dell INGV. In queste colonne è riportato sezione per sezione il totale di mesi/persona allocato per la specifica voce, sulla base di 12 mesi per anno/persona. L impegno si riferisce al primo anno del triennio considerato (2009). Si consideri che il totale dei mesi/persona allocati su un dato Progetto o Convenzione spesso riflette la somma dell impegno di personale di ruolo dell INGV, di personale con contratto a tempo determinato retribuito con fondi istituzionali INGV e di personale assunto con contratto art. 23 a valere sui fondi stessi. Sezioni: AC, Amministrazione Centrale; BO, Bologna; CNT, Centro Nazionale Terremoti; CT, Catania; MI, Milano; NA, Napoli-Osservatorio Vesuviano; PA, Palermo; PI, Pisa; RM1, Roma 1; RM2, Roma 2. Totale mesi/persona (totale). Totale dell impegno delle singole strutture INGV coinvolte nel dato Progetto o Convenzione per il primo anno del triennio considerato in questo Piano Triennale (2009). 10

64 Progetto/Convenzione Ente sovventore Obiettivo specifico di riferimento AC BO CNT CT MI NA-OV PA PI RM1 RM2 Totale Tabella riepilogativa Progetti e Convenzioni e relativo impegno in mesi/persona [15] EDURISK - UR1 Camassi Romano - Percorsi educativi sui rischi sismico e vulcanico DPC 5.8. Formazione e informazione (TTC) 8,5 7,0 9,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 24,5 [15] EDURISK - UR4 Azzaro Raffaele - Percorsi educativi sui rischi sismico e vulcanico DPC 5.8. Formazione e informazione (TTC) 0,0 0,0 0,0 8,5 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 8,5 [28] FUMO - UR1 Boschi Enzo - Sviluppo nuove tecnologie per la protezione e difesa del territorio dai rischi naturali. MIUR - FIRB 1.1. Monitoraggio sismico del territorio nazionale (TTC) 0,0 48,0 36,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 12,0 96,0 [28] FUMO - UR15 Macedonio Giovanni - Sviluppo nuove tecnologie per la protezione e difesa del territorio dai rischi naturali. MIUR - FIRB 3.6. Fisica del vulcanismo 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 [28] FUMO - UR2 Martini Marcello - Sviluppo nuove tecnologie per la protezione e difesa del territorio dai rischi naturali. MIUR - FIRB 1.3. Sorveglianza geodetica delle aree vulcaniche attive (TTC) 1.4. Sorveglianza sismologica delle aree vulcaniche attive 0,0 0,0 0,0 2,0 0,0 4,0 0,0 0,0 0,0 0,0 6,0 [28] FUMO - UR3 Zolesi Bruno - Sviluppo nuove tecnologie per la protezione e difesa del territorio dai rischi naturali. MIUR - FIRB 1.8. Osservazioni di geofisica ambientale 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 55,0 55,0 [28] FUMO - UR4 Selvaggi Giulio - Sviluppo nuove tecnologie per la protezione e difesa del territorio dai rischi naturali. MIUR - FIRB 1.9. Rete GPS nazionale (TTC) 0,0 0,0 26,0 12,0 0,0 0,0 0,0 0,0 1,0 0,0 39,0 [28] FUMO - UR6 Coltelli Mauro - Sviluppo nuove tecnologie per la protezione e difesa del territorio dai rischi naturali. MIUR - FIRB 1.5. Sorveglianza dell'attività eruttiva dei vulcani (TTC) 4.3. Scenari di pericolosità vulcanica (TTC) 0,0 0,0 0,0 28,0 0,0 0,0 0,0 18,0 0,0 0,0 46,0 [28] FUMO - UR8 Chiappini Massimo - Sviluppo nuove tecnologie per la protezione e difesa del territorio dai rischi naturali. MIUR - FIRB 1.8. Osservazioni di geofisica ambientale 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 96,0 96,0

65 Progetto/Convenzione Ente sovventore Obiettivo specifico di riferimento AC BO CNT CT MI NA-OV PA PI RM1 RM2 Totale (continua Tabella riepilogativa Progetti e Convenzioni) [28] FUMO - UR9 Salvi Stefano - Sviluppo nuove tecnologie per la protezione e difesa del territorio dai rischi naturali. MIUR - FIRB Telerilevamento (TTC) 0,0 0,0 15,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 2,0 0,0 17,0 [28] FUMO - UR10 Scarlato Piergiorgio - Sviluppo nuove tecnologie per la protezione e difesa del territorio dai rischi naturali. MIUR - FIRB 2.3. Laboratori di chimica e fisica delle rocce (TTC) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 41,0 0,0 41,0 [28] FUMO - UR11 Sagnotti Leonardo - Sviluppo nuove tecnologie per la protezione e difesa del territorio dai rischi naturali. MIUR - FIRB 2.2. Laboratorio di paleomagnetismo 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 35,0 32,0 67,0 [28] FUMO - UR12 Montone Paola - Sviluppo nuove tecnologie per la protezione e difesa del territorio dai rischi naturali. MIUR - FIRB 3.2. Tettonica attiva 3.3. Geodinamica e struttura all'interno della terra 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 29,0 10,0 39,0 [28] FUMO - UR13 Piersanti Antonio - Sviluppo nuove tecnologie per la protezione e difesa del territorio dai rischi naturali. MIUR - FIRB 3.3. Geodinamica e struttura dell'interno della Terra 3.6 Fisica del vulcanismo 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 3,0 29,0 0,0 32,0 [28] FUMO - UR14 Valensise Gianluca - Sviluppo nuove tecnologie per la protezione e difesa del territorio dai rischi naturali. MIUR - FIRB 3.2. Tettonica attiva 4.2. Scenari e mappe di pericolosità sismica (TTC) 5.4. Sistema Informativo Territoriale (TTC) 0,0 12,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 31,0 17,5 0,0 60,5 [28] FUMO - UR7 Quattrocchi Fedora - Sviluppo nuove tecnologie per la protezione e difesa del territorio dai rischi naturali. MIUR - FIRB 1.2. Sorveglianza geochimica delle aree vulcaniche attive (TTC) 2.4. Laboratori di geochimica dei fluidi (TTC) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 21,0 0,0 21,0 [35] PNRA 2004/ UR20 Nicolosi Jacopo - Sviluppo di velivolo non abitato (UAV) per prospezione geofisica PNRA 1.8. Osservazioni di geofisica ambientale 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 [35] PNRA 2004/ UR10 Di Stefano Giuseppe - Sviluppo di velivolo non abitato (UAV) per prospezione geofisica PNRA 1.8. Osservazioni di geofisica ambientale 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 11,0 0,0 11,0

66 Progetto/Convenzione Ente sovventore Obiettivo specifico di riferimento AC BO CNT CT MI NA-OV PA PI RM1 RM2 Totale (continua Tabella riepilogativa Progetti e Convenzioni) [37] NOVAC - UR1 Burton Michael Richard - NOVAC - Network for Observation of Volcanic and Atmospheric Change EC 1.2. Sorveglianza geochimica delle aree vulcaniche attive (TTC) 1.5. Sorveglianza dell'attività eruttiva dei vulcani (TTC) Telerilevamento (TTC) 0,0 0,0 0,0 14,0 0,0 0,0 0,0 1,0 0,0 0,0 15,0 [38] UE VOLUME - UR10 Patanè Domenico - VOLUME - VOLcanoes Understanding subsurface mass movement EC 3.1. Fisica dei terremoti 3.6. Fisica del vulcanismo 0,0 0,0 0,0 3,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 3,0 [38] UE VOLUME - UR20 Saccorotti Gilberto - VOLUME - VOLcanoes Understanding subsurface mass movement EC 3.1. Fisica dei terremoti 3.6. Fisica del vulcanismo 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 2,0 0,0 0,0 2,0 [56] CIRCLE - UR1 Castellari Sergio - CIRCLE - Climate Impact Research Coordination for a Larger Europe EC 3.7. Dinamica del clima e dell'oceano 0,0 9,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 9,0 [61] SCOUT-03 - UR1 Manzini Elisa - SCOUT-O3 - Stratosphere - Climate Links with emphasis on the Upper Troposphere and Lower Stratosphere EC 3.7. Dinamica del clima e dell'oceano 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 [63] ENSEMBLES - UR1 Navarra Antonio - ENSEMBLES - based Predictions of Climate Changes and their Impacts EC 3.7. Dinamica del clima e dell'oceano 0,0 8,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 8,0 [65] MENFOR UR1 Faggioni Osvaldo - MENFOR MEteotide Newtonian FORecasting - Studio sulla dinamica lenta delle acque portuali per la sicurezza della navigazione d'approccio. Prov. La Spezia 4.4. Scenari e mitigazione del rischio ambientale 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 12,0 12,0 [69] CVS - CENTRO STUDIO VARIABILITA DEL SOLE - UR1 Meloni Antonio - CVS - Centro per lo Studio della Variabilità el Sole INAF 3.9. Fisica della magnetosfera, ionosfera e meteorologia spaziale 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 1,0 1,0 [69] CVS - CENTRO STUDIO VARIABILITA DEL SOLE - UR2 Bianchi Cesidio - CVS - Centro per lo Studio della Variabilità el Sole INAF 3.9. Fisica della magnetosfera, ionosfera e meteorologia spaziale 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

67 Progetto/Convenzione Ente sovventore Obiettivo specifico di riferimento AC BO CNT CT MI NA-OV PA PI RM1 RM2 Totale (continua Tabella riepilogativa Progetti e Convenzioni) [88] BOSS4GMES - UR10 Pinardi Nadia - BOSS4GMES - Building Operational Sustainable Services for GMES ESA 4.4. Scenari e mitigazione del rischio ambientale 0,0 20,5 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 20,5 [89] DESTINY - UR10 Pinardi Nadia - DESTINY - Design of an Integrated East China Sea Coasts and River Basin Management System - Part I MATT 4.4. Scenari e mitigazione del rischio ambientale 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 [90] SEADATANET - UR1 Pinardi Nadia - SEADATANET - A PAN- EUROPEAN INFRASTRUCTURE FOR OCEAN AND MARINE DATA MANAGEMENT EC 5.3. Banche dati di geomagnetismo, aeronomia, clima e ambiente 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 [94] GEODESIA E OSSERVATORI DEL PNRA - UR1 Morelli Andrea - Coordinamento settore Geodesia e osservatori del Programma Nazionale di Ricerche in Antartide (PNRA) PNRA 3.2. Tettonica attiva 3.3. Geodinamica e struttura all'interno della terra 0,0 2,0 2,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 4,0 6,0 14,0 [101] ESONET - UR1 Favali Paolo - European Seafloor Observatory NETwork EC 4.4. Scenari e mitigazione del rischi ambientale 1.8. Osservazioni di geofisica ambientale 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 [115] KM3NET - UR10 Favali Paolo - KM3NET - caratterizzazione geofisica e ambientale del sito NEMO (INFN) EC 1.8. Osservazioni di geofisica ambientale 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 16,0 16,0 [131] ASI-OLIMPO - UR10 Romeo Giovanni - Attivita' per il programma OLIMPO Università di Roma La 1.7. Osservazioni di alta e media atmosfera Sapienza - Dip. Fisica 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 12,0 0,0 12,0 [134] ASI-BOOMERANG - UR10 Romeo Giovanni - Attivita' per la missione B2K5 del programma BOOMERANG Università di Roma La 1.7. Osservazioni di alta e media atmosfera Sapienza - Dip. Fisica 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 10,0 0,0 10,0 [187] ILP - De Martini - UR1 De Martini Paolo Marco - "Global and regional parameters of paleoseismology; implications for fault scaling and future earthquake hazard." ILP 3.2. Tettonica attiva 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 2,0 1,0 3,0

68 Progetto/Convenzione Ente sovventore Obiettivo specifico di riferimento AC BO CNT CT MI NA-OV PA PI RM1 RM2 Totale (continua Tabella riepilogativa Progetti e Convenzioni) [191] TRANSFER - UR1 Pantosti Daniela - TRANSFER - Tsunami Risk And Strategies For the European Region EC 3.2. Tettonica attiva 0,0 15,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 11,0 13,0 39,0 [227] VECTOR - UR1 Navarra Antonio - VECTOR - VulnErabilita' delle Coste degli ecosistemi marini italiani ai cambiamenti climatici e loro ruolo nei cicli del carbonio mediterraneo MIUR-MAF-MATT-MEF 3.7. Dinamica del clima e dell'oceano 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 [252] CONS. IMAGES - UR1 Florindo Fabio - Consorzio internazionale IMAGES - The International Marine Past Global Change Study Consorzio IMAGES 3.7. Dinamica del clima e dell'oceano 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 1,0 1,0 [268] NERIES - UR8 Favali Paolo - NERIES - Network of Research Infrastructures for European Seismology EC 2.5. Laboratorio per lo sviluppo di sistemi di rilevamento sottomarini 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 2,0 2,0 [268] NERIES - UR5 D'anna Giuseppe - NERIES - Network of Research Infrastructures for European Seismology EC 2.5. Laboratorio per lo sviluppo di sistemi di rilevamento sottomarini 0,0 0,0 20,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 20,0 [268] NERIES - UR4 Ferrari Graziano - NERIES - Network of Research Infrastructures for European Seismology EC 5.2. Banche dati di sismologia strumentale (TTC) 0,0 0,0 12,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 12,0 [268] NERIES - UR7 Morelli Andrea - NERIES - Network of Research Infrastructures for European Seismology EC 3.3. Geodinamica e struttura dell'interno della Terra 0,0 16,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 16,0 [268] NERIES - UR3 Mazza Salvatore - NERIES - Network of Research Infrastructures for European Seismology EC 5.2. Banche dati di sismologia strumentale (TTC) 0,0 0,0 18,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 18,0 [268] NERIES - UR6 Stucchi Massimiliano - NERIES - Network of Research Infrastructures for European Seismology EC 5.1. Banche dati e metodi macrosismici (TTC) 0,0 0,0 0,0 0,0 42,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 42,0

69 Progetto/Convenzione Ente sovventore Obiettivo specifico di riferimento AC BO CNT CT MI NA-OV PA PI RM1 RM2 Totale (continua Tabella riepilogativa Progetti e Convenzioni) [268] NERIES - UR1 Cocco Massimo - NERIES - Network of Research Infrastructures for European Seismology EC 4.1. Metodologie sismologiche per l'ingegneria sismica 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 15,0 0,0 15,0 [268] NERIES - UR2 Mazza Salvatore - NERIES - Network of Research Infrastructures for European Seismology EC 1.1. Monitoraggio sismico del territorio nazionale (TTC) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 [268] NERIES - UR9 - NERIES - Network of Research Infrastructures for European Seismology EC 3.3. Geodinamica e struttura dell'interno della Terra 1.1. Monitoraggio sismico del territorio nazionale (TTC) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 [274] NEAREST - UR1 Favali Paolo - NEAREST - Integrated observation from near shore sources of Tsunami: Towards an early warning system EC 1.8. Osservazioni di geofisica ambientale 3.2. Tettonica attiva 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 18,0 0,0 [275] SAFER - UR10 Cocco Massimo - SAFER - Seismic early warning For EuRope EC 3.1. Fisica dei terremoti 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 1,5 0,0 1,5 [275] SAFER - UR20 Michelini Alberto - SAFER - Seismic early warning For EuRope EC 5.2. Banche dati di sismologia strumentale (TTC) 0,0 0,0 7,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 7,0 [279] TRIGS - UR1 Tosi Patrizia - TRIGS - Triggering of Instabilities in Materials and Geosystems EC 3.1. Fisica dei terremoti 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 18,0 0,0 18,0 [280] AIRPLANE - UR5 Valensise Gianluca - Piattaforma di ricerca multidisciplinare su terremoti e vulcani MIUR/FIRB 4.2. Scenari e mappe di pericolosità sismica (TTC) 5.1. Banche dati e metodi macrismici (TTC) 5.2. Banche dati di sismologia strumentale (TTC) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 18,5 0,0 18,5 [280] AIRPLANE - UR3 Amato Alessandro - Piattaforma di ricerca multidisciplinare su terremoti e vulcani MIUR/FIRB 1.1. Monitoraggio sismico del territorio nazionale (TTC) 0,0 0,0 41,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 41,0

70 Progetto/Convenzione Ente sovventore Obiettivo specifico di riferimento AC BO CNT CT MI NA-OV PA PI RM1 RM2 Totale (continua Tabella riepilogativa Progetti e Convenzioni) [280] AIRPLANE - UR4 Neri Augusto - Piattaforma di ricerca multidisciplinare su terremoti e vulcani MIUR/FIRB 3.5. Geologia e storia dei sistemi vulcanici 3.6. Fisica del vulcanismo 4.3. Scenari di pericolosità vulcanica (TTC) 5.4. Sistemi informativi territoriali (TTC) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 71,0 0,0 0,0 71,0 [280] AIRPLANE - UR6 Cocco Massimo - Piattaforma di ricerca multidisciplinare su terremoti e vulcani MIUR/FIRB 3.1. Fisica dei terremoti 2.3. Laboratori di chimica e fisica delle rocce (TTC) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 30,0 0,0 30,0 [280] AIRPLANE - UR10 Zolesi Bruno - Piattaforma di ricerca multidisciplinare su terremoti e vulcani MIUR/FIRB 1.6. Osservazioni di geomagnetismo 2.6. Laboratorio di gravimetria, magnetismo ed elettromagnetismo in aree attive (TTC) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 13,0 13,0 [280] AIRPLANE - UR9 Chiappini Massimo - Piattaforma di ricerca multidisciplinare su terremoti e vulcani MIUR/FIRB 3.8. Geofisica per l'ambiente 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 2,0 2,0 [280] AIRPLANE - UR1 Boschi Enzo - Piattaforma di ricerca multidisciplinare su terremoti e vulcani MIUR/FIRB 1.1. Monitoraggio sismico del territorio nazionale (TTC) 0,0 12,0 0,0 0,0 0,0 11,0 0,0 12,0 0,0 0,0 35,0 [280] AIRPLANE - UR2 Stucchi Massimiliano - Piattaforma di ricerca multidisciplinare su terremoti e vulcani MIUR/FIRB 4.2. Scenari e mappe di pericolosità sismica (TTC) 5.1. Banche dati e metodi macrismici (TTC) 5.2. Banche dati di sismologia strumentale (TTC) 0,0 0,0 0,0 0,0 26,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 26,0 [311] PON - Cometa - UR10 Bonaccorso Alessandro - Progetto per l'implementazione e sviluppo di una e-infrastruttura per la Sicilia basata sul paradigma della Grid (PI2S2) MIUR/PON 2.1. Laboratorio per le reti informatiche, GRID e calcolo avanzato (TTC) 0,0 0,0 0,0 6,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 6,0 [312] PQ Sorv. Sicilia - UR20 Favara Rocco - Programma Quadro per l'attuazione del programma triennale della sorveglianza sismica e vulcanica in Sicilia DPC /Regione Siciliana 1.2. Sorveglianza geochimica delle aree vulcaniche attive (TTC) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 180,0 0,0 0,0 0,0 180,0 [312] PQ Sorv. Sicilia - UR30 Zolesi Bruno - Programma Quadro per l'attuazione del programma triennale della sorveglianza sismica e vulcanica in Sicilia 2.6. Laboratorio di gravimetria, magnetismo ed elettromagnetismo in DPC /Regione Siciliana aree attive (TTC) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 6,0 6,0

71 Progetto/Convenzione Ente sovventore Obiettivo specifico di riferimento AC BO CNT CT MI NA-OV PA PI RM1 RM2 Totale (continua Tabella riepilogativa Progetti e Convenzioni) [312] PQ Sorv. Sicilia - UR10 Bonaccorso Alessandro - Programma Quadro per l'attuazione del programma triennale della sorveglianza sismica e vulcanica in Sicilia 1.1. Monitoraggio sismico del territorio nazionale (TTC) DPC /Regione Siciliana 1.5. Sorveglianza dell'attività eruttiva dei vulcani (TTC) 0,0 0,0 0,0 92,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 92,0 [313] ECOOP - UR10 Pinardi Nadia - ECOOP - EUROPEAN COSTAL- SHELF SEA OPERATIONAL OBSERVING AND FORECASTING SYSTEM EC 3.7. Dinamica del clima e dell'oceano 4.4. Scenari e mitigazione del rischio ambientale 0,0 12,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 12,0 [314] CIRCE - UR10 Navarra Antonio - CIRCE - CLIMATE CHANGE AND IMPACT RESEARCH: MEDITERRANEAN ENVIRONMENT EC 4.4. Scenari e mitigazione del rischio ambientale 0,0 12,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 12,0 [316] PRIMI - UR10 Pinardi Nadia - Sottocontratto del PROGETTO PILOTA INQUINAMENTO MARINO DA IDROCARBURI Telespazio S.p.A Dinamica del clima e dell'oceano 4.4. Scenari e mitigazione del rischio ambientale 0,0 12,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 12,0 [318] SEISCOPE - UR10 Cocco Massimo - Application à des donnèes acquises dans la vallèe de l'agri (Apenninus du sud) CNRS 3.1. Fisica dei terremoti 3.2. Tettonica Attiva 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 2,0 0,0 2,0 [320] Dati oceanografici - ENI - UR10 Pinardi Nadia - Fornitura dati oceanografici previsionali ENI 3.7. Dinamica del clima e dell'oceano 5.3. Banche dati di geomagnetismo, aeronomia, clima e ambiente 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 [323] Collaborazione Italia-Argentina - UR10 Zolesi Bruno - Accordo di Cooperazione Scientifica tra l'ingv e l'università Regionale di Tucuman, Centro Astronomico del Leoncito (CASLEO) e l'università di La Plata - Argentina IILA 1.7. Osservazioni di alta e media atmosfera 3.9. Fisica della magnetosfera, ionosfera, e meteorologia spaziale 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 1,0 1,0 [324] SESAME BO - UR10 Vichi Marcello - SESAME - SOUTHERN EUROPEAN SEAS: ASSESSING AND MODELLING ECOSYSTEM CHANGES EC 4.4. Scenari e mitigazione del rischio ambientale 0,0 12,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 12,0 [326] ANKARA - UR10 Cocco Massimo - ANKARA - VALUTAZIONE E RIDUZIONE DEL RISCHIO SISMICO DI GRANDI OPERE INFRASTRUTTURALI MIUR/FIRB 4.1. Metodologie sismologiche per l'ingegneria sismica 4.2. Scenari e mappe di pericolosità sismica (TTC) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 7,0 0,0 7,0

72 Progetto/Convenzione Ente sovventore Obiettivo specifico di riferimento AC BO CNT CT MI NA-OV PA PI RM1 RM2 Totale (continua Tabella riepilogativa Progetti e Convenzioni) [329] ASI SRV - UR10 Buongiorno Maria Fabrizia - Progetto Pilota Sistema Rischio Vulcanico ASI 1.5. Sorveglianza dell'attività eruttiva dei vulcani (TTC) Telerilevamento (TTC) 0,0 0,0 45,0 9,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 54,0 [334] PNRA 2004/2.1 - UR10 Bonaccorso Alessandro - Osservatorio Geofisico e Vulcanologico del Monte Melbourne PNRA 1.5. Sorveglianza dell'attività eruttiva dei vulcani (TTC) 0,0 0,0 0,0 4,0 0,0 0,0 0,0 0,0 2,0 0,0 6,0 [338] ANDRILL - UR10 Pompilio Massimo Nicola - ANDRILL- ANtarctic DRILLing - Rapporti Temporali tra Attività Vulcanica e Sedimentazione nell'area McMurdo Sound - Ross Ice Shelf : Implicazioni Tettoniche e Paleoclimatiche PNRA 2.2. Laboratorio di paleomagnetismo 3.5. Geologia e storia dei sistemi vulcanici 3.8. Geofisica dell'ambiente 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 1,0 0,0 0,0 1,0 [338] ANDRILL - UR20 Florindo Fabio - ANDRILL- ANtarctic DRILLing - Rapporti Temporali tra Attività Vulcanica e Sedimentazione nell'area McMurdo Sound - Ross Ice Shelf : Implicazioni Tettoniche e Paleoclimatiche PNRA 2.2. Laboratorio di paleomagnetismo 3.5. Geologia e storia dei sistemi vulcanici 3.8. Geofisica dell'ambiente 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 2,0 0,0 2,0 [340] INTAS - UR10 De Rubeis Valerio - INTAS-Triggering and synchronization of seismic/acoustic events by weak external forcing as a sign of approaching the critical point. INTAS 3.1. Fisica dei terremoti 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 3,0 0,0 3,0 [341] SEI - Saline Ioniche - UR10 Quattrocchi Fedora - Studio di fattibilità per lo stoccaggio geologico di CO2 nei dintorni del polo energetico di Saline Ioniche (RC) SEI S.p.A Scenari e mitigazione del rischio ambientale 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 2,5 0,0 2,5 [342] Convenzione Priolo - UR10 Meletti Carlo - Studio sismico dell'area industriale (scheda I1-2/C) - Piano di disinquinamento per il risanamento del territorio della provincia di Siracusa Prefettura Siracusa 4.4. Scenari e mitigazione del rischio ambientale 0,0 0,0 0,0 0,0 1,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 1,0 [347] SIGRIS - UR10 Salvi Stefano - SIGRIS - SIstema di osservazione spaziale per la Gestione del RIschio Sismico ASI Telerilevamento (TTC) 4.4. Scenari e mitigazione del rischio ambientale 0,0 0,0 66,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 4,0 0,0 70,0 [353] AUV - Autonomus Underwater Vehicle - UR10 Carmisciano Cosmo - Esecuzione dei servizi di supporto tecnico/scientifico ed operativo per l'implementazione e l'installazione del sistema a bordo di un vettore AUV ENI 1.8. Osservazioni di geofisica ambientale 2.6. Laboratorio di gravimetria, magnetismo ed elettromagnetismo in aree attive (TTC) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 38,0 38,0

73 Progetto/Convenzione Ente sovventore Obiettivo specifico di riferimento AC BO CNT CT MI NA-OV PA PI RM1 RM2 Totale (continua Tabella riepilogativa Progetti e Convenzioni) [355] FIRB-GEOTERMIA - UR10 Chiappini Massimo - Sviluppo e applicazione di impianti alimentati da risorse geotermiche per il riscaldamento (e il condizionamento) di ambienti nella citta' di Roma MIUR - FIRB 1.8. Osservazioni di geofisica ambientale 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 [355] FIRB-GEOTERMIA - UR20 Carapezza Maria Luisa - Sviluppo e applicazione di impianti alimentati da risorse geotermiche per il riscaldamento (e il condizionamento) di ambienti nella citta' di Roma MIUR - FIRB 4.5. Degassamento naturale 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 14,0 0,0 14,0 [357] MIAVITA - UR10 Buongiorno Maria Fabrizia - MITIGATE AND ASSESS RISK FROM VOLCANIC IMPACT IN TERRAIN AND HUMAN ACTIVITIES EC 1.3. Sorveglianza geodetica delle aree vulcaniche attive (TTC) Telerilevamento (TTC) 0,0 0,0 8,0 2,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 10,0 [359] REGIONE PUGLIA - UR10 Cecere Gianpaolo - ACCORDO QUADRO TRA L'INGV E LA REGIONE PUGLIA (BARI, 08/11/2007). Regione Puglia 1.1. Monitoraggio sismico del territorio nazionale (TTC) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 [362] EUCENTRE - UR10 Pessina Vera - Centro Europeo di Formazione e Ricerca in Ingegneria Sismica - Contributo per assegno di ricerca EUCENTRE 4.1. Metodologie sismologiche per l'ingegneria sismica 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 [364] USEMS - UR10 Piersanti Antonio - USEMS-Uncovering the Secrets of an Earthquake: Multydisciplinary Study of Physico-Chemical Processes During the Seismic Cycle EC 2.3. Laboratori di chimica e fisica delle rocce (TTC) 3.1. Fisica dei terremoti 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 32,5 0,0 32,5 [366] ARPAL - UR10 Pinardi Nadia - CONVENZIONE TRA L'ISTITUTO NAZIONALE DI GEOFISICA E VULCANOLOGIA E L'AGENZIA REGIONALE PER LA PROTEZIONE DELL'AMBIENTE LIGURE Agenzia Regionale per la Protezione Oceanografia operativa 0,0 10,5 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 10,5 dell'ambiente - Liguria [367] INGV-DPC S UR10 Devoti Roberto - Determinazione del potenziale sismogenetico in Italia per il calcolo della pericolosità sismica. DPC 3.2. Tettonica attiva 4.2. Scenari e mappe di pericolosità sismica (TTC) 5.1. Banche dati e metodi macrosismici (TTC) 0,0 0,0 10,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 10,0 [367] INGV-DPC S UR20 Di Stefano Raffaele - Determinazione del potenziale sismogenetico in Italia per il calcolo della pericolosità sismica. DPC 3.2. Tettonica attiva 4.2. Scenari e mappe di pericolosità sismica (TTC) 5.1. Banche dati e metodi macrosismici (TTC) 0,0 0,0 7,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 2,0 0,0 9,0

74 Progetto/Convenzione Ente sovventore Obiettivo specifico di riferimento AC BO CNT CT MI NA-OV PA PI RM1 RM2 Totale (continua Tabella riepilogativa Progetti e Convenzioni) [367] INGV-DPC S UR30 Vannucci Gianfranco - Determinazione del potenziale sismogenetico in Italia per il calcolo della pericolosità sismica. DPC Sismologia storica e archeosismologia 4.2. Scenari e mappe di pericolosità sismica (TTC) 5.1. Banche dati e metodi macrosismici (TTC) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 [367] INGV-DPC S UR40 Galadini Fabrizio - Determinazione del potenziale sismogenetico in Italia per il calcolo della pericolosità sismica. DPC 3.2. Tettonica attiva 4.2. Scenari e mappe di pericolosità sismica (TTC) 5.1. Banche dati e metodi macrosismici (TTC) 0,0 0,0 0,0 0,0 5,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 5,0 [367] INGV-DPC S UR50 Zonno Gaetano - Determinazione del potenziale sismogenetico in Italia per il calcolo della pericolosità sismica. DPC 3.2. Tettonica attiva 4.2. Scenari e mappe di pericolosità sismica (TTC) 5.1. Banche dati e metodi macrosismici (TTC) 0,0 0,0 0,0 0,0 12,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 12,0 [367] INGV-DPC S UR60 Barba Salvatore - Determinazione del potenziale sismogenetico in Italia per il calcolo della pericolosità sismica. DPC 3.2. Tettonica attiva 4.2. Scenari e mappe di pericolosità sismica (TTC) 5.1. Banche dati e metodi macrosismici (TTC) 0,0 0,0 2,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 14,0 0,0 16,0 [367] INGV-DPC S UR70 Chiarabba Claudio - Determinazione del potenziale sismogenetico in Italia per il calcolo della pericolosità sismica. DPC 3.2. Tettonica attiva 4.2. Scenari e mappe di pericolosità sismica (TTC) 5.1. Banche dati e metodi macrosismici (TTC) 0,0 0,0 9,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 9,0 [367] INGV-DPC S UR80 Basili Roberto - Determinazione del potenziale sismogenetico in Italia per il calcolo della pericolosità sismica. DPC 3.2. Tettonica attiva 4.2. Scenari e mappe di pericolosità sismica (TTC) 5.1. Banche dati e metodi macrosismici (TTC) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 21,0 0,0 21,0 [367] INGV-DPC S UR90 Piatanesi Alessio - Determinazione del potenziale sismogenetico in Italia per il calcolo della pericolosità sismica. DPC 3.2. Tettonica attiva 4.2. Scenari e mappe di pericolosità sismica (TTC) 5.1. Banche dati e metodi macrosismici (TTC) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 1,0 34,0 0,0 35,0 [368] INGV-DPC S UR10 Meletti Carlo - Realizzazione di un modello dinamico sperimentale di valutazione della pericolosità sismica a scala nazionale. DPC 4.2. Scenari e mappe di pericolosità sismica (TTC) 5.1. Banche dati e metodi macrosismici (TTC) 0,0 0,0 0,0 0,0 33,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 33,0 [368] INGV-DPC S UR20 Marzocchi Warner - Realizzazione di un modello dinamico sperimentale di valutazione della pericolosità sismica a scala nazionale. DPC 4.2. Scenari e mappe di pericolosità sismica (TTC) 5.1. Banche dati e metodi macrosismici (TTC) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 13,0 0,0 13,0

75 Progetto/Convenzione Ente sovventore Obiettivo specifico di riferimento AC BO CNT CT MI NA-OV PA PI RM1 RM2 Totale (continua Tabella riepilogativa Progetti e Convenzioni) [369] INGV-DPC S UR10 Michelini Alberto - Valutazione rapida dei parametri e degli effetti dei forti terremoti in Italia e nel Mediterraneo DPC 4.1. Metodologie sismologiche per l'ingegneria sismica 4.2. Scenari e mappe di pericolosità sismica (TTC) 5.2. Banche dati di sismologia strumentale (TTC) 0,0 0,0 6,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 14,0 0,0 20,0 [369] INGV-DPC S UR20 Pondrelli Silvia - Valutazione rapida dei parametri e degli effetti dei forti terremoti in Italia e nel Mediterraneo DPC 4.1. Metodologie sismologiche per l'ingegneria sismica 4.2. Scenari e mappe di pericolosità sismica (TTC) 5.2. Banche dati di sismologia strumentale (TTC) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 [369] INGV-DPC S UR30 Augliera Paolo - Valutazione rapida dei parametri e degli effetti dei forti terremoti in Italia e nel Mediterraneo DPC 4.1. Metodologie sismologiche per l'ingegneria sismica 4.2. Scenari e mappe di pericolosità sismica (TTC) 5.2. Banche dati di sismologia strumentale (TTC) 0,0 0,0 0,0 0,0 21,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 21,0 [370] INGV-DPC S UR10 Luzi Lucia - Banca dati accelerometrica italiana DPC 4.1. Metodologie sismologiche per l'ingegneria sismica 5.2. Banche dati di sismologia strumentale (TTC) 0,0 0,0 0,0 0,0 31,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 31,0 [370] INGV-DPC S UR20 Milana Giuliano - Banca dati accelerometrica italiana DPC 4.1. Metodologie sismologiche per l'ingegneria sismica 5.2. Banche dati di sismologia strumentale (TTC) 3,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 14,0 0,0 17,0 [371] INGV-DPC S UR10 Chiaraluce Lauro - Test sites per il monitoraggio multidisciplinare di dettaglio DPC 3.3. Geodinamica e struttura dell'interno della terra 4.2. Scenari e mappe di pericolosità sismica (TTC) 0,0 0,0 7,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 5,0 0,0 12,0 [371] INGV-DPC S UR20 Margheriti Lucia - Test sites per il monitoraggio multidisciplinare di dettaglio DPC 3.3. Geodinamica e struttura dell'interno della terra 4.2. Scenari e mappe di pericolosità sismica (TTC) 0,0 0,0 21,0 2,0 0,0 0,0 0,0 0,0 12,0 0,0 35,0 [371] INGV-DPC S UR30 Avallone Antonio - Test sites per il monitoraggio multidisciplinare di dettaglio DPC 3.3. Geodinamica e struttura dell'interno della terra 4.2. Scenari e mappe di pericolosità sismica (TTC) 0,0 0,0 12,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 12,0 [372] INGV-DPC V1 UNREST UR20 Chiodini Giovanni - Realizzazione di un metodo integrato per la definizione delle fasi di unrest ai Campi Flegrei DPC 3.5. Geologia e storia dei sistemi vulcanici 3.6. Fisica del vulcanismo 4.3. Scenari di pericolosità vulcanica (TTC) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 14,5 0,0 4,0 0,0 0,0 18,5

76 Progetto/Convenzione Ente sovventore Obiettivo specifico di riferimento AC BO CNT CT MI NA-OV PA PI RM1 RM2 Totale (continua Tabella riepilogativa Progetti e Convenzioni) [372] INGV-DPC V1 UNREST UR10 Civetta Lucia - Realizzazione di un metodo integrato per la definizione delle fasi di unrest ai Campi Flegrei DPC 3.5. Geologia e storia dei sistemi vulcanici 3.6. Fisica del vulcanismo 4.3. Scenari di pericolosità vulcanica (TTC) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 5,0 0,0 0,0 0,0 0,0 5,0 [372] INGV-DPC V1 UNREST UR30 Marzocchi Warner - Realizzazione di un metodo integrato per la definizione delle fasi di unrest ai Campi Flegrei DPC 3.5. Geologia e storia dei sistemi vulcanici 3.6. Fisica del vulcanismo 4.3. Scenari di pericolosità vulcanica (TTC) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 2,0 0,0 2,0 [372] INGV-DPC V1 UNREST UR40 Freda Carmela - Realizzazione di un metodo integrato per la definizione delle fasi di unrest ai Campi Flegrei DPC 3.5. Geologia e storia dei sistemi vulcanici 3.6. Fisica del vulcanismo 4.3. Scenari di pericolosità vulcanica (TTC) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 9,0 0,0 9,0 [372] INGV-DPC V1 UNREST UR50 Saccorotti Gilberto - Realizzazione di un metodo integrato per la definizione delle fasi di unrest ai Campi Flegrei DPC 3.5. Geologia e storia dei sistemi vulcanici 3.6. Fisica del vulcanismo 4.3. Scenari di pericolosità vulcanica (TTC) 0,0 2,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 3,0 0,0 0,0 5,0 [372] INGV-DPC V1 UNREST UR60 Del Pezzo Edoardo - Realizzazione di un metodo integrato per la definizione delle fasi di unrest ai Campi Flegrei DPC 3.5. Geologia e storia dei sistemi vulcanici 3.6. Fisica del vulcanismo 4.3. Scenari di pericolosità vulcanica (TTC) 0,0 0,0 0,0 6,0 0,0 10,0 0,0 0,0 2,0 0,0 18,0 [373] INGV-DPC V2 PAROXYSM UR20 Calvari Sonia - Definizione dei precursori attesi per eventi maggiori, parossismi e attività effusiva al vulcano Stromboli DPC 3.6. Fisica del vulcanismo 4.3. Scenari di pericolosità vulcanica (TTC) 0,0 0,0 0,0 18,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 18,0 [373] INGV-DPC V2 PAROXYSM UR10 Bertagnini Antonella - Definizione dei precursori attesi per eventi maggiori, parossismi e attività effusiva al vulcano Stromboli DPC 3.6. Fisica del vulcanismo 4.3. Scenari di pericolosità vulcanica (TTC) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 10,0 0,0 0,0 10,0 [373] INGV-DPC V2 PAROXYSM UR30 Carapezza Maria Luisa - Definizione dei precursori attesi per eventi maggiori, parossismi e attività effusiva al vulcano Stromboli DPC 3.6. Fisica del vulcanismo 4.3. Scenari di pericolosità vulcanica (TTC) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 1,0 6,0 0,0 7,0 [373] INGV-DPC V2 PAROXYSM UR40 Doumaz Fawzi - Definizione dei precursori attesi per eventi maggiori, parossismi e attività effusiva al vulcano Stromboli DPC 3.6. Fisica del vulcanismo 4.3. Scenari di pericolosità vulcanica (TTC) 0,0 0,0 2,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 2,0

77 Progetto/Convenzione Ente sovventore Obiettivo specifico di riferimento AC BO CNT CT MI NA-OV PA PI RM1 RM2 Totale (continua Tabella riepilogativa Progetti e Convenzioni) [373] INGV-DPC V2 PAROXYSM UR50 Martini Marcello - Definizione dei precursori attesi per eventi maggiori, parossismi e attività effusiva al vulcano Stromboli DPC 3.6. Fisica del vulcanismo 4.3. Scenari di pericolosità vulcanica (TTC) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 4,0 0,0 0,0 0,0 0,0 4,0 [373] INGV-DPC V2 PAROXYSM UR60 Mattia Mario - Definizione dei precursori attesi per eventi maggiori, parossismi e attività effusiva al vulcano Stromboli DPC 3.6. Fisica del vulcanismo 4.3. Scenari di pericolosità vulcanica (TTC) 0,0 0,0 0,0 7,0 0,0 0,0 0,0 0,0 4,0 0,0 11,0 [373] INGV-DPC V2 PAROXYSM UR70 Rizzo Andrea Luca - Definizione dei precursori attesi per eventi maggiori, parossismi e attività effusiva al vulcano Stromboli DPC 3.6. Fisica del vulcanismo 4.3. Scenari di pericolosità vulcanica (TTC) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 23,0 0,0 0,0 0,0 23,0 [374] INGV-DPC V3 LAVA UR10 Del Negro Ciro - Realizzazione della mappa di pericolosità da colate di lava all Etna, e messa a punto di un metodo di aggiornamento dinamico DPC 3.5. Geologia e storia dei sistemi vulcanici 3.6. Fisica del vulcanismo 4.3. Scenari di pericolosità vulcanica (TTC) 0,0 0,0 0,0 25,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 25,0 [374] INGV-DPC V3 LAVA UR20 Favalli Massimiliano - Realizzazione della mappa di pericolosità da colate di lava all Etna, e messa a punto di un metodo di aggiornamento dinamico DPC 3.5. Geologia e storia dei sistemi vulcanici 3.6. Fisica del vulcanismo 4.3. Scenari di pericolosità vulcanica (TTC) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 5,0 0,0 0,0 5,0 [374] INGV-DPC V3 LAVA UR30 Lombardo Valerio - Realizzazione della mappa di pericolosità da colate di lava all Etna, e messa a punto di un metodo di aggiornamento dinamico DPC 3.5. Geologia e storia dei sistemi vulcanici 3.6. Fisica del vulcanismo 4.3. Scenari di pericolosità vulcanica (TTC) 0,0 0,0 3,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 3,0 [375] INGV-DPC V4 FLANK UR20 Cocina Ornella Maria Gaetana - Pericolosità connessa alla dinamica di fianco all Etna. DPC 3.5. Geologia e storia dei sistemi vulcanici 3.6. Fisica del vulcanismo 4.3. Scenari di pericolosità vulcanica (TTC) 0,0 0,0 3,0 20,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 [375] INGV-DPC V4 FLANK UR10 Azzaro Raffaele - Pericolosità connessa alla dinamica di fianco all Etna. DPC 3.5. Geologia e storia dei sistemi vulcanici 3.6. Fisica del vulcanismo 4.3. Scenari di pericolosità vulcanica (TTC) 0,0 0,0 0,0 15,0 0,0 0,0 0,0 1,0 0,0 0,0 16,0 [375] INGV-DPC V4 FLANK UR30 Federico Cinzia - Pericolosità connessa alla dinamica di fianco all Etna. DPC 3.5. Geologia e storia dei sistemi vulcanici 3.6. Fisica del vulcanismo 4.3. Scenari di pericolosità vulcanica (TTC) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 10,0 0,0 0,0 0,0 335,0

78 Progetto/Convenzione Ente sovventore Obiettivo specifico di riferimento AC BO CNT CT MI NA-OV PA PI RM1 RM2 Totale (continua Tabella riepilogativa Progetti e Convenzioni) [375] INGV-DPC V4 FLANK UR40 Giunchi Carlo - Pericolosità connessa alla dinamica di fianco all Etna. DPC 3.5. Geologia e storia dei sistemi vulcanici 3.6. Fisica del vulcanismo 4.3. Scenari di pericolosità vulcanica (TTC) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 17,0 0,0 17,0 [375] INGV-DPC V4 FLANK UR50 Mazzarini Francesco - Pericolosità connessa alla dinamica di fianco all Etna. DPC 3.5. Geologia e storia dei sistemi vulcanici 3.6. Fisica del vulcanismo 4.3. Scenari di pericolosità vulcanica (TTC) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 14,0 3,0 0,0 17,0 [375] INGV-DPC V4 FLANK UR60 Puglisi Giuseppe - Pericolosità connessa alla dinamica di fianco all Etna. DPC 3.5. Geologia e storia dei sistemi vulcanici 3.6. Fisica del vulcanismo 4.3. Scenari di pericolosità vulcanica (TTC) 0,0 0,0 0,0 26,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 26,0 [376] INGV-DPC V5 SPEED UR20 Macedonio Giovanni - Progetti scientifici previsti dalla Convenzione tra il DPC e la Regione Campania stipulata il DPC 3.6. Fisica del vulcanismo 4.3. Scenari di pericolosità vulcanica (TTC) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 [376] INGV-DPC V5 SPEED UR10 Del Pezzo Edoardo - Progetti scientifici previsti dalla Convenzione tra il DPC e la Regione Campania stipulata il DPC 3.6. Fisica del vulcanismo 4.3. Scenari di pericolosità vulcanica (TTC) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 [380] SARAS - UR10 Quattrocchi Fedora - Studio di fattibilita' per lo stoccaggio geologico di CO2 nei dintorni della Raffineria SARAS in Sardegna SARAS S.p.A Geofisica per l'ambiente 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 5,5 0,0 5,5 [381] ASSESS - GALADINI - UR10 Galadini Fabrizio - ASSESS - CARATTERISTICHE CINEMATICHE DELLE FAGLIE ATTIVE MEDIANTE INDAGINI GEOMORFOLOGICHE E PALEOSISMOLOGICHE INOGS 3.2. Tettonica attiva 0,0 0,0 0,0 0,0 1,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 1,0 [382] INGV-DPC V UR10 De Natale Giuseppe - Progetti scientifici previsti dalla Convenzione tra il DPC e la Regione Campania stipulata il DPC 3.6. Fisica del vulcanismo 4.3. Scenari di pericolosità vulcanica (TTC) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 4,0 0,0 0,0 0,0 0,0 4,0 [383] ENEL PORTO TOLLE - UR10 Quattrocchi Fedora - Individuazione di siti idonei al confinamento geologico della CO2 prodotta dagli impianti di generazione elettrica ENEL nell'area dell'alto Adriatico ENEL Produzione S.p.A. - Ricerca 3.8. Geofisica per l'ambiente 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 5,5 0,0 5,5

79 Progetto/Convenzione Ente sovventore Obiettivo specifico di riferimento AC BO CNT CT MI NA-OV PA PI RM1 RM2 Totale (continua Tabella riepilogativa Progetti e Convenzioni) [385] MIUR-PRIN Del Pezzo - UR10 Del Pezzo Edoardo - Analisidi array del rumore sismico e delle onde di coda dei terremoti locali:studio delle variazioni temporali del campo di sforzo. MIUR/PRIN 3.1. Fisica dei terremoti 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 6,0 0,0 0,0 0,0 0,0 6,0 [386] MIUR-PRIN Moretti - UR10 Moretti Roberto - Termodinamica e cinetica del degassamento magmatico:osservazioni, sperimentazioni e modellizzazione. MIUR/PRIN 3.6. Fisica del vulcanismo 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 9,0 0,0 0,0 0,0 0,0 9,0 [387] PROBA - UR10 Carmisciano Cosmo - PROSPEZIONE ORDIGNI BASSO ADRIATICO Regione Puglia 4.4. Scenari e mitigazione del rischio ambientale 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 [389] COVIN GA-INGV - UR10 Marzocchi Warner - COVIN GA-INGV - Indonesian-Italian Cooperation - Consortium for Volcanological Research INGV 4.3. Scenari di pericolosità vulcanica (TTC) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,5 0,0 0,5 [390] ITSAK-GR - UR10 Cocco Massimo - ITSAK-GR - P.N International Transfer of Seismological Advanced Knowledge and Geophysical Research ITSAK 4.1. Metodologie sismologiche per l'ingegneria sismica 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 [392] EMSO - UR10 Favali Paolo - EMSO - European Multidisciplinary Seafloor Observation EC 3.1. Fisica dei terremoti 4.4. Scenari e mitigazione del rischio ambientale 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 [393] E-MAG - UR10 De Santis Angelo - E-MAG Progetto Bilaterale Italia Albania "Modellazione del campo magnetico terrestre sulla base della teoria dei sistemi dinamici non lineari" MAE 3.4. Geomagnetismo 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 [394] CO-EM - UR10 - CO-EM : Combined observations for environmental monitoring of earthquakes, tsunamis, heatflow, em signals from seafloor, ground and satellite" MAE Oceanografia operativa 4.4. Scenari e mitigazione del rischio ambientale 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 [396] SORVEGLIANZA GEOCHIMICA REGIONE PIEMONTE - UR10 Galli Gianfranco - Attivita' di monitoraggio geochimico per lo studio dell'attivita' sismica nell'area di Nizza-Monferrato (AT) Regione Piemonte 3.8. Geofisica per l'ambiente 4.2. Scenari e mappe di pericolosità sismica (TTC) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 3,0 0,0 3,0

80 Progetto/Convenzione Ente sovventore Obiettivo specifico di riferimento AC BO CNT CT MI NA-OV PA PI RM1 RM2 Totale (continua Tabella riepilogativa Progetti e Convenzioni) [397] INSAS - ENI - UR10 Carmisciano Cosmo - INSAS - Misure complementari per rilievi con Sonar InSas ENI 4.4. Scenari e mitigazione del rischio ambientale 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 [398] RIDUZIONE RISCHIO EMISSIONE GAS REGIONE LAZIO - UR10 Carapezza Maria Luisa - Verifica efficacia delle operazioni di messa in sicurezza a Cava dei Selci (Marino) e valutazione pericolosita' emissione gas endogeni area Colli Albani, provincia di Viterbo e lago di Posta Fibreno (Frosinone) Regione Lazio 4.4. Scenari e mitigazione del rischio ambientale 4.5. Degassamento naturale 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 3,0 0,0 3,0 [85] PNRA 2004/2.5 - UR10 Morelli Andrea - Osservatori permanenti per il Geomagnetismo e la Sismologia PNRA 1.6.-Osservazioni di geomagnetismo 3.3. Geodinamica e struttura all'interno della terra 4.3. Geomagnetismo 0,0 3,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 3,0 [85] PNRA 2004/2.5 - UR20 Danesi Stefania - Osservatori permanenti per il Geomagnetismo e la Sismologia PNRA 1.6.-Osservazioni di geomagnetismo 3.3. Geodinamica e struttura all'interno della terra 4.3. Geomagnetismo 0,0 5,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 5,0 [317] ETCWater - UR10 Pinardi Nadia - EUROPEAN TOPIC CENTRE ON WATER EEA 3.7.-Dinamica del clima e dell'oceano 4.4 Scenari e mitigazione del rischio ambientale 0,0 19,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 19,0 [388] MYOCEAN - UR10 Pinardi Nadia - Development and preoperational validation of GMES Marine Core Services EC Oceanografia operativa 0,0 19,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 19,0 [95] CARBOSULCIS - UR1 Quattrocchi Fedora - Attività analitiche di laboratorio su campioni di carbone Sulcis con prove di adsorbimento/desorbimento CO2 e CH4 e miscele gassose ed analisi chimiche carbone/componenti nell'ambito del Progetto ECBM Sulcis. Carbosulcis S.p.A Geofisica per l'ambiente 4.4. Scenari e mitigazione del rischio ambientale 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 6,0 0,0 6,0 [141] Ciampino - UR1 Pizzino Luca - Monitoraggio dei livelli di 222Rn e CO2 nelle falde acquifere e nei suoli della città di Ciampino. Comune di Ciampino 4.4. Scenari e mitigazione del rischio ambientale 4.5. Degassamento naturale 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 5,0 0,0 5,0 [255] RIVARA MODENA - UR20 Sciarra Alessandra - Studio sul background di degassamento naturale del sito di stoccaggio gas naturale di Rivera Modena IGM S.r.l Degassamento naturale 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 3,5 0,0 3,5

81 Progetto/Convenzione Ente sovventore Obiettivo specifico di riferimento AC BO CNT CT MI NA-OV 11,5 256,0 387,0 299,5 172,0 67,5 213,0 178,0 590,0 347,0 2521,5 PA PI RM1 RM2 Totale (continua Tabella riepilogativa Progetti e Convenzioni) [309] ENEL - ALTO LAZIO - UR10 Quattrocchi Fedora - Studio fattibilità stoccaggio geologico CO2 Alto Lazio ENEL Produzione S.p.A. - Ricerca 3.8.Geofisica per l'ambiente 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 7,0 0,0 7,0 [379] EDISON - UR10 Quattrocchi Fedora - Selezione di acquiferi salini italiani idonei allo stoccaggio geologico di CO2 e loro risk assessment Edison S.p.A. 3.8.Geofisica per l'ambiente 4.4. Scenari e mitigazione del rischio ambientale 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 1,0 0,0 1,0 [399] STeGE - UR10 Voltattorni Nunzia - The application of soil gas technique to geothermal exploration: study of hidden potential geothermal systems Università del Messico 3.8.Geofisica per l'ambiente 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,5 0,0 0,5 [350] PNRA 2006/ UR10 (Osservazioni in alta atmosfera e climatologia - resp.: G. De Franceschi) PNRA 1.7. Osservazioni di alta e media atmosfera 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 12,0 12,0

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83 Stato di Attuazione delle Attività relativamente al 2008 e da svolgere nel Triennio con particolare riferimento al 2009

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85 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2009 Introduzione Questa sezione del Piano Triennale contiene un breve resoconto sullo stato di attuazione delle ricerche programmate per il Le attività vengono presentate con riferimento agli Obiettivi Specifici identificati in questo documento per il triennio (si veda il Capitolo IV della sezione di Presentazione e Inquadramento). Si ricorda che fino al 2003 tanto la programmazione annuale delle attività svolte dall'ingv, quanto la loro rendicontazione, avevano come unico riferimento le strutture dell'ente. Con il Piano Triennale l'ingv ha riorganizzato le proprie attività secondo una nuova griglia di obiettivi da conseguire con il concorso di varie strutture. A partire dal Piano Triennale quindi questa sezione è stata stabilmente organizzata con riferimento agli Obiettivi Generali e Obiettivi Specifici che hanno formato l'ossatura delle attività svolte a partire dal L ampia sezione che segue si sviluppa mediante schede sintetiche, una per ognuno dei 41 Obiettivi Specifici previsti per il triennio , che contengono: una descrizione dello stato di attuazione delle attività per il dato Obiettivo Specifico; una descrizione delle attività previste per il 2009, sempre per il dato Obiettivo Specifico; un lista di pubblicazioni 2008 maturate nell ambito del dato Obiettivo Specifico o comunque riconducibili ad esso, sottoinsieme della bibliografia generale riportata nella Sezione Pubblicazioni 2008 fornita alla fine del presente documento. Si noti che ogni pubblicazione può afferire a più di un Obiettivo Specifico e che la numerazione dei singoli articoli è la stessa usata nella lista completa. Ogni scheda di Obiettivo Specifico è corredata da una selezione di immagini significative che illustrano le attività da svolgere. È opportuno ricordare che la nuova griglia delle attività, presentata in dettaglio nella sezione "Obiettivi da Conseguire nel Triennio " (sezione precedente di questo volume), differisce leggermente da quella proposta nel precedente Piano Triennale ( ). Tali differenze sono motivate dalla necessità di rendere la griglia degli Obiettivi Specifici sempre più razionale e aderente alle reali attività e prospettive dell INGV. Ogni scheda è stata curata da uno o più ricercatori o tecnologi, che hanno agito in qualità di coordinatori nel caso di Obiettivi Specifici a suo tempo identificati come Temi Trasversali Coordinati, ovvero come referenti nel caso di Obiettivi Specifici non trasversalizzati. In quest'ultimo caso, per garantire completezza di rappresentazione ad attività molto diversificate, sono stati di norma coinvolti due o anche tre referenti, uno dei quali identificato come responsabile globale dei contenuti della scheda (il nome di tale referente è evidenziato con una sottolineatura). 41

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87 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al TTC - Monitoraggio sismico del territorio nazionale 1. Curatore/i (o coordinatore/i se TTC) Marco Cattaneo (CNT) 2. Sezioni che hanno concorso alle attività CNT, RM1, BO, CT, MI, NA-OV 3. Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 Nel 2008 è proseguita l attività di monitoraggio sismico del territorio nazionale; rispetto agli anni precedenti lo sviluppo numerico della rete è risultato più limitato, ma si è operato soprattutto al miglioramento qualitativo della rete ed al consolidamento dei forti progressi sviluppati precedentemente. A fine 2008 la Rete Sismica Nazionale Centralizzata può contare sui segnali in tempo reale di 304 stazioni; di queste 282 sono relative strettamente al monitoraggio sismico, mentre 22 sono relative al monitoraggio vulcanico dell Etna. In particolare 109 stazioni sono centralizzate tramite collegamento satellitare, 84 tramite collegamenti dedicati digitali in cavo, 44 tramite collegamento analogico dedicato, 16 tramite collegamenti digitali misti radio+cavo, 29 tramite collegamenti Internet. Alcune di queste stazioni non appartengono in senso stretto alla Rete Sismica, ma fanno parte di meccanismi di scambio dati con altre istituzioni, sia nazionali che internazionali. I collegamenti satellitari sono basati principalmente su tecnologia Nanometrics, utilizzando due providers satellitari differenti (IntelSat e HellasSat); il mantenimento di tre hubs di ricezione dati (Roma, Grottaminarda e Catania) consente di garantire la funzionalità del sistema anche in caso di guasti su uno degli apparati, come verificato sperimentalmente nel corso del Una frazione crescente di stazioni satellitari (attualmente pari al 10%) utilizza una tecnologia differente (Satlink), che consente di utilizzare il sistema di acquisizione Gaia sviluppato dai laboratori del CNT. Questo stesso sistema di acquisizione viene ormai utilizzato da quasi tutte le stazioni a trasmissione digitale terrestre. Va notato che l utilizzo di differenti vettori trasmissivi e di meccanismi di ridondanza rappresenta una condizione fondamentale per consentire l efficacia del monitoraggio continuo della sismicità. Queste scelte sono state discusse e coordinate tra le differenti sezioni e sedi, e rappresentano un elemento portante anche nei riguardi del servizio di monitoraggio offerto alla Protezione Civile. A queste stazioni, dedicate precipuamente al monitoraggio della sismicità su tutto il territorio nazionale, si aggiungono le reti sismiche dedicate al monitoraggio delle zone vulcaniche, afferenti al TTC 1.4, e gestite principalmente dalle sezioni di Catania e Napoli. Vanno inoltre considerate le reti sismiche dedicate al monitoraggio su scala regionale, gestite direttamente o coordinate in varia forma dall INGV: spiccano in particolare le reti delle Regioni Marche, Umbria, Abruzzo e Toscana Settentrionale, circa 50 stazioni omogenee gestite in modo coordinato che contribuiscono alla creazione di un data-base comune, e la rete della regione Molise, ancora in fase di consolidamento e composta a fine 2008 da 5 stazioni. Per rispondere alle esigenze di monitoraggio strongmotion, su oltre 60 stazioni della rete nazionale e 12 stazioni della rete Etnea-Sicilia Orientale è stato installato anche un sensore accelerometrico; a questo monitoraggio partecipa anche la Rete Accelerometrica dell Italia Settentrionale (RAIS), gestita dalla sezione di Milano-Pavia, composta a fine 2008 da 20 stazioni. Nel corso del 2008 ha preso l avvio anche la rete accelerometrica della Regione Marche, che consta a fine anno di 8 stazioni. Dal punto di vista della gestione dati, il coordinamento tra le sezioni ha portato alla definizione di protocolli per l acquisizione, archiviazione e scambio dati tra le diverse sedi, adottando gli standard internazionali seedlink, earthworm e nmx. Questi stessi protocolli sono utilizzati anche per gli scambi con le Istituzioni esterne che contribuiscono al monitoraggio sismico. Dal punto di vista della ridondanza dei sistemi di acquisizione in ottica di disaster recovery, la sede di Grottaminarda è stata dotata di tutti gli strumenti hardware e software per garantire la continuità del monitoraggio su scala nazionale in caso di gravi impedimenti della sala sismica di Roma. Nel corso del 2008 è stato completato lo sviluppo del nuovo sistema di monitoraggio di pronto intervento, basato su tecnologia mista di trasmissione radio-satellitare. Questo sistema consente di introdurre in modo trasparente le stazioni temporanee installate in Figura Distribuzione delle stazioni centralizzate in tempo reale a fine 2008, come ottenuto dal database on-line iside.rm.ingv.it. caso di emergenza nella rete di monitoraggio permanente, permettendone quindi una piena integrazione in tempo reale. Il sistema è stato 43

88 Piano Triennale di Attività Figura Distribuzione della sismicità registrata nel 2008, derivata dal database on-line iside.rm.ingv.it. sperimentato positivamente nel corso dell esercitazione di Protezione Civile Blue Mountains nel Maggio La rete di pronto intervento è intervenuta a seguito del terremoto verificatosi nel Frignano il 23 Dicembre, con l installazione di 8 stazioni in collaborazione tra le sezioni CNT e Milano- Pavia. Sempre nel 2008 si è dato il via a un esperimento di monitoraggio sismico denso nell Alta Val Tiberina, con la progettazione e l inizio di installazione di una rete a trasmissione radio che consentirà una acquisizione multiparametrica in tempo reale (Progetto FIRB-MiUR RBPR05B2ZJ). 4. Progetto delle attività da svolgere con particolare riferimento all'anno 2009 L attività di monitoraggio sismico del territorio nazionale proseguirà nel 2009 seguendo le linee guida tracciate negli anni scorsi. La rete sismica nazionale verrà ulteriormente potenziata, sia dal punto di vista numerico, effettuando nuove installazioni nelle aree ancora non sufficientemente coperte, sia soprattutto dal punto di vista qualitativo. Una delle aree su cui si concentrerà l attività di ristrutturazione della rete sarà la Sicilia Centro-Occidentale, comprese le isole Pelagie, le Egadi e Pantelleria (prioritaria anche per il monitoraggio vulcanico). Si procederà con la realizzazione di 15 infrastrutture relative ai siti già individuati, per le quali sono stati già appaltati i lavori che inizieranno a febbraio. Man mano che le realizzazioni saranno ultimate si procederà con l installazione della strumentazione già acquisita nel corso del Sempre nel corso del 2009, nell ambito delle attività previste in seno al Progetto Sicilia, si potrà proseguire nelle procedure di acquisto di nuova strumentazione sismica e nell appalto di nuove infrastrutture per una totale di circa 15 stazioni. Verrà installato il secondo Hub a Catania, già acquisito e disponibile in magazzino, per permettere l acquisizione delle nuove stazioni sismiche attraverso l uso del satellite HellasSat. Con ciò si intende differenziare l acquisizione attraverso l uso di provider satellitari alternativi e complementari. Si cercherà inoltre di migliorare il monitoraggio di aree particolarmente critiche dal punto di vista del disturbo antropico (Pianura Padana, Riviera Adriatica), utilizzando sensori in pozzo. Attualmente tre stazioni della rete nazionale sono equipaggiate con sensori borehole: si prevede nel 2009 di installarne almeno altre 3, utilizzando anche tecnologie differenti rispetto a quelle attuali. Tali attività saranno sviluppate anche all interno di una collaborazione regolata da convenzione con la Regione Emilia Romagna. Altre installazioni con sensori tradizionali in superficie riguarderanno il Friuli, il Veneto, l Emilia, la Toscana, la Campania e il Molise. Per garantire una maggior robustezza dei sistemi trasmissivi, accompagnata anche da un notevole risparmio economico, si proseguirà nella migrazione di una parte delle stazioni attualmente collegate in cavo su trasmissione satellitare. Il sistema di trasmissione satellitare nel suo complesso verrà potenziato e parzialmente ri-disegnato, in modo da garantire margini di banda sufficienti anche in caso di eventi particolarmente energetici, che con la configurazione attuale potrebbero portare a ritardi di trasmissione anche sensibili. Per aumentare la dinamica complessiva delle stazioni della rete nazionale, in modo da garantire registrazioni non sature anche in caso di eventi molto energetici, si allargherà il numero di stazioni dotate anche di sensore accelerometrico. Si prevede in questo ambito di migliorare le procedure di gestione dei canali accelerometrici, garantendo un recupero efficiente dei dati in tempo reale o quasi reale ed un loro controllo qualitativo regolare; tale attività sarà sviluppata in particolare tramite una più stretta collaborazione tra le sezioni CNT, Roma1 e Milano-Pavia, con l istituzione di un apposito gruppo di lavoro. I sistemi di Figura Geometria di rete dell intervento a seguito del terremoto del 23 Dicembre 2008 (Ml 5.1), e accelerogramma della replica maggiore (23/12/2008, 21:58 UTC, Ml 4.7) registrato a una delle stazioni temporanee. 44

89 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2009 acquisizione delle tre sale sismiche principali (Roma, Napoli e Catania) e di quella di Grottaminarda (ormai sviluppata come recovery system) verranno ulteriormente integrati. Già ora il flusso dati tra le varie sedi è stato concentrato su vettori dedicati: si proseguirà nel potenziamento dei sistemi di interscambio dati, in modo da garantirne il più possibile la ridondanza. Si prevede poi di sviluppare le sperimentazioni di monitoraggio più denso, sia velocimetrico che accelerometrico. Dal punto di vista velocimetico la zona campione sarà l alta valle del Tevere, dove nel 2009 dovrebbe essere completata l installazione del vettore trasmissivo radio, e di un primo nucleo di rete a maglia fitta (circa 10 km di interdistanza media). Dal punto di vista accelerometrico, le già esistenti reti dell Italia Settentrionale (RAIS) e della Regione Marche saranno ulteriormente sviluppate (4 stazioni previste per la RAIS e 3 per la Regione Marche); ci si propone di estendere tali esperienze ad altre regioni (in particolare per il Molise tale attività è già pianificata). Infine la rete di pronto intervento, completata la fase di sviluppo, sarà sottoposta ad alcune simulazioni di intervento, sviluppando quindi esercitazioni mirate alla verifica funzionale e all addestramento del personale dedicato. 5. Pubblicazioni 5.1 Articoli pubblicati nel 2008 su riviste JCR 43. Braun, T., Schweitzer, J., Spatial Noise-Field Characteristics of a Temporary Three-Component Small Aperture Array in Central Italy, Bulletin of the Seismological Society of America, 4, 98 (2008), , / Castro, R., Massa, M., Augliera, P., Pacor, F., Body-wave Attenuation in the Region of Garda, Italy, Pure and applied geophysics, 165 (2008), , /s Gagliardi, G., Salza, M., Ferraro, P., De Natale, P., Di Maio, A., Carlino, S., De Natale, G., Boschi, E., Design and test of a laser-based optical-fiber Bragg-grating accelerometer for seismic applications, Measurement Science and Technology, 19(2008), , / /19/8/ Marzorati, S., Bindi, D., Characteristics of Ambient Noise Cross-Correlations in Northern Italy within the 0.1- to 0.6- Hz Frequency Range, Bulletin of the Seismological Society of America, 3, 98(2008), , / Massa, M., Morasca, P., Moratto, L., Marzorati, S., Costa, G., Spallarossa, D., Empirical Ground-Motion Prediction Equations for Northern Italy Using Weak- and Strong-Motion Amplitudes, Frequency Content, and Duration Parameters, Bulletin of the Seismological Society of America, 3, 98 (2008), , / Michelini, A., Faenza, L., Lauciani, V., Malagnini, L., ShakeMap implementation in Italy, Seismological Research Letters, 5, 79(2008), , /gssrl Milano, G., Di Giovambattista, R., Ventura, G., Seismic activity in the transition zone between Southern and Central Apennines (Italy): Evidences of longitudinal extension inside the Ortona-Roccamonfina tectonic line, Tectonophysics, 1-2, 457 (2008), , /j.tecto Olivieri, M., Allen, R. M., Wurman, G., The Potential for Earthquake Early Warning in Italy Using ElarmS, Bulletin of the Seismological Society of America, 98 (2008), , / Piccinini, D., Saccorotti, G., First observations of non-volcanic, long-period seismicity in the Central Apennines, Italy, Geophysical Research Letters, 35(2008), L12303, /2008GL Articoli in stampa su riviste JCR Altre pubblicazioni 418. Augliera, P., D'Alema, E., Marzorati, S., Massa, M., RAIS - Rete Accelerometrica in Italia Settentrionale Falco, Luigi,, Implementazione e gestione di una rete di monitoraggio GPS e sismica mediante tecnologie GPRS/EDGE/UMTS/HSDPA, Rapporti Tecnici INGV Mazza, Salvatore, Mele, Franco, Olivieri, Marco, Pintore, Stefano, Quintiliani, Matteo, Scognamiglio, Laura, Selvaggi, Giulio, A new System for Earthquake Detection and Source Parameters Determination in Italy, European Seismological Commission ESC 2008, 31st General Assembly Pintore, S., Salvaterra, L., Il progetto TN Romeo, G., Iarocci, A., Benedetti, P., Mari, M., Un alimentatore solare per stazioni remote, Rapporti Tecnici INGV Salvaterra, L., Pintore, S., Badiali, L., Rete Sismologica basata su stazioni GAIA, Valoroso, L., Improta, L., De Gori, P., Di Stefano, R., Chiaraluce, L., Chiarabba, C., From 3D to 4D passive seismic tomography: The sub-surface structure imaging of the Val d Agri region, southern Italy, 70th European Association Geophysics & Engineering Wang, J., Tilmann, F., White, R. S., Soosalu, H., Bordoni, P., Application of multichannel Wiener filters to the suppression of ambient seismic noise in passive seismic arrays, THE LEADING EDGE, 2, 27 (2008),

90 Piano Triennale di Attività TTC - Sorveglianza geochimica delle aree vulcaniche attive 1. Curatore/i (o coordinatore/i se TTC) Rocco Favara (PA) 2. Sezioni che hanno concorso alle attività RM1, CT, NA-OV, PA 3. Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 L attività del TTC 1.2 ha seguito quanto previsto nel Piano Triennale. È stato curato il mantenimento delle reti, il loro ampliamento e l innovazione tecnologica delle stazioni. Questa strategia ha consentito di migliorare la capacità di effettuare valutazioni di pericolosità dei vulcani controllati. Presso la Sezione di Palermo opera una sala operativa geochimica h8 con il compito di controllare tutti i parametri acquisiti dalle reti. È stato sviluppato un software per l elaborazione e la visualizzazione, in sala di monitoraggio, dei dati acquisiti. Etna, Stromboli, Vulcano, Vesuvio, Campi Flegrei, per le loro pericolosità, sono i vulcani nei quali viene fatto il maggiore sforzo di monitoraggio. Nelle altre aree vulcaniche (Ischia, Pantelleria, Panarea, Colli Albani) gli interventi sono stati meno frequenti. Particolare attenzione è stata rivolta all affinamento dei modelli termodinamici di funzionamento dei vari vulcani per consentire una migliore interpretazione delle anomalie geochimiche che precedono, accompagnano e seguono le eruzioni. L Etna, per la sua elevata frequenza eruttiva (attualmente è in eruzione), necessita di notevole impegno per tenere in efficienza, specialmente in inverno, strumentazioni per la misura in tempo reale della temperatura, dei rapporti CO 2/SO 2 ed H 2S/SO 2 nei gas fumarolici nelle aree sommitali (PA). Nell area etnea sono inoltre presenti reti: UV-Scanner FLAME per la misurazioni in continuo del flusso di SO 2 (CT); ETNAGAS per il monitoraggio dei flussi di CO 2 dai suoli (PA); ETNAACQUE per il monitoraggio delle acque (PA); ETNAPLUME per la misura del rapporto C/S nel plume (PA). Radon nei suoli in continuo (CT-RM1). I dati relativi al rapporto C/S, registrati dalla stazione ubicata presso la Voragine hanno mostrato notevoli aumenti prima di fasi parossistiche o eruttive. Altre attività di tipo discreto vengono svolte: misure del flusso di SO 2 con MiniDoas (CT); misure con FTIR dei rapporti SO 2/HCl e SO 2/HF nel plume (CT); misure dell attività di radon e thoron nei suoli (CT); stima dei flussi di CO 2 dai suoli (PA); gas acidi nel plume vulcanico (rapporto C/S, S/Cl) (PA); campionamenti acque; prelievo gas da emissioni anomale al suolo (PA); campionamento di fumarole dell area craterica (PA); campioni per la misura di radon disciolto nelle acque (RM1). A Vulcano sono presenti le seguenti reti continue: VULCANOGAS monitoraggio dei flussi di CO 2 dai suoli (PA); VULCANOACQUE monitoraggio delle acque (PA); VULCANOFUM misura delle temperature delle fumarole crateriche; UV- Scanner FLAME (CT); misura della temperatura dal suolo per la stima del flusso di calore (PA); misura dei flussi di CO 2 e del gradiente termico sul cratere La Fossa (PA). Altre attività discrete sono: campionamento acque nell area di Vulcano Porto (PA); campionamento fumarole dell area craterica (PA); misura dei flussi di CO 2 dai suoli nell area di Vulcano Porto (PA). Sullo Stromboli sono presenti le seguenti reti continue: flussi di CO 2 dai suoli anche in area craterica (PA); monitoraggio delle acque (PA); misura del rapporto C/S nel plume (PA); temperatura nei suoli in area craterica (PA); UV-Scanner FLAME per la misurazioni del flusso di SO 2 (CT). Altre attività discrete sono: monitoraggio delle acque di falda (PA); monitoraggio gas fumarole dell area craterica (PA). Al Vesuvio è operante una stazione automatica per la misura in continuo dei flussi di CO 2 (NA- OV); inoltre vengono campionate: fumarole crateriche (NA-OV); misura di Figura Stazione C/S Etna Voragine. flussi di CO 2 (NA-OV); campionamento acque (PA). Nell area Flegrea sono operanti: 2 stazioni automatiche per la misura in continuo dei flussi di CO 2 (NA-OV); sistema di monitoraggio della temperatura dei suoli mediante stazioni IR (NA-OV). Inoltre vengono campionate: fumarole della solfatara (NA-OV); misura di flussi di CO 2 (NA-OV); gas fumarole della Solfatara (PA). È stato messo a punto un metodo isotopico per l individuazione delle differenti sorgenti di carbonio attive nell area di degassamento di CO 2 della Solfatara. È stato messo a punto un sensore per la misura delle velocità di emissione dei fluidi fumarolici. Nell isola di Ischia sono stati effettuati i seguenti campionamenti: fumarole (NA- OV); acque di pozzi e sorgenti (PA); gas in siti di degassamento anomalo (PA). Sull isola di Pantelleria è stata installata una stazione in continuo per il monitoraggio del flusso di CO 2 dai suoli e dei tenori di CO 2 in atmosfera. Dal punto di vista dei campionamenti periodici sono stati effettuati campionamenti di acque e di gas in siti di emissione anomala (PA). Nell area di Panarea è stato effettuato un campionamento delle emissioni in terraferma e del campo fumarolico sottomarino (PA). Le indagini sono consistite nel campionamento di acque e gas (PA). Nell area dei Colli Albani è operante una stazione a Cava dei Selci per la misura in continuo delle emissioni di CO 2 dal suolo (RM1). Per il monitoraggio discreto nell area dei Colli Albani sono state eseguite prospezioni di flusso di CO 2 dal suolo a Cava dei Selci (RM1). 46

91 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al Progetto delle attività da svolgere con particolare riferimento all'anno 2009 Nel 2009 proseguiranno le attività del 2008 cercando di ottimizzare le reti esistenti, curando il miglioramento tecnologico delle stazioni, della sensoristica e dei sistemi di trasmissione dati. Le frequenze delle misure discrete saranno adeguate al livello di criticità dell area, con campionamenti più frequenti per Etna, Stromboli, Vulcano, Vesuvio e Campi Flegrei; negli altri casi (Panarea, Pantelleria, Ischia e Colli Albani) le campagne saranno meno frequenti ma più estese nel numero dei siti monitorati. I dati acquisiti attraverso il monitoraggio discreto e continuo serviranno a migliorare i modelli geochimici di riferimento per valutare la pericolosità del sistema vulcanico controllato. Inoltre, attraverso lo studio delle variazioni composizionali ed isotopiche delle fasi fluide rilasciate, si ricaveranno utili informazioni sui trasferimenti di massa ed energia dal sistema profondo verso la superficie. Molti sono oramai i parametri che riescono a dare indicazioni sui fenomeni di risalita del magma, divenendo elementi di fondamentale importanza nella formulazione di possibili ipotesi a lungo, medio e breve termine sull evoluzione dell attività vulcanica. Un esempio importante è stato la misura del rapporto C/S sull Etna ed allo Stromboli. Nell area etnea saranno ampliate nel numero di stazioni le reti acque, gas e plume (PA). Inoltre, è prevista la sperimentazione in campo di un nuovo sensore per la misura della pressione parziale della CO 2 disciolta nelle acque di falda (PA). Sarà anche ampliato il numero di stazioni per la misura del gradiente di temperatura al suolo (PA). Sarà ampliata la rete FLAME (CT). Sarà implementata la rete radon (CT-RM1). Verrà messo a punto un sistema di elaborazione dei dati di flusso di CO 2 emesso dai crateri sulla base del rapporto C/S e del flusso di SO 2 (CT-PA-PI). Sarà ottimizzata l elaborazione dei dati FTIR e UV-DOAS (CT-PI). Sarà preparato un radiometro, per installazione rapida, per il Figura Stazione acque Etna. rilievo in continuo della radiazione infrarossa da bocche effusive/esplosive (CT). Per l Isola di Stromboli è previsto: l aggiornamento hardware delle stazioni esistenti (PA); l ampliamento delle stazioni per la misura del flusso di CO 2 e del gradiente termico sul Pizzo Sopra La Fossa (PA); l implementazione della rete acque con stazioni sperimentali per la misura della pressione parziale della CO 2 disciolta nelle acque (PA); l installazione al Pizzo Sopra La Fossa di una stazione sperimentale per la misura del gradiente di temperatura (PA); l ampliamento della rete FLAME (CT); l installazione di una stazione per la misura dei parametri ambientali a supporto della stazione FTIR Cerberus (CT); l ottimizzazione del sistema di analisi FTIR Cerberus (CT-PI); la messa a punto di sistemi di elaborazione dei dati di flusso di CO 2 emesso dai crateri sulla base del rapporto C/S e del flusso di SO 2 (CT-PA-PI). Per l Isola di Vulcano l ampliamento delle reti VULCANOGAS e VULCANOACQUE(PA). Verrà rinnovata la rete VULCANOFUM per la misura delle temperature in area fumarolica con sostituzione della sensoristica, l aggiornamento dei moduli di acquisizione e trasmissione e l ampliamento del numero delle fumarole monitorate (PA). Saranno installate stazioni sperimentali per la misura del gradiente termico nel suolo (PA). Sarà effettuata l ottimizzazione del sistema UV-Scanner FLAME Vulcano con un sistema di trasmissione dati WiFi (CT) e l ampliamento della rete UV-Scanner FLAME (CT). Sul Vesuvio sarà ottimizzata la stazione automatica per la misura in continuo dei flussi di CO 2 (NA-OV). Nell area Flegrea sarà implementata la rete per la misura in continuo dei flussi di CO 2 (NA-OV) ed il sistema di monitoraggio della temperatura dei suoli mediante stazioni IR (NA-OV). Verrà sperimentato il sensore messo a punto per la misura delle velocità di emissione dei fluidi fumarolici (NA-OV). Sull isola di Pantelleria sarà ampliata la rete per il monitoraggio del flusso di CO 2 dai suoli e dei tenori in atmosfera di CO 2 (PA). Nell area dei Colli Albani sarà implementato il sito di Cava dei Selci per la misura in continuo delle emissioni di CO 2 dal suolo con una sonda Barasol per la misura della concentrazione di radon nel suolo e sensori per la misura della concentrazione di H 2S e CO 2 atmosferici (RM1). Sarà eseguita l installazione di una sonda per il monitoraggio in continuo del livello e della temperatura dell acqua di falda (RM1). Sarà effettuato il monitoraggio del lago di Albano con sonda multiparametrica e Tinytag per la registrazione in continuo della temperatura in vari punti e a varie profondità del lago (RM1). Sarà effettuato il potenziamento della stazione gas nei suoli di tipo GMSIII con un sensore per la misura del flusso di CO 2, con un sensore per la misura della concentrazione di CO 2 in atmosfera, con un sensore per la misura della concentrazione di radon nel suolo e con una centralina per la rilevazione dei parametri ambientali. Sarà installata di una stazione di tipo GMS III per il monitoraggio in continuo di acque di falda dotata di sensori atmosferici. Figura Stazione UV-Scanner FLAME sullo Stromboli. 47

92 Piano Triennale di Attività Pubblicazioni 5.1 Articoli pubblicati nel 2008 su riviste JCR 1. Aiuppa, A., Giudice, G., Gurrieri, S., Liuzzo, M., Burton, M., Caltabiano, T., McGonigle, A. J. S., Salerno, G., Shinohara, H., Valenza, M., Total volatile flux from Mount Etna, Geophysical Research Letters, 35 (2008), L24302, /2008GL Anzidei, M., Carapezza, M. L., Esposito, A., Giordano, G., Lelli, M., Tarchini, L., The Albano Maar Lake high resolution bathymetry and dissolved CO 2 budget (Colli Albani volcano, Italy): Constrains to hazard evaluation, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 171 (2008), , /j.jvolgeores Astuti, G., Giudice, G., Longo, D., Melita, C.D., Muscato, G., Orlando, A., An Overview of the Volcan Project : An UAS for Exploration of Volcanic Environments, J. Intell. Robot. Syst., 1-3, 54(2009), , /s Caliro, S., Chiodini, G., Izzo, G., Minopoli, C., Signorini, A., Avino, R., Granieri, D., Geochemical and biochemical evidence of lake overturn and fish kill at Lake Averno, Italy, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 178 (2008), , /j.jvolgeores Carapezza, M. L., Ricci, T., Ranaldi, M., Tarchini, L., Active degassing structures of Stromboli and variations in diffuse CO 2 output related to the volcanic activity, Journal of Volcanology and Geothermal Research, /j.jvolgeores Chiodini, G., CO2/CH4 ratio in fumaroles a powerful tool to detect magma degassing episodes at quiescent volcanoes, Geophysical Research Letters, (2008), /2008GL D'Alessandro, W., Brusca, L., Kyriakopoulos, K., Michas, G., Papadakis, G., Methana, the westernmost active volcanic system of the south Aegean arc (Greece): insight from fluids geochemistry, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 178 (2008), , /j.jvolgeores Madonia, P., Federico, C., Cusano, P., Petrosino, S., Aiuppa, A., Gurrieri, S., Crustal dynamics of Mount Vesuvius from 1998 to 2005: Effects on seismicity and fluid circulation, Journal of Geophysical Research, 113 (2008), B05206, /2007JB Martelli, M., Caracausi, A., Paonita, A., Rizzo, A., Geochemical variations of air-free crater fumaroles at Mt Etna: New inferences for forecasting shallow volcanic activity, Geophysical Research Letters, 35 (2008), L21302, /2008GL Mazot, A., Bernard, A., Fischer, T., Inguaggiato, S., Sutawidjaja, I. 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A., Hydrochemical dynamics of the lake spring system in the crater of El Chichón volcano (Chiapas, Mexico), Journal of Volcanology and Geothermal Research, 2, 178(2008), , /j.jvolgeores Sawyer, G. M., Carn, S. A., Tsanev, V. I., Oppenheimer, C., Burton, M., Investigation into magma degassing at Nyiragongo volcano, Democratic Republic of the Congo, Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 2, 9 (2008), Q02017, /2007GC Shinohara, H., Aiuppa, A., Giudice, G., Gurrieri, S., Liuzzo, M., Variation of H 2O/CO 2 and CO 2/SO 2 ratios of volcanic gases discharged by continuous degassing of Mount Etna volcano, Italy, Journal of Geophysical Research, 113 (2008), B09203, /2007JB Taran, Y., Rouwet, D., Inguaggiato, S., Aiuppa, A., Major and trace element geochemistry of neutral and acidic thermal springs at El Chichón volcano, Mexico Implications for monitoring of the volcanic activity, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 2, 178(2008), , /j.jvolgeores Wright, T. E., Burton, M., Pyle, D. M., Caltabiano, T., Scanning tomography of SO2 distribution in a volcanic gas plume, Geophysical Research Letters, 35 (2008), L17811, /2008GL Articoli in stampa su riviste JCR 298. Aiuppa, A., Federico, C., Giudice, G., Giuffrida, G., Guida, R., Gurrieri, S., Liuzzo, M., Moretti, R., Papale, P., The 2007 eruption of Stromboli volcano: Insights from real-time measurement of the volcanic gas plume CO 2/SO 2 ratio, Journal of Volcanology and Geothermal Research, (2008), /j.jvolgeores Burton, M. R., Caltabiano, T., Murè, F., Salerno, G., Randazzo, D., SO 2 flux from Stromboli during the 2007 eruption: Results from the FLAME network and traverse measurements, Journal of Volcanology and Geothermal Research, /j.jvolgeores Carapezza, M. L., Lelli, M., Tarchini, L., Geochemistry of the Albano and Nemi crater lakes in the volcanic district of Alban Hills, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 2, 178(2008), , 48

93 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al /j.jvolgeores Giammanco, S., Bonfanti, P., Cluster analysis of soil CO 2 data from Mt. Etna (Italy) reveals volcanic influences on temporal and spatial patterns of degassing, Bulletin of Volcanology, (2008), on line first, /s x Giammanco, S., Immè, G., Mangano, G., Morelli, D., Neri, M., Comparison between different methodologies for detecting Radon in soil along an active fault: the case of the Pernicana fault system, Mt. Etna (Italy), Applied Radiation and Isotopes, (2008), /j.apradiso Rizzo, A., Grassa, F., Inguaggiato, s., Liotta, M., Longo, M., Madonia, P., Brusca, L., Capasso, G., Morici, S., Rouwet, D., Vita, F., Geochemical evaluation of observed changes in volcanic activity during the 2007 eruption at Stromboli (Italy), Journal of Volcanology and Geothermal Research, (2008), /j.jvolgeores Rouwet, D., Inguaggiato, S., Taran, Y., Varley, N., Santiago, J. A., Chemical and isotopic compositions of thermal springs, fumaroles and bubbling gases at Tacaná Volcano (Mexico Guatemala): implications for volcanic surveillance, Bulletin of Volcanology, /s x Tassi, F., Capaccioni, B., Caramanna, G., Cinti, D., Montegrossi, G., Pizzino, L., Quattrocchi, F., Vaselli, O., LowpH waters discharging from submarine vents at Panarea Island (Aeolian Islands, southern Italy) after the 2002 gas blast: origin of hydrothermal fluids and implications for volcanic surveillance, Applied Geochemistry, /j.apgeochem Altre pubblicazioni 435. Burton, M., Caltabiano, T., Giammanco, S., La Spina, A., Salerno, G., Bruno, N., Consoli, S., Longo, V., Muré, F., Randazzo, D., Aggiornamento Geochimica del 06/05/2008, UFVG2008, D'Alessandro, W., Brusca, L., Kyriakopoulos, K., Bellomo, S., Michas, G., Papadakis, G., Geochemical characterization of thermal and cold groundwaters of Methana Peninsula (Peloponnesus, Greece), 8 th International Hydrogeological Congress of Greece Giammanco, S., Neri, M., Consoli, S., Lopez, M., Calvagna, F., Combined monitoring of CO 2 efflux, 222-Rn and 220-Rn in soil gas on Mt. Etna: a new geochemical tool for volcano surveillance, IAVCEI General Assembly. 49

94 Piano Triennale di Attività TTC - Sorveglianza geodetica delle aree vulcaniche attive 1. Curatore/i (o coordinatore/i se TTC) Giuseppe Puglisi (CT) 2. Sezioni che hanno concorso alle attività CNT, BO, CT, NA-OV 3. Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 Le Sezioni coinvolte gestiscono sistemi osservativi costituiti complessivamente da 124 stazioni permanenti e quasi 2000 capisaldi. Oltre la normale gestione dei sistemi osservativi, la sorveglianza geodetica ha avuto un importane ruolo nel monitoraggio dell eruzione dell Etna. Tutte le attività si sono avvalse dell'indispensabile collaborazione di personale non strutturato. Importanti le sinergie con i TTC 9 e 10, alcuni progetti INGV-DPC, FIRB ed il PNRA. Di seguito si riportano i risultati più significativi raggruppati secondo i sistemi osservativi utilizzati. Figura Distribuzione delle reti di monitoraggio delle deformazioni del suolo nelle aree vulcaniche attive Italiane (aggiornamento al 31/12/08). Per le reti permanenti è riportato il numero di stazioni per ciascuna tecnica di misura, mentre per le reti misurate periodicamente (discrete) è riportato il numero di capisaldi (c.s.). Solo per le reti di livellazione, oltre ai capisaldi è riportato tra parentesi anche lo sviluppo totale in Km. Sistemi Geodetici Satellitari Sono state potenziate le Reti CGPS in numero di stazioni ed infrastrutture. Ai Campi Flegrei NA-OV ha realizzato 1 nuova stazione permanente e potenziato i sistemi di trasmissione di altre 2, per prepararle all acquisizione ad 1Hz; ha inoltre inserito nella rete RING altre 2 stazioni (5 in totale). CT ha installato 7 nuove stazioni all Etna, inserendole nel sistema di analisi in realtime (1Hz); una di queste è stata istallata in area sommitale per seguire l evoluzione delle fessure eruttive. Il CNT ha portato a 1Hz l acquisizione delle 2 stazioni CGPS a Panarea. Sono state condotte numerose campagne di misure GPS. CT ha misurato le reti Lipari-Vulcano, Vulcano-Nord, Pantelleria e dell Etna. Per monitorare l eruzione iniziata a maggio, CT ha potenziato la rete etnea installando nuovi capisaldi ed occupando in modo permanente una rete nel settore NE del vulcano per i mesi estivi. Sistemi Geodetici Terrestri NA-OV ha condotto campagne di livellazione su parte della rete dei Campi Flegrei (linea costiera e circuito della Solfatara) e sui collegamenti alle stazioni mareografiche e tiltmetriche. Ad ottobre NA-OV ha ampliato la rete di livellazione di Vulcano, nel settore meridionale dell isola, per verificare la stabilità del caposaldo di riferimento, ed ha condotto una campagna sull intera rete, ad eccezione del tratto sulla Forgia Vecchia. Oltre alla manutenzione del sistema THEODOROS (Stromboli) CT ne ha potenziato la rete di riferimento con nuovi riflettori e realizzato la nuova protezione per la stazione totale. Sistemi di Misura Diretta della Deformazione NA-OV ha installato una nuova stazione clinometrica ai Campi Flegrei in prossimità della stazione DMC dismessa nel CT ha ultimato la sperimentazione dei sensori clinometrici di nuova generazione (AGI-Lily) installandone a giugno uno presso il COA a Stromboli, a 27m di profondità. Il monitoraggio mareografico nell area napoletana è stato potenziato con l installazione della nuova stazione di Torre del Greco, che entrerà in funzione nei prossimi mesi dopo le necessarie verifiche. Interferometria SAR Grazie anche a progetti esterni (EC-PREVIEW, ASI-SRV e ESA-GlobVolcano) CT e NA-OV hanno svolto un intensa attività di analisi delle immagini SAR, sulle aree del Vesuvio, Ischia, Campi Flegrei ed Etna. In quest ultima area, l analisi è stata di supporto al monitoraggio degli eventi eruttivi della primavera-estate DEM e DEM differenziali BO ha analizzato i dati Laser Scanner del 2007 del Vesuvio studiando anche la correlazione tra l intensità rilevata e le caratteristiche geologiche degli elementi osservati; inoltre ha realizzato dei test per verificare l affidabilità delle misure di intensità e l indipendenza delle misure su superfici naturali dalla geometria di acquisizione. Il CNT ha avviato l analisi integrata dei dati aereofotogrammetrici, batimetrici e Laser Scanner da terra e da aereo, disponibili per produrre un 50

95 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2009 nuovo DEM ad altissima risoluzione di Panarea. Analisi dei dati L analisi dei dati di monitoraggio ha definito il quadro deformativo delle aree vulcaniche. L area flegrea è interessata da lento non monotono sollevamento rilevato dalle reti CGPS, mareografica, clinometrica e, in minor misura, di livellazione. L area vesuviana risulta sostanzialmente stabile, mentre ad Ischia si rilevano fenomeni d instabilità locale o legati alla dinamica del Monte Epomeo con movimenti verso nord ed in subsidenza. Stromboli è stato interessato da una debole inflazione compatibile con una rialimentazione dei condotti superficiali, mentre il delta lavico del 2007 ha mostrato un accelerazione a dicembre. La parte settentrionale dell isola di Vulcano è in abbassamento negli ultimi 5 anni. I dati deformativi hanno indicato che l eruzione dell Etna ha avuto origine da un meccanismo intrusivo finora non noto. Le misure CGPS dei Colli Albani mostrano indizi di una deformazione attiva. Ottimi risultati delle ricerche tra cui: i lavori svolti a CT sul quadro geodinamico dell area di Lipari-Vulcano, sull eruzione di Stromboli 2007, sui cicli di inflazione/deflazione dell Etna degli ultimi anni ed un applicazione di analisi di dati GPS ad alta frequenza sull Augustine, l analisi armonica di NA- OV su tutto il database mareografico dell area napoletana ( ) ed un SW (Maltlab) sviluppato a BO per l analisi degli errori sulle stime dei campi di velocità ottenuti da campagne periodiche GPS. 4. Progetto delle attività da svolgere con particolare riferimento all'anno 2009 Di seguito sono riportate le principali linee della pianificazione delle attività per il 2009, organizzate per sistemi osservativi; laddove necessario queste sono differenziate per le diverse aree vulcaniche. Figura Deformazione del suolo prodotta dall intrusione di un dicco all Etna il 13 maggio 2008; L intereferogramma SAR è ottenuto dall analisi della coppia di immagini ENVISAT, relative ai passaggi del satellite dell 1 agosto 2007 e del 16 giugno 2008 (orbite discendenti); ogni frangia interferometria (-p, p) corrisponde ad una deformazione in linea di vista di 2.8 cm (valori positivi indicano un allontanamento della superficie terrestre dal satellite). In figura sono anche riportati alcuni vettori di deformazione misurati dalla rete GPS permanente tra il 12 ed il 13 maggio (elaborazione e composizione di F. Guglielmino). Sistemi GPS a) Colli Albani. Sulla base dei recenti risultati dei primi due anni di attività delle tre stazioni continue esistenti nell area, sarà ripetuta la campagna di misura sulla rete GPS; inoltre si prevede un eventuale potenziamento della rete permanente, avviando adeguati sopralluoghi. Laddove possibile saranno istallate delle stazioni semipermanenti, con particolare interesse ai settori cruciali evidenziati da altri indagini geodetiche (rete GPS discreta, SAR, gravimetria, livellazione). b) Area Campana. Si completeranno delle installazioni di nuove stazioni CGPS ai Campi Flegrei, al Vesuvio, ad Ischia e nella Piana Campana avviate nel corso del 2008, laddove possibile collocate con i mareografi. Si prevede anche la continuazione degli interventi sulle infrastrutture delle stazioni permanenti e sui sistemi di trasmissione, per adeguarli alle attuali tecnologie ed al passaggio dell acquisizione ad 1Hz. È prevista l installazione di stazioni permanenti poste sul bordo della Piana Campana da condividere con la rete RING e l inserimento di alcune stazioni CGPS ad 1Hz nella rete ITALPOS (Italian Positioning Service), nel ambito di una Convenzione già attiva tra INGV-CNT e Leica-Italpos. Qualora le condizioni operative lo consentiranno, saranno programmate misure totali o parziali delle reti discrete GPS esistenti nell area napoletana (NVAGN) e nella Piana Campana (CAPGN). c) Area Eoliana. Si prevede di istallare una nuova stazione GPS permanente a Panarea e si ripeterà la misura della rete GPS dell isola, potenziandola per migliorarne la copertura. Si ripeterà la rete di misura della rete dell area di Lipari- Vulcano. Si prevede di completare la rete in real-time dell isola di Vulcano, con l acquisizione del SW adeguato, già previsto nel potenziamento. Il nuovo software per il controllo degli errori sulle stime di velocità da osservazioni GPS non permanenti sarà applicato ai dati della rete di Panarea. d) Area Etnea. Si prevede il completamento delle istallazioni delle stazioni permanenti già avviate nel corso del 2008, con particolare riferimento all area sommitale ed al basso versante sud-orientale. Le nuove istallazioni, previste nell ambito del Progetto di potenziamento del monitoraggio della Regione Sicilia, saranno di tipo multiparamentrico (GPS e sismiche). Si prevede la ripetizione delle misure sulle reti GPS con la stessa cadenza degli scorsi anni. Livellazione Si prevede la ripetizione della campagna di misura sull intera rete dell area napoletana (Campi Flegrei, Ischia e Vesuvio). Si valuterà la possibilità di effettuare alcuni interventi alla rete di livellazione ai Colli Albani, sia per migliorarne la configurazione che per acquisire nuovi dati. Si valuterà la possibilità di eseguire una campagna di misure nell area etnea (Piano Pernicana). 51

96 Piano Triennale di Attività Clinometria Si prevede il potenziamento delle reti clinometriche avviando l istallazione di nuove stazioni a Stromboli, sull Etna e nell area napoletana (in special modo sul Vesuvio ed a Ischia, che ne è ancora sprovvista) con sensori posti ad una profondità tale da garantire una forte riduzione dei disturbi termoelastici ed ambientali, affiancati da sensori ambientali. Mareometria Si prevede l installazione di una stazione a Stromboli e di avviare le procedure per l installazione di una nuova stazione nel porto di Riposto (versante orientale dell Etna). Si auspica, infine, di avere l assenso per attivare le procedure di autorizzazione per un altra stazione sull Isola di Vulcano o Lipari. Figura Misure GPS su un caposaldo istallato sull orlo del Cratere della Fossa di Vulcano (rete Vulcano Nord). La foto mostra la vista da sud verso nord del rilievo di Vulcanello (immediatamente dietro l orlo del Cratere della Fossa), dell isola di Lipari e, a sinistra, dell isola di Salina (foto M. Cantarero). Interferometria SAR Le attività saranno svolte secondo quanto indicato nel Triennale , anche nell ambito dei progetti esterni a finanziamento nazionale ed internazionale già attivi. DEM e DEM differenziali A seguito dell acquisizione del Laser Scanner da parte della Sezione di Bologna, si prevede di ultimare la stesura del Protocollo di utilizzo dello strumento, da concordare con le Sezioni del TTC1.3 ed avviare il training del personale nelle varie Sezioni del TTC. Questo avverrebbe con una prima fase, prevalentemente teorica, da realizzare a Bologna ed una seconda fase, prevalentemente pratica, da realizzare presso le Sezioni interessate, con attività di test in aree campione, dove potrebbe essere previsto un monitoraggio. Al momento le aree individuate sono: Vesuvio, la Solfatara (Campi Flegrei), i laghi di Albano e Nemi (Colli Albani), l area craterica di Stromboli e Vulcano, Panarea e l Etna (area da definire). I nuovi dati del Vesuvio offriranno la possibilità di misurare variazioni rispetto ai rilevamenti precedenti. Si prevede inoltre, nella fase iniziale dei lavori, di eseguire test sperimentali per la calibrazione del sistema. 5. Pubblicazioni 5.1 Articoli pubblicati nel 2008 su riviste JCR 11. Anzidei, M., Carapezza, M. L., Esposito, A., Giordano, G., Lelli, M., Tarchini, L., The Albano Maar Lake high resolution bathymetry and dissolved CO 2 budget (Colli Albani volcano, Italy): Constrains to hazard evaluation, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 171 (2008), , /j.jvolgeores Bonaccorso, A., Gambino, S., Guglielmino, F., Mattia, M., Puglisi, G., Boschi, E., Stromboli 2007 eruption: Deflation modeling to infer shallow-intermediate plumbing system., Geophysical Research Letters, 35(2008), L06311, /2007GL Bonforte, A., Bonaccorso, A., Guglielmino, F., Palano, M., Puglisi, G., Feeding system and magma storage beneath Mt. Etna as revealed by recent inflation/deflation cycles, Journal of Geophysical Research, 113 (2008), B05406, /2007JB Bonforte, A., Gambino, S., Neri, M., Intrusion of eccentric dikes: The case of the 2001 eruption and its role in the dynamics of Mt. Etna volcano, Tectonophysics, (2008), /j.tecto Gambino, S., Guglielmino, F., Ground deformation induced by geothermal processes: a model for La Fossa Crater (Vulcano Island, Italy), Journal of Geophysical Research, 113 (2008), B07402, /2007JB Mattia, M., Aloisi, M., Di Grazia, G., Gambino, S., Palano, M., Bruno, V., Geophysical investigations of the plumbing system of Stromboli volcano (Aeolian Islands, Italy), Journal of Volcanology and Geothermal Research, 4, 176 (2008), , /j.jvolgeores Mattia, M, Palano, M., Aloisi, M., Bruno, V., Bock, Y., High rate GPS data on active volcanoes: an application to the Mt. Augustine (Alaska, USA) eruption, Terra Nova, 2, 20 (2008), , /j x Meo, M., Tammaro, U., Capuano, P., Influence of topography on ground deformation at Mt.Vesuvius (Italy) by finite element modelling, International Journal of non linear mechanics, 43 (2008), , /j.ijnonlinmec Nunnari, G., Puglisi, G., Spata, A., A warning system for Stromboli volcano based on statistical analysis, Pure and Applied Geophysics, 8, 165 (2008), , /s y Puglisi, G., Bonforte, A., Ferretti, A., Guglielmino, F., Palano, M., Prati, C., Dynamics of Mt. Etna before, during and after the July - August 2001 eruption inferred from GPS and DInSAR data, Journal of Geophysical Research, 113 (2008), B06405, /2006JB

97 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al Articoli in stampa su riviste JCR 316. Bonforte, A., Guglielmino, F., Transpressive strain on the Lipari Vulcano volcanic complex and dynamics of the La Fossa cone (Aeolian Islands, Sicily) revealed by GPS surveys on a dense network, Tectonophysics, 457 (2008), 64-70, /j.tecto Crocetto, N., Pingue, F., Ponte, S., Pugliano, G., Sepe, V., Ionospheric error analysis in gps measurements, Annals of Geophysics De Angelis, M., Bertoldi, A, Cacciapuoti, L., Giorgini, A., Lamporesi, G., Prevedelli, M., Saccorotti, G., Sorrentino, F., Tino, G. M., Precision gravimetry with atomic sensors, Measurement Science and Technology Esposito, A., Anzidei, M., Pesci, A., Pietrantonio, G., Giordano, G., Evidence of active deformation of the Panarea Volcano from GPS data, Journal Volcanology and Geothermal Research Pesci, A., Teza G., Effects of surface irregularities on intensity data from laser scanning: an experimental approach., Annals of Geophysics. 5.3 Altre pubblicazioni 414. Aloisi, M. M., Bonforte, A., Mattia, M., Puglisi, G., Ground deformations related to the effusive eruptions of Stromboli: the case, Learning from Stromboli Campisi, O., Carnazzo, A., Falzone, G., Ferro, A., Gambino, S., Laudani, G., Saraceno, B., Installazione nell'area etnea di un clinometro digitale in foro profondo 30 metri., Rapporti Tecnici INGV Pietrantonio, G., Baiocchi, V., Fabiani, U., Mazzoni, A., Riguzzi, F., Morphological updating on the basis of integrated DTMs: study on the Albano and Nemi craters, Journal of Applied Geodesy, 2, 4 (2008), , /JAG

98 Piano Triennale di Attività TTC - Sorveglianza sismologica delle aree vulcaniche attive 1. Curatore/i (o coordinatore/i se TTC) Francesca Bianco (NA-OV) 2. Sezioni che hanno concorso alle attività CNT, CT, NA-OV 3. Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 Le sezioni di Roma (CNT), Catania (CT) e Napoli (NA-OV) hanno gestito e sviluppato le reti sismiche fisse e mobili preposte alla sorveglianza delle aree vulcaniche attive italiane, nonché le diverse attività correlate allo scopo. Tutte le attività si sono avvalse dell indispensabile professionalità di un cospicuo numero di personale non strutturato. In quest ultimo anno il potenziamento dei dispositivi di monitoraggio sismico si è realizzato puntando al miglioramento della qualità dei segnali registrati, sia incrementando il numero degli apparati operanti in ciascuna area, ma anche procedendo alla sostituzione di parte della strumentazione analogica con sistemi di acquisizione digitale. Inoltre, una generale integrazione degli apparati mobili con quelli centralizzati, ha consentito di ottenere importanti informazioni sullo stato dinamico dei vulcani monitorati. In particolare, nell ambito del Programma triennale di estensione e potenziamento dei sistemi di monitoraggio vulcanico e sismico della Sicilia, e relativamente all Etna, CT ha installato 6 nuove stazioni, portando a 27 gli apparati digitali broad-band attualmente operanti su questo vulcano, nonché realizzando 2 nuove infrastrutture nella parte sommitale. Gli apparati analogici, strumento di ridondanza, sono stati incrementati di 2 unità. Gli accadimenti legati alla ripresa dell Etna hanno inciso sulle attività svolte nell ambito di questo TTC; in particolare, nel corso dell eruzione iniziata il 13 Maggio, CT, NA-OV, PI, ricercatori francesi e dell Università di Dublino hanno effettuato un esperimento (Progetto Europeo VOLUME) per lo studio delle sorgenti sismo-vulcaniche, con l installazione di 30 stazioni broadband e 3 antenne sismiche ad integrazione delle stazioni della rete permanente (Fig.1.4.1). Nell area vulcanica napoletana, al Vesuvio, NA ha installato 3 stazioni sismiche broadband, una nel settore SE dell area craterica (Fig.1.4.2), e 2 nei settori W e S, rispettivamente. Nei Campi Flegrei, si sono installati 2 nuovi apparati digitali equipaggiati con sismometri broadband ed accelerometri, ed uno dei 2 con, inoltre, un microfono infrasonico. Nel golfo di Pozzuoli (Campi Flegrei), a una profondità di 100 m, è stato installato il primo apparato sottomarino, realizzato da NA, costituito da un modulo che include sensore sismico BB, idrofono, correntometro puntuale 3C ed un pressostato di precisione (Fig.3), in trasmissione continua su NA; il modulo è collegato ad una boa equipaggiata con sistemi di alimentazione e trasmissione dati e stazione meteo. Nell area dei Colli Albani il CNT ha allestito il sito di Santa Maria delle Mole per installare un sensore da pozzo broadband; la stazione analogica di Marino è stata riconvertita in digitale, e trasmessa su linea ADSL. È stato messo a punto un nuovo sito all'interno dell'osservatorio di Monte Porzio Catone, da cui si prevede di trasmettere via internet. È stato individuato un nuovo sito tra i Colli Albani e il mare (a Ardea) che consentirà di chiudere la rete verso Ovest. Per la trasmissione dei dati è stato approntato un ponte radio che collega il Museo di Rocca di Papa ed il CNT. Riguardo alla trasmissione dei dati, NA-OV ha esteso l infrastruttura wireless realizzando un ripetitore in area flegrea, installando un punto di accesso al Vesuvio, realizzando ad Ischia un centro di acquisizione (CA), dotato di connessione ADSL, nonché realizzando link wireless ridondanti e sistemi di archiviazione distribuiti tra i diversi CA. A Stromboli è stato realizzato un link Punta Lena-Vancori-Pizzo-COA che, insieme ai link già esistenti, copre tutto il perimetro dell isola consentendo di illuminarne anche la zona sommitale. Presso il COA di Stromboli è stato implementato un sistema di acquisizione ad alta disponibilità che garantisce un elevata tolleranza ad eventuali malfunzionamenti; inoltre, è stato messo a punto un server Seedlink per lo scambio dati in tempo reale tra le sezioni CNT e NA. Infine, NA-OV ha effettuato le prime installazioni dell acquisitore a basso consumo GILDA sviluppato e realizzato completamente in sede, e sono stati realizzati e opportunamente testati microfoni infrasonici a basso costo, calibrati relativamente a sensori commerciali Chaparral 25V; di questi ne sono stati installati 8, di cui 4 disposti in un mini-array. Nell ambito del progetto SPEED NA-OV ha realizzato un interfaccia ad un database multiparametrico dei sistemi di monitoraggio. Tutte le implementazioni sono state affiancate da uno sviluppo delle tecniche di analisi che, grazie alla maggiore quantità di segnali acquisiti di elevata qualità, hanno permesso la sperimentazione e la verifica di nuove procedure per lo studio dei segnali sismo-vulcanici (LP, VLP, explosion-quakes, VT). Questo TTC svolge anche attività di monitoraggio all estero sui vulcani Marapi 54 Figura Esperimento realizzato all Etna durante l eruzione 2008: i quadrati rappresentano le posizioni degli strumenti.

99 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2009 (Indonesia) e Niyragongo (Repubblica Democratica del Congo); per quest'ultimo l attività è proseguita con molte difficoltà legate alla critica situazione politica dell'area. 4. Progetto delle attività da svolgere con particolare riferimento all'anno 2009 Si prevede di effettuare nuove installazioni di stazioni digitali in area flegrea, vesuviana ischitana e nell area dei Colli Albani, nonché di procedere alla conversione in digitale di buona parte delle stazioni analogiche che ancora insistono su tutti i vulcani. Le nuove installazioni potranno essere equipaggiate con sensori broadband (Guralp CMG 40T), o sensori a corto periodo (Lennartz 3D-lite), ed in alcuni siti è previsto l utilizzo di sensori very broadband (Trillium 120s) e di accelerometri (Kinemetrics EpiSensor). Si incrementerà il numero di stazioni digitali equipaggiate anche con sensori infrasonici. A Stromboli saranno sperimentati nuovi tipi di sensori sismici rotazionali e sulla base dei risultati saranno decisi i dettagli del loro eventuale posizionamento definitivo. Il modulo sottomarino installato nel golfo di Pozzuoli sarà recuperato per effettuare operazioni di manutenzione e verrà integrato da un sistema sostitutivo di acquisizione dati da fondo marino. Nelle aree dei vulcani attivi della Sicilia, si procederà alla realizzazione di nuove infrastrutture relative ai siti già individuati durante il 2008; per esse sono stati già appaltati i lavori che inizieranno a Febbraio Dopo l ultimazione delle infrastrutture si procederà con l installazione della Figura Modulo sottomarino installato al centro del Golfo di Pozzuoli con la boa di ancoraggio. Figura Stazione VCRE installata nell area craterica del Vesuvio. strumentazione recentemente acquisita da CT. In particolare, all Etna è prevista l installazione di 3 nuove stazioni sismiche in area sommitale, alle Eolie l installazione di 3 stazioni che saranno collocate a Vulcano, Panarea e Stromboli, e nel canale di Sicilia l installazione di 2 stazioni a Pantelleria e a Linosa. Sempre nel corso del 2009, nell ambito delle attività previste in seno al Progetto Sicilia, si potrà proseguire nelle procedure d acquisto di nuova strumentazione sismica nonché nell appalto di nuove infrastrutture per un totale di 15 stazioni, parte delle quali da destinare alle aree vulcaniche. A Catania sarà installato un secondo HUB, per permettere l acquisizione delle nuove stazioni sismiche attraverso l uso del satellite HellasSat. Con ciò si intende differenziare l acquisizione attraverso l uso di provider satellitari alternativi e complementari. Infine, si auspica di poter effettuare un sopralluogo alla rete e un'aggiornamento del software per l'acquisizione centrale (prodotto dall'ingv) per il Niyragongo, tuttavia la condizione di guerra quasi permanente nella regione rappresenta un ostacolo non facilmente superabile. Per quanto riguarda il monitoraggio del Marapi, si prevede di portare a compimento il previsto progetto completando l'installazione della rete già esistente con 2 ulteriori apparati. 5. Pubblicazioni 5.1 Articoli pubblicati nel 2008 su riviste JCR 49. Cannata, A., Catania, A., Alparone, S., Gresta, S., Volcanic tremor at Mt. Etna: Inferences on magma dynamics during effusive and explosive activity, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 1, 178(2008), 19-31, /j.jvolgeores Cusano, P., Petrosino, S., Saccorotti, G., Hydrothermal origin for sustained Long-Period (LP) activity at Campi Flegrei Volcanic Complex, Italy, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 177 (2008), , /j.jvolgeores Esposito, A. M., Giudicepietro, F., D Auria, L., Scarpetta, S., Martini, M. G., Coltelli, M., Marinaro, M., Unsupervised Neural Analysis of Very-Long-Period Events at Stromboli Volcano Using the Self-Organizing Maps, Bulletin of the Seismological Society of America, 5, 98(2008), , / Falsaperla, S., Maiolino, V., Spampinato, S., Jaquet, O., Neri, M., Sliding episodes during the Stromboli lava effusion: Insights from seismic, volcanic, and statistical data analysis, Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 4, 9(2008), Q04022, /2007GC Lokmer, I., Saccorotti, G., Di Lieto, B., Bean, C. J., Temporal evolution of long-period seismicity at Etna Volcano, Italy, and its relationships with the eruption, Earth and Planetary Science Letters, 1-2, 266(2008), , /j.epsl

100 Piano Triennale di Attività Madonia, P., Federico, C., Cusano, P., Petrosino, S., Aiuppa, A., Gurrieri, S., Crustal dynamics of Mount Vesuvius from 1998 to 2005: Effects on seismicity and fluid circulation, Journal of Geophysical Research, 113 (2008), B05206, /2007JB Masotti, M., Campanini, R., Mazzacurati, L., Falsaperla, S., Langer, H., Spampinato, S., TREMOrEC: a software utility for automatic classification of volcanic tremor, Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 4, 9 (2008), Q04007, /2007GC Patanè, D., Di Grazia, G., Cannata, A., Montalto, P., Boschi, E., The shallow magma pathway geometry at Mt. Etna volcano, Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 9 (2008), Q12021, /2008GC Petrosino, S., De Siena, L., Del Pezzo, E., Recalibration of the Magnitude Scales at Campi Flegrei, Italy, on the Basis of Measured Path and Site and Transfer Functions, Bulletin of the Seismological Society of America, 4, 98 (2008), , / Vassallo, M., Bobbio, A., Iannaccone, G, A comparison of sea floor and on land seismic ambient noise in the Campi Flegrei caldera (Southern Italy), Bulletin of the Seismological Society of America, 98 (2008), , / Zandomeneghi, D., Almendros, J., Ibanez, J. M., Saccorotti, G., Seismic tomography of Central Sao Miguel, Azores, Physics of the Earth and Planetary Interiors, 2, 167(2008), 8-18, /j.pepi Articoli in stampa su riviste JCR 313. Bianco, F., Zaccarelli, L., A reappraisal of shear wave splitting parameters from Italian active volcanic areas through a semiautomatic algorithm, Journal of Seismology, (2008), on line first, /s z Bonforte, A., Guglielmino, F., Transpressive strain on the Lipari Vulcano volcanic complex and dynamics of the La Fossa cone (Aeolian Islands, Sicily) revealed by GPS surveys on a dense network, Tectonophysics, 457 (2008), 64-70, /j.tecto Walter, T. R., Wang, R., Acocella, V., Neri, M., Grosser, H., Zschau, J., Simultaneous magma and gas eruptions at three volcanoes in southern Italy: an earthquake trigger?, Geology. 5.3 Altre pubblicazioni 446. Castellano, M., Augusti, V., De Cesare, W., Favali, P., Frugoni, F., Montuori, C., Sgroi, T., De Gori, P., Govoni, A., Moretti, M., Patanè, D., Cocina, O., Zuccarello, L., Marsella, E., Aiello, G., Di Fiore, V., Ligi, M., Bortoluzzi, G., Ferrante, V., Marchetti, E., Seismic Tomography Experiment at Italy's Stromboli Volcano, EOS Transaction, 30, 89 (2008), Chouet, B., Dawson, P., Martini, M., Shallow-conduit dynamics at Stromboli Volcano, Italy, imaged from waveform inversions, Geological Society London, Special Publication, 307(2008), 57-84, /SP D Auria, L., Curciotti, R., Martini, M., Borriello, G., De Cesare, W., Giudicepietro, F., Ricciolino, P., Scarpato, G., PLINIO: an interactive web interface for seismic monitoring of Neapolitan volcanoes, Conception, verification and application of innovative techniques to study active volcanoes, Falsaperla, S., Di Grazia, G., Langer, H., Tremor source location based on amplitude decay, Conception, verification and application of innovative techniques to study active volcanoes, 49-56, Falsaperla, S., Neri, M., Pecora, E., Spampinato, S., Can flank instability at Stromboli volcano provide insights into precursory patterns of eruptions?, Conception, verification and application of innovative techniques to study active volcanoes, Masotti, M., Falsaperla, S., Langer, H., Spampinato, S., Campanini, R., Automatic classification of volcanic tremor using Support Vector Machine, Conception, verification and application of innovative techniques to study active volcanoes, Mignanti, S., Castellano, M., Augusti, V., Martufi, G., Neves, P.M., Mambretti, C., Andreotti, F., WEIRD Real Use Cases and Applications for the WiMAX Technology, Consumer Communications and Networking Conference, CCNC th IEEE, /ccnc Mignanti, S., Castellano, M., Spada, M.R., Simoes, P., Tamea, G., Cimmino, A., Neves, P.N., Marchetti, I., Andreotti, F., Landi, G., Pentikousis, K., WEIRD Testbeds with Fixed and Mobile WiMAX Technology for User Applications, Telemedicine and Monitoring of Impervious Areas, 4 th International Conference on Testbeds and Research Infrastructures for the Development of Networks & Communities - Tridentcom Zaccarelli, L., Bianco, F., A shear wave analysis system for semi-automatic measurements of shear wave splitting above volcanic earthquakes: descriptions and applications, Conception, verification and application of innovative techniques to study active volcanoes,

101 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al TTC - Sorveglianza dell'attività eruttiva dei vulcani 1. Curatore/i (o coordinatore/i se TTC) Sonia Calvari (CT) 2. Sezioni che hanno concorso alle attività CNT, RM1, CT, NA-OV, PI 3. Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 Nel 2008 l unica attività effusiva, iniziata all Etna il 13 maggio e tuttora in corso, non ha creato problemi in quanto confinata nell alta Valle del Bove. L attività di monitoraggio di routine dei vulcani italiani (Etna, Stromboli, Vulcano, Vesuvio, Campi Flegrei, Ischia) ha compreso sopralluoghi periodici diretti, rilievi termici, osservazioni attraverso le telecamere fisse di monitoraggio, e l acquisizione di dati satellitari AVHRR e TOVS da satellliti NOAA (con immagini sul sito web INGV) che permettono di calcolare il tasso di effusione di colate laviche, di identificare il plume vulcanico e le emissioni di ceneri. Nell analisi dei dati satellitari MODIS e MSG/SEVIRI nell infrarosso termico è stata studiata l interferenza tra l SO 2 e la cenere contenuti nei plume vulcanici. A seguito dell evento sismico di Ischia e di segnalazioni di anomalie nel degassamento e possibili frane, sono stati effettuati rilievi termici e morfostrutturali, che non hanno mostrato variazioni significative nell estensione delle aree con anomalie termiche, né alcuna evidenza di fratturazione recente o movimenti gravitativi. Sono state monitorate le fasi effusive (Etna) ed esplosive parossistiche ed ordinarie (Etna e Stromboli), con il campionamento e la mappatura dei prodotti eruttati, le analisi tessiturali, petrografiche, composizionali, e geochimico-isotopiche (Sr e Nd) di ceneri, lapilli e lave. I risultati evidenziano che l Etna, dopo l eruzione del , ha emesso un magma omogeneo risalito attraverso i condotti centrali che, eruttato per la prima volta nel corso dell eruzione , si è progressivamente mescolato con il magma residente nei condotti per poi dominare per tutto il I campioni dello Stromboli evidenziano che nel 2008 è stato emesso un magma simile a quello dell eruzione La modesta attività eruttiva ha lasciato spazio per l analisi dei dati pregressi e per lo sviluppo e l applicazione di nuove tecniche di monitoraggio. È stata ricostruita la morfologia della sommità dell Etna mediante confronto tra rilievi topografici, di campagna e LIDAR (Fig ), con la quantificazione dei volumi eruttati o erosi. È stata analizzata l attività dell Etna del , con particolare attenzione alla dinamica di flussi piroclastici e delle ceneri eruttate, basato sull integrazione dei dati raccolti a terra e da satellite, ed è stata analizzata l eruzione 2001 nel contesto dell evoluzione vulcanotettonica del vulcano. Uno studio metodologico sul rilascio di gas dal piano di faglia della Pernicana ha usato diversi strumenti e metodiche di campionamento ed analisi. Gli interferogrammi della regione etnea Figura Mappa dello spessore dei prodotti vulcanici ricavati dai diversi DEM nei periodi (a) , (b) , (c) and (d) Da Neri et al dall inizio degli anni 90 sono stati confrontati con l attività deformativa ed eruttiva del vulcano ricavandone un modello interpretativo generale. Lo stile eruttivo di Stromboli durante l attività persistente è stato analizzato attraverso le immagini registrate dalle telecamere fisse, con una telecamera che registra esplosioni nell infrarosso con una frequenza di 500 fotogrammi al secondo (Fig ), e con una webcam installata su un aeromodello che ha registrato immagini ravvicinate dei crateri e delle esplosioni. È stata ricostruita la geometria dei dicchi che hanno alimentato l eruzione 2007; i processi morfologici e strutturali innescati dall eruzione; il rischio derivante da intrusioni di dicchi in vulcani con collassi di settore; è stato effettuato lo studio petrochimico dei prodotti emessi durante il 2007, mirato al riconoscimento di possibili variazioni nel sistema di alimentazione; è stata eseguita un analisi comparata dei segnali della rete sismica, osservativa e di dati strutturali per gli episodi esplosivi e di franamento, delineando le evoluzioni morfometriche del settore soggetto a collasso gravitativo. Uno studio strutturale sulla dinamica dell arco eoliano ha correlato il terremoto di Palermo del 2002, e le successive esalazioni di Panarea ed eruzioni dell Etna e dello Stromboli, ipotizzando un innesco comune. Sono state aggiornate le strumentazioni utilizzate per le analisi dei prodotti esplosivi; è stata completata la realizzazione di 20 campionatori automatici di ceneri, alcuni dei quali già testati sullo Stromboli (Fig ), dove sono stati installati due sensori elettrici per la caratterizzazione dell attività esplosiva che hanno registrato un esplosione con un segnale 10 volte maggiore di quello dell attività persistente. I risultati delle attività di monitoraggio applicate a Stromboli nel sono state pubblicate in una monografia edita dall American Geophysical Union. Nel 2008 sono stati pubblicati oltre 400 tra rapporti, comunicati e pubblicazioni su riviste nazionali ed internazionali, è stato chiuso il progetto PREVIEW che ha fornito i primi test operativi per il 57

102 Piano Triennale di Attività Figura Fermo immagine di una ripresa ad alta velocità nell infrarosso vicino di una esplosione ad un cratere dello Stromboli (obiettivo 300 mm). (ripresa J. Taddeucci, Laboratorio HPHT di Geofisica e Vulcanologia Sperimentali, Sezione Roma 1). monitoraggio vulcanico, e sono cominciate le attività di progetti italiani (ASI-SRV) ed europei (SAVAA) per il monitoraggio satellitare integrato delle attività vulcaniche. 4. Progetto delle attività da svolgere con particolare riferimento all'anno 2009 Nel corso del 2009 continuerà l attività osservativa dell eruzione in corso all Etna dal punto di vista vulcanologico, strutturale, termico, petrologico, geochimico ed isotopico, di analisi dei componenti dei prodotti dell attività esplosiva, e verranno effettuate mappature quanto più precise possibili del campo lavico in evoluzione, compatibilmente con la disponibilità di mezzi aerei che permettono una visuale completa del teatro eruttivo. Per ciò che riguarda il monitoraggio termico ai vulcani italiani (Etna, Stromboli, Vulcano, Vesuvio, Campi Flegrei, Ischia), verranno effettuati sia rilievi periodici di terreno sulle zone riconosciute come termicamente anomale, che, ove possibile, mappature termiche georiferite da elicottero. L attività esplosiva e/o esalativa di Stromboli, Vulcano e Campi Flegrei verrà inoltre monitorata attraverso l analisi delle immagini termiche registrate dalle telecamere fisse con frequenza prestabilita, e si perverrà alla quantificazione del rilascio di energia termica. Per ciò che riguarda il calcolo del tasso di effusione, è in programma di estendere anche all Etna l applicazione già ottenuta allo Stromboli di calcolo del tasso di effusione tramite mappature termiche effettuate da elicottero, e in collaborazione con gruppi di ricerca sia dell ente che stranieri, si intende confrontare questi dati con quelli ottenuti da terreno e da satellite. Le analisi multiparametriche (gas radon, CO 2, magnetotellurica, geoelettrica, rilievi strutturali di campagna) già effettuate sulla faglia della Pernicana (Etna) verranno estese alle principali faglie etnee, con particolare attenzione al settore meridionale del vulcano. Verrà portata avanti l attività di monitoraggio termico dei vulcani attivi napoletani e siciliani, alla quale verranno affiancate, per l Etna e lo Stromboli, le misure petrologiche, petrochimiche e della composizione isotopica di Sr e Nd dei prodotti eruttati nel corso dell attività persistente, sia esplosiva (Etna e Stromboli) che effusiva (Etna). Si proseguirà con le misure petrochimiche, composizionali ed isotopiche (isotopi di Sr e Nd) di campioni prodotti dalle attività recenti dell Etna e dello Stromboli, mirate al riconoscimento di possibili variazioni nel sistema di alimentazione responsabili del cambiamento di stile eruttivo. Sarà estesa l applicazione LIDAR all analisi morfometrica delle superfici all Etna, derivandone analisi sull hazard da ricoprimento lavico e sui cambiamenti morfostrutturali in atto. Continueranno studi strutturali di tipo multidisciplinare che coinvolgeranno in particolare dati satellitari interferometrici. Saranno studiati i fenomeni intrusivi che hanno caratterizzato l Etna nel corso delle ultime migliaia di anni, evidenziando i possibili collegamenti tra le deformazioni che caratterizzano i fianchi orientale e meridionale dell Etna e l attività eruttiva. Anche grazie ai progetti DPC, verranno analizzati i dati raccolti allo Stromboli nel periodo , al fine di definire parametri di soglia utili allo sviluppo di un sistema di allerta multiparametrico integrato. Proseguirà lo sviluppo delle tecniche di osservazione dell attività esplosiva, con particolare riferimento all analisi dei segnali elettrici, per i quali si prevede di installare anche all Etna due nuovi sensori per la caratterizzazione dell attività esplosiva anche in condizioni di visibilità nulla. Questi sensori verranno installati in zona sommitale ed associati a stazioni sismiche prossimali, così come è stato fatto allo Stromboli. Verranno analizzate le immagini raccolte dalla rete di telecamere di monitoraggio al fine di quantificare l attività esplosiva e di approfondire le conoscenze sulle dinamiche superficiali delle eruzioni esplosive basaltiche di bassa energia e dei loro precursori. Verranno archiviati i prodotti raccolti nell ambito del monitoraggio dell attività esplosiva attraverso l inserimento dei dati in un GIS, e saranno ottimizzate le procedure utilizzate durante le attività di monitoraggio, particolarmente mediante l uso di aeromodelli sui quali caricare strumentazione di misura. Saranno infine implementate e sviluppate le tecniche di analisi dei prodotti eruttati, e in particolare verrà dato ampio spazio all analisi di immagine tramite l integrazione di diverse metodologie derivanti dall uso del CAMSIZER e del microscopio stereoscopico. Si sta organizzando la stampa di un volume speciale del Journal of Volcanology and Geothermal Research sull attività dell Etna nel periodo , i cui proponenti ed editors appartengono interamente alla sezione INGV di Catania. Continueranno le attività dei progetti ASI-SRV e SAVAA mentre sono stati attivati i due progetti europei SAFER e MIAVITA, di cui il primo è dedicato al monitoraggio delle fasi di crisi sismiche e vulcaniche e il secondo dedicato alle mappe di rischio per vulcani non europei. Figura Campionatore automatico di ceneri utilizzato a Stromboli in area sommitale (foto D. Andronico, INGV-CT, settembre 2008). 58

103 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al Pubblicazioni 5.1 Articoli pubblicati nel 2008 su riviste JCR 1. Aiuppa, A., Giudice, G., Gurrieri, S., Liuzzo, M., Burton, M., Caltabiano, T., McGonigle, A. J. S., Salerno, G., Shinohara, H., Valenza, M., Total volatile flux from Mount Etna, Geophysical Research Letters, 35 (2008), L24302, /2008GL Andronico, D., Corsaro, R.A., Cristaldi, A., Polacci, M., Characterizing high energy explosive eruptions at Stromboli volcano using multidisciplinary data: An example from the 9 January 2005 explosion, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 176 (2008), Behncke, B., Hazards from pyroclastic density currents at Mt. Etna (Italy), Journal of Volcanology and Geothermal Research, /j.jvolgeores Falsaperla, S., Maiolino, V., Spampinato, S., Jaquet, O., Neri, M., Sliding episodes during the Stromboli lava effusion: Insights from seismic, volcanic, and statistical data analysis, Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 4, 9(2008), Q04022, /2007GC Gurrieri, S., Liuzzo, M., Giudice, G., Continuous monitoring of soil CO2 flux on Mt. Etna:The eruption and the role of regional tectonics and volcano tectonics., Journal of Geophysical Research, 113 (2008), B09206, /2007JB Martelli, M., Nuccio, P. M., Stuart, F., Di Liberto, V., Ellam, R., Constraints on mantle source and interactions from He-Sr isotope variation in Italian Plio-Quaternary volcanism, Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 2, 9 (2008), Q02001, /2007GC Neri, M., Mazzarini, F., Tarquini, S., Bisson, M., Isola, I., Behncke, B., Pareschi, M. T., The changing face of Mount Etna s summit area documented with Lidar technology, Geophysical Research Letters, 35 (2008), L09305, /2008GL Piochi, M., Polacci, M., De Astis, G., Zanetti, A., Mangiacapra, A., Vannucci, R., Giordano, D., Texture and composition of pumices and scoriae from the Campi Flegrei caldera (Italy): implications on the dynamics of explosive eruptions, Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 3, 9 (2008), Q03013, /2007GC Spampinato, L., Calvari, S., Oppenheimer, C., Lodato, L., Shallow magma transport for the Mt. Etna eruption inferred from thermal infrared surveys, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 177 (2008), , /j.jvolgeores Spampinato, L., Oppenheimer, C., Calvari, S., Cannata, A., Montalto, P., Lava lake surface characterization by thermal imaging: Erta 'Ale volcano (Ethiopia), Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 12, 9(2008), Q12008, /2008GC Articoli in stampa su riviste JCR 295. Acocella, V., Neri, M., Dike propagation in volcanic edifices: Overview and possible developments, Tectonophysics, (2008), /j.tecto Acocella, V., Neri, M., Sulpizio, R., Dike propagation within active central volcanic edifices: constraints from Somma-Vesuvius, Etna and analogue models, Bulletin of Volcanology, (2008), /s Andronico, D., Scollo, S., Cristaldi, A., Ferrari, F., Monitoring ash emission episodes at Mt. Etna: the 16 November 2006 case study, Journal Volcanology and Geothermal Research, /j.jvolgeores Andronico, D., Spinetti, C., Cristaldi, A., Buongiorno, M. F., Observations of Mt. Etna volcanic ash plumes in 2006: an integrated approach from ground-based and polar satellite NOAA-AVHRR monitoring system, Journal of Volcanology and Geothermal Research, /j.jvolgeores Bonforte, A., Guglielmino, F., Transpressive strain on the Lipari Vulcano volcanic complex and dynamics of the La Fossa cone (Aeolian Islands, Sicily) revealed by GPS surveys on a dense network, Tectonophysics, 457 (2008), 64-70, /j.tecto Giammanco, S., Immè, G., Mangano, G., Morelli, D., Neri, M., Comparison between different methodologies for detecting Radon in soil along an active fault: the case of the Pernicana fault system, Mt. Etna (Italy), Applied Radiation and Isotopes, (2008), /j.apradiso Landi, P., Corsaro, R. A., Francalanci, L., Civetta, L., Miraglia, L., Pompilio, M., Tesoro, R., Magma dynamics during the 2007 Stromboli eruption (Aeolian Islands. Italy): Mineralogical, geochemical and isotopic data, Journal of Volcanology and Geothermal Research, /j.jvolgeores Mazzarini, F., Favalli, M., Isola, I., Neri, M., Pareschi, M. T., Surface roughness of pyroclastic deposits at Mt. Etna by 3D laser scanning, Annals of Geophysics Neri, M., Lanzafame, G., Acocella, V, Dyke emplacement and related hazard in volcanoes with sector collapse: the 2007 Stromboli (Italy) eruption, Journal of the Geological Society, 165(2008), , / Norini, G., De Beni, E., Andronico, D., Polacci, M., Burton, M., Zucca, F., The 16 November 2006 flank collapse of South-East Crater at Mount Etna, Italy: study of the deposit and hazard assessment, Journal Of Geophysical Research Polacci, M., Burton, M. R., La Spina, A., Murè, F., Favretto, S., Zanini, F., The role of syn-eruptive vesiculation on explosive basaltic activity at Mt. Etna, Italy, Journal of Volcanology and Geothermal Research Walter, T. R., Wang, R., Acocella, V., Neri, M., Grosser, H., Zschau, J., Simultaneous magma and gas eruptions at three volcanoes in southern Italy: an earthquake trigger?, Geology, (2008).363. Harris, A. J. L., Lodato, L., Dehn, J., Spampinato, L., Thermal characterization of the Vulcano fumarole field, Bulletin of Volcanology, /s

104 Piano Triennale di Attività Zanon, V., Neri, M., Pecora, E., Interpretation of data from the monitoring thermal camera: the case of Stromboli volcano (Aeolian Islands, Italy), Geological Magazine. 5.3 Altre pubblicazioni 415. Amici, S., La Spina, A., Burton, M., Neri, M., Buongiorno, M.F., Carli, C., Murè, F., Infrared spectral characterisation of some volcanic rocks on Mt. Etna with in-situ instruments, June 2007, Bernini, R., Gravina, R., Minardo, A., Zeni, L., Petrillo, Z., Piochi, M., Scarpa, R., Long-term temperature monitoring of volcanic areas by distributed optical fiber sensors, WEAS Bertolaso, G., Bonaccorso, A., Boschi, E., Scientific community and civil protection synergy during the Stromboli eruption, The Stromboli Volcano: an integrated study of the Eruption Burton, M., Calvari, S., Spampinato, L., Lodato, L., Pino, N. A., Marchetti, E., Muré, F., Volcanic and seismic activity at Stromboli preceding the eruption, The Stromboli Volcano: an integrated study of the Eruption Castellano, M., Augusti, V., De Cesare, W., Favali, P., Frugoni, F., Montuori, C., Sgroi, T., De Gori, P., Govoni, A., Moretti, M., Patanè, D., Cocina, O., Zuccarello, L., Marsella, E., Aiello, G., Di Fiore, V., Ligi, M., Bortoluzzi, G., Ferrante, V., Marchetti, E., Seismic Tomography Experiment at Italy's Stromboli Volcano, EOS Transaction, 30, 89 (2008), Giammanco, S., Cascone, M., Randazzo, D., Eruzione dell Etna - Sopralluogo sul terreno del 2 luglio 2008, RPTVG Giammanco, S., Eruzione dell Etna Sopralluogo sul terreno del 4 luglio 2008 Aggiornamento alle ore 19:00 (tempi espressi in ora locale), RPTVG Giammanco, S., Monitoraggio vulcanologico dell Etna Aggiornamento alle ore 15:00 GMT (17:00 locali) del 2 maggio 2008, UFVG2008, Giammanco, S., Rapporto sull attività dell Etna 25 febbraio-02 marzo 2008, UFVG2008, Giammanco, S., Rapporto settimanale sul monitoraggio vulcanologico dell Etna 28 aprile - 4 maggio 2008, UFVG2008, Giammanco, S., Rapporto settimanale sul monitoraggio vulcanologico dell Etna 30 giugno - 6 luglio 2008, UFVG2008, Giammanco, S., Rapporto settimanale sul monitoraggio vulcanologico dell Etna 1-7 settembre 2008, UFVG2008, Giammanco, S., Cascone, M., Randazzo, D., Eruzione dell Etna Sopralluogo sul terreno del 2 luglio 2008, RPTVG Giammanco, S., Kotnik, J., Fajon, V., Mercury emissions in volcanic gases from Mt. Etna, Italy., IAVCEI General Assembly Harris, H., Ripepe, M., Calvari, S., Lodato, L., Spampinato, L., The 5 April 2003 Explosion of Stromboli: Timing of Eruption Dynamics using Thermal Data, The Stromboli Volcano: an integrated study of the Eruption Marsella, M., Coltelli, M., Proietti, C., Branca, S., Monticelli, R., Lava Flow Eruption of Stromboli: A Contribution to Understanding Lava Discharge Mechanisms Using Periodic Digital Photogrammetry Surveys, The Stromboli Volcano: an integrated study of the Eruption Pioli, L., Rosi, M., Calvari, S., Spampinato, L., Renzulli, A., Di Roberto, A., The eruptive activity of 28 and 29 December 2002, The Stromboli Volcano: an integrated study of the Eruption Russo, G., Reitano, D., Pecora, E., Biale, E., Thermal Camera Data tool (T.C.D.) per l'analisi dei dati da telecamera termica, Rapporti Tecnici INGV Spampinato, L., Calvari, S., Harris, H., Dehn, J., Evolution of the lava flow field by daily thermal and visible airborne surveys, The Stromboli Volcano: an integrated study of the Eruption Tommasi, P., Baldi, P., Chiocci, F. L., Coltelli, M., Marsella, M., Romagnoli, C., Slope Failures Induced by the December 2002 Eruption at Stromboli Volcano, The Stromboli Volcano: an Integrated Study of the Eruption. 60

105 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al Osservazioni di geomagnetismo 1. Curatore/i (o coordinatore/i se TTC) Antonio Meloni (RM2), Paolo Palangio (RM2) 2. Sezioni che hanno concorso alle attività RM2 3. Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 Osservatori L Aquila A Preturo sono proseguite le attività di routine secondo modalità consolidate: gestione strumentazione automatica, effettuazione misure assolute del campo magnetico e preparazione dei dati nello standard internazionale. Proseguito INTERMAGNET con invio giornaliero dei dati vettoriali del campo ai centri mondiali. Proseguono le seguenti attività: a) misura micropulsazioni; b) stazioni sismiche: WWSSN, Rete Nazionale, VBB MEDNET; c) stazione geoelettrica-magnetotellurica; d) stazione Radiometrica ULF-ELF-VLF del progetto MEM; e) GPS per studi della deformazione crostale. È stato preparato l annuario con i risultati magnetici per il 2007 (stampa fascicolo prevista nel 2009) ed è stato compilato il CD con i dati INTERMAGNET In una cooperazione scientifica tra l INGV e l Istituto Geofisico di Varsavia, è stato installato un elettrometro per la registrazione della componente statica e quasi statica del campo elettrico terrestre nella banda in frequenza 0-1 Hz. Castello Tesino (TN) Oltre alle operazioni di gestione ordinaria (manutenzione della strumentazione ed esecuzione delle misure assolute del campo) è stata realizzata la nuova casetta per l allocazione degli strumenti di misura delle variazioni delle componenti e dell intensità totale (Figura 1.6_1). Attualmente le misurazioni sono effettuate sia presso la vecchia casetta che presso quella nuova (variometri, magnetometri e computer di acquisizione). Mario Zucchelli station (già Baia Terra Nova) - Antartide L attività ha garantito la continuità di funzionamento dell osservatorio. L esecuzione delle misure assolute si è potuta effettuare soltanto per circa un mese. Gli annuari sono stati regolarmente pubblicati fino alla campagna compresa. Nel novembre 2008 la strumentazione è stata completamente revisionata. Concordia - Antartide L osservatorio magnetico presso la stazione italo-francese di Concordia, operato congiuntamente con l EOST, è rimasto in funzione per l estate e anche per il suo quarto inverno australe. È Figura La nuova casetta realizzata a Castello Tesino (TN) per la collocazione degli strumenti di misura delle variazioni delle componenti e dell'intensità totale del campo magnetico terrestre. previsto un accordo con ricercatori della NASA, per la definizione di un nuovo indice geomagnetico polare, il Polar Index (PM) che utilizzerà proprio i dati dell'osservatorio di Concordia. Rete Magnetica Nazionale Nel 2008 si è provveduto alla manutenzione dei capisaldi e all adeguamento della strumentazione necessaria in previsione dell inizio, previsto per il 2009, della nuova campagna di misure assolute che sarà centrata al Attività sperimentali Duronia (CB) Questa stazione ospita i seguenti strumenti di monitoraggio: magnetometro Overhauser, flux-gate triassiale, search-coil triassiale ( Hz), magnetometro a induzione a tre assi (25Hz-100kHz), impianto biassiale di misura dei potenziali tellurici ( Hz) e stazione meteo (Figura 1.6_2). Da giugno 2008 sono state eseguite misure assolute del campo magnetico terrestre. Sono stati aggiunti due nuovi edifici che ospiteranno il nuovo sistema di misure assolute automatiche. 61

106 Piano Triennale di Attività Lampedusa Ha funzionato in modo abbastanza regolare. Sono ancora presenti problemi legati alla registrazione dei valori dell intensità totale del campo. Le cause potrebbero essere molteplici e le stiamo attentamente vagliando. Sono iniziate intanto le campagne volte all acquisizione dei valori assoluti del campo magnetico (misure assolute). Figura Strumenti di acquisizione collocati presso la casetta servizi della stazione di Duronia (CB). Gibilmanna (PA) In questa stazione magnetica, il personale in loco ha effettuato lo scarico e il controllo dei dati magnetici del vecchio sistema automatico ivi installato. Altre attività Nell ambito di studi sismomagnetici (con serie storica che risale al 1989) è stata curata la gestione di 4 stazioni magnetometriche. Altre 2 stazioni variometriche a tre componenti vengono invece gestite presso l Etna (con la Sezione di Catania). Queste osservazioni sono inquadrate nel monitoraggio elettromagnetico (dettagli all OS 2.6). Concluso il progetto Terremagnet, con finanziamento MAE, in collaborazione con l'istituto Scientifique di Rabat, Marocco. Una analisi dei dati geomagnetici raccolti in anti-atlante (Marocco) ha permesso la caratterizzazione elettromagnetica di una zona tettonica attiva mediante l'istallazione temporanea, in appositi siti di magnetometri vettoriali (si veda anche OS 2.6). Presso la Tenuta Presidenziale di Castel Porziano (Roma) si è svolto un monitoraggio con un magnetometro vettoriale (1Hz) ai fini sismomagnetici. Durante l esperimento è stato rilevato un terremoto a circa 15 km Ml=3.8. (si veda anche OS 2.6). Diverse attività sperimentali e di misurazione si sono svolte presso la sede di Portovenere. Qui, in particolare, si è provveduto al collaudo, taratura e verifica di apparati magneto-gradiometrici dell Istituto Idrografico della Marina, nonché alla manutenzione e aggiornamento di strumentazione magnetica e gravimetrica e sviluppo di software per la loro gestione. Nel corso del 2008 molte delle attività riportate sono state presentate in workshop e/o convegni dedicati agli osservatori ed alle reti magnetiche. I lavori presentati alla Sessione Geomagnetic Measurementes in remote regions della IUGG 2007 sono stati selezionati per un numero speciale di Annals of Geophysics che apparirà nel corso del Progetto delle attività da svolgere con particolare riferimento all'anno 2009 Osservatori L Aquila In primo luogo proseguiranno le attività di routine dell osservatorio geomagnetico di Preturo secondo le modalità consolidate negli anni precedenti e in particolare nel A cinquant anni dalla edificazione delle prime casette inizia ad essere necessario un intervento di profonda ristrutturazione. Nel corso del 2009 quindi inizierà la ristrutturazione logistica tesa a risolvere i problemi più gravi legati alla stabilità meccanica di alcuni edifici e alla demolizione di quelli irrecuperabili. L eventuale ricostruzione è rimandata agli anni futuri. Nel frattempo verrà effettuata una campagna di misure magnetiche e elettromagnetiche nell area di Barete che è da tempo stato proposto come località futura alternativa a Preturo. A Barete verranno effettuate misure finalizzate alla caratterizzazione del sito dal punto di vista del rumore elettromagnetico di fondo nelle tre bande parzialmente sovrapposte: 0Hz-1Hz, 0.001Hz-40Hz, 1Hz-100kHz. Verrà inoltre effettuata una prospezione magnetica dell area per la redazione di una mappa delle anomalie magnetiche locali. Lo scopo di queste misure è quello di valutare definitivamente l opportunità di erigere il nuovo osservatorio da affiancare a quello di L Aquila. Castello Tesino (TN) Avendo ultimato nel 2008 tutte le operazioni relative all allestimento del nuovo sito di misura di variazioni e intensità totale del campo magnetico terrestre, nel 2009 ci si dedicherà a garantire la doppia acquisizione dei dati, sia nel vecchio che nel nuovo sito, in modo da avere almeno un anno di sovrapposizione delle misure prima della definitiva dismissione del vecchio sito di acquisizione che avverrà entro due anni. Ovviamente, durante tutto il triennio si prevede di svolgere tutte le attività ordinarie quali, ad esempio, le misure assolute necessarie al buon funzionamento di un osservatorio geomagnetico. Mario Zucchelli station (già Baia Terra Nova) - Antartide Nel prossimo futuro si cercherà di mantenere l osservatorio agli standard internazionali e, per quanto possibile, si cercherà di rimodernarne le parti poco funzionali od obsolete. 62

107 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2009 Concordia - Antartide Il coordinamento dell'osservatorio rimarrà affidato al nostro paese e alla Francia. I dati saranno validati nel corso del prossimo anno e inseriti nelle banche dati mondiali. Anche per questo osservatorio si cercherà di mantenere l osservatorio agli standard internazionali e, per quanto possibile, si cercherà di rimodernarne le parti poco funzionali od obsolete. Rete Magnetica Nazionale Nel prossimo triennio si prevede di effettuare le misure assolute di tutti gli elementi del campo presso i capisaldi (110 punti di misura e altri in nazioni limitrofe) della rete magnetica italiana. Si prevede anche la successiva elaborazione della cartografia per tutti gli elementi del campo nonché la preparazione dei modelli aggiornati di campo al In particolare, il 2009 vedrà l inizio della campagna di misure che partirà dell Albania per poi proseguire in Italia. Attività sperimentali Duronia (CB) L INGV ha recentemente acquisito una sede situata al centro del paese, dove verrà installato un server. La sede consiste di 2 uffici e un laboratorio elettronico e sarà il punto di raccolta dei dati registrati nell osservatorio nell ambito del progetto MEM. Nel 2009 la sede sarà connessa al WEB tramite un sistema WI-ADSL. Le nuove strutture logistiche e tecnologiche saranno operative nel 2010 con tutti i dati in rete. È previsto un traliccio di alluminio alto 9m per la videosorveglianza; il traliccio ospiterà anche un elettrometro dell Istituto di Geofisica di Varsavia per la misura del campo elettrico verticale nella banda da 0 a 1Hz. Lampedusa Nel corso del 2009 si prevede di risolvere tecnicamente il problema sui dati di intensità totale del campo magnetico in modo da garantire la registrazione di un segnale privo di disturbi. Nel corso di tutto il triennio si eseguiranno regolarmente le misure assolute. Gibilmanna (PA) In questa stazione magnetica, il personale in loco effettuerà scarico e controllo dei dati magnetici del vecchio sistema automatico ivi installato. Altre attività Durante il 2009 si analizzeranno dati magnetici dei satelliti Champ ed Oersted, per correlazioni con altri dati geofisici (sismici, GPS, ecc.). Saranno anche utilizzati per completare ed aggiornare i database utili alla determinazione dei modelli regionali per l Italia, l Albania e l Antartide (il cosiddetto modello ARM). Si conta di migliorare l esperimento presso la Tenuta di Castel Porziano (Roma) con l allestimento combinato di una magnetometro vettoriale ed un sismometro, in modo da correlare direttamente i due segnali geofisici. Sarà deposto in mare il sistema osservativo permanente SN-1 di fronte a Catania in cui saranno installati due sistemi magnetometrici (si veda anche l OS 1.8). 5. Pubblicazioni 5.1 Articoli pubblicati nel 2008 su riviste JCR 231. Pietrolungo, M., Lepidi, S., Cafarella, L., Santarelli, L., Di Mauro, D., Daily variation at three Antarctic geomagnetic observatories within the polar cap, Annales Geophysicae, 8, 26 (2008), Articoli in stampa su riviste JCR 319. Cafarella, L., Lepidi, S., Meloni, A., Santarelli, L., Twenty years of geomagnetic field observations at Mario Zucchelli Station (Antarctica), Annals of Geophysics Di Mauro, D., Di Persio, M, Lepidi, S., Masci, F., Mele, G., Meloni, A., Palangio, P., The INGV tectonomagnetic network in central Italy. 1 Fifteen years of observations and future developments: an update, Annals of Geophysics Vitale, S., De Santis, A., Di Mauro, D., Cafarella, L., Palangio, P., Beranzoli, L., Favali, P., GEOSTAR deep seafloor missions: magnetic data analysis and 1D geoelectric structure underneath the Southern Tyrrhenian Sea, Annals of Geophysics. 5.3 Altre pubblicazioni 439. Cafarella, L., Di Mauro, D., Lepidi, S., Meloni, A., Geomagnetic Observatories in Antarctica; State of the Art and a Perspective View in the Global and Regional Frameworks, Geodetic and Geophysical Observations in Antarctica - An Overview in the IPY Perspective, De Santis, A., Baker, R., Klug, B., Vanicek, P., D'El-Rey Silva, L. J. H., Foyo, A., Ercanoglu, M., Dordevic, D., Environment and Geoscience, 1 st WSEAS International Conference on "Environmental and Geological Science and Engineering (EG'08)" De Santis, A., Qamili, E., Are we going towards a global planetary magnetic change?, 1st WSEAS International Conference on "Environmental and Geological Science and Engineering (EG'08)" Di Gennaro, E., Bovio, E., Baralli, F., Faggioni, O., Soldani, M., Clearance Operation of Teulada Site (Italy): A Novel Approach for Short Term MCM Missions in Seafloor Hard Conditions, UDT Europe 2008 Conference. 63

108 Piano Triennale di Attività Osservazioni di alta e media atmosfera 1. Curatore/i (o coordinatore/i se TTC) Bruno Zolesi (RM2), Cesidio Bianchi (RM2) 2. Sezioni che hanno concorso alle attività RM2 3. Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 Le osservazioni di media alta atmosfera sono continuate per mezzo di varie tecniche, sia attive (radar HF) che passive (ricevitori operanti in varie bande di frequenza). I rilevamenti eseguiti hanno riguardato la misura di grandezze fisiche dell alta atmosfera, sia nella componente neutra, sia nella componente ionizzata e in particolare le concentrazioni di elettroni in funzione dell altezza. I rilevamenti di questi parametri sono stati eseguiti presso gli osservatori dell Istituto di Roma, Gibilmanna (PA) e la stazione Mario Zucchelli in Antartide (MZS). Le grandezze ionosferiche osservate sono state interpretate automaticamente e con un controllo dei valori eseguito da un operatore, allo scopo di validare definitivamente i valori pubblicati sui bollettini. È stato perfezionato il modello adattivo di profilo verticale di densità elettronica, con nuove routine allo scopo di poter meglio sfruttare le grandezze che caratterizzano il profilo nelle regioni tra i vari massimi relativi. Sono stati applicati alcuni studi sulla pre-elaborazione degli ionogrammi per migliorare il riconoscimento della traccia F2 effettuato dal software per l interpretazione automatica degli ionogrammi (Autoscala). Nel corso del 2008 esso è stato applicato anche alle stazioni ionosferiche di Varsavia e di Mosca. Gli ionogrammi registrati da tali stazioni vengono oggi inviati alla sede centrale dell Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia. Qui si provvede alla loro interpretazione diffondendo i dati in tempo reale sulla rete internet che vengono al momento utilizzati dal Radio Space Services del governo australiano e dall UK Solar System Data Centre (UKSSDC) britannico, figura 1.7_1. In collaborazione con il Dipartimento di Fisica dell Università degli studi di Roma Tre, si sono studiati eventi solari particolarmente intensi in un periodo di minima attività solare. Sono state analizzate le caratteristiche di particolari eventi correlandoli con misure di assorbimento ionosferico, ottenute da un riometro a 30 MHz installato a MZS, e di campo geomagnetico registrate a Scott Base (Antartide). Gli eventi solari sono stati studiati utilizzando le caratteristiche delle espulsioni di massa coronale solare, CME, misurate con i coronografi installati su SOHO/LASCO, e l evoluzione temporale del flusso di protoni solari misurati in differenti intervalli di energia dal satellite GOES 11. Analizzando questi dati è stato determinato come questi effetti siano evidenziabili a Terra, non solo sull assorbimento ionosferico di onde radio e sulle variazioni del campo geomagnetico, ma anche su registrazioni dei raggi cosmici, dove si riscontrano significative variazioni. Per quanto concerne la spettroscopia millimetrica, sono continuate le analisi delle passate campagne di misura ottenute dalla stazione di Testa Grigia sul monte Rosa. Tali misure sono state eseguite tramite il Ground-Based Millimeter wave Spectrometer (GBMS), figura 1.7_2, durante i quattro periodi invernali dal 2004 al A tal proposito sono stati elaborati i dati relativi ai vari costituenti quali l ozono, per l intero periodo sopra indicato, e altri composti in traccia per periodi più brevi. È stato inoltre sviluppato un nuovo algoritmo di calcolo per l inversione degli spettri osservati basato sulla tecnica cosiddetta optimal estimation. Sono stati inoltre effettuati studi colonnari di vapor acqueo osservati durante la prima campagna di misure del progetto ECOWAR. I risultati di queste analisi sono stati confrontati con le misure ottenute con altre tecniche (LIDARspettroscopia infrarossa e radiosonde) anche allo scopo di validare la bontà delle varie tecniche impiegate. Per ciò che concerne le osservazioni di scintillazione ionosferica, i dati provengono dalle tre stazioni in Artide di Ny-Alesund e Longyearbean (Svalbard), dove sono registrati i valori in ampiezza e fase dei segnali di posizionamento satellitare. Da questi segnali sono derivati anche i parametri indicativi della scintillazione (indici S4 e sigma-phi). Tali statistiche consentono di valutare l'impatto delle irregolarità ionosferiche sui segnali relativi alla radio localizzazione e navigazione. Le osservazioni sono state realizzate anche in Antartide presso MZS e Concordia. I dati provenienti dalle 5 stazioni sono accessibili via web Figura Esempi di ionogrammi registrati dalle stazioni ionosferiche di Varsavia e Mosca automaticamente interpretati dal programma Autoscala. 64 all'indirizzo Nell'ambito del progetto MIRTO (Mediterranean Ionospheric Real Time TOmography) è continuato lo sviluppo della rete di monitoraggio

109 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2009 che attualmente comprende gli Osservatori Ionosferici di Roma, Atene (Grecia), El Arenosillo e l Ebro (Spagna), le stazioni GPS della rete RING e le due stazioni GPS di El Arenosillo e Chania (GR). Attualmente MIRTO garantisce il monitoraggio ogni 15 minuti del TEC e della tomografia della densità elettronica ionosferica nell area del Mediterraneo. 4. Progetto delle attività da svolgere con particolare riferimento all'anno 2009 Le attività previste riguardano principalmente le osservazioni di media alta atmosfera con particolare riferimento alle misure sistematiche delle grandezze ionosferiche in quanto da decenni l INGV costituisce un importante riferimento internazionale. Nel corso del 2009 si prevede di continuare le collaborazioni internazionali con gli istituti interessati al programma Autoscala. In esso verrà implementata la possibilità di sfruttare pienamente l informazione sulla polarizzazione delle onde radio ricevute. Questa informazione viene infatti fornita da molti sistemi moderni che usano antenne incrociate per la ricezione dell eco ionosferica. Si prevede inoltre di proseguire con il miglioramento del programma, con particolare riferimento all algoritmo che stima il profilo verticale della densità elettronica e all integrazione numerica con la quale vengono calcolate le altezze virtuali in funzione della frequenza. In collaborazione con il Dipartimento di Fisica dell Università degli studi di Roma Tre, si studieranno eventi solari particolarmente intensi, analizzando osservazioni di assorbimento ionosferico, ottenute da alcuni riometri installati in Antartide, e di campo geomagnetico registrate sempre in Antartide. Gli eventi solari saranno studiati utilizzando le caratteristiche delle espulsioni di massa coronale, misurate con i coronografi installati su satelliti, determinando a priori la geoeffettività dei CME e verificando l effettivo impatto di queste sorgenti solari sull assorbimento ionosferico e geomagnetico. Si studieranno possibili correlazioni tra eventi di assorbimento ionosferico e variazioni di campo geomagnetico registrate nella base MZS in Antartide. Relazioni sismo-ionosferiche sono state largamente discusse in recenti pubblicazioni. Sono state utilizzate osservazioni a Terra di lungo periodo di vari parametri geofisici in cui si sono osservate variazioni di alcuni gruppi di parametri che potrebbero essere usati come precursori dei terremoti. A questo scopo si farà un analisi statistica considerando terremoti crostali osservati in Italia con Magnitudo maggiore di 5 e i parametri ionosferici come la frequenza critica dello strato F2 e i parametri dello strato E ed Es registrati negli osservatori di Roma e Gibilmanna. Presso i laboratori dell INGV, si prevede di iniziare lo sviluppo dello spettrometro ad eterodina SWS (Stratospheric Water vapor Spectrometer). Lo spettrometro SWS sarà dedicato a misure di profili verticali di vapor acqueo, ottenuti analizzando la riga rotazionale del vapor d acqua a 22.3GHz. Lo scopo del progetto è di sviluppare una strumentazione che ci permetterà di studiare l evoluzione su lungo periodo e la variabilità interannuale in stratosfera del vapor acqueo. Continueranno anche le misure di diversi gas stratosferici in traccia coinvolti nel ciclo di distruzione dell ozono polare mediante un altro spettrometro ad eterodina, il GBMS (Ground-Based Millimeter-wave Spectrometer). Il GBMS verrà installato a Thule Air Base, Groenlandia (76.5 N, 68.7 W). La campagna del GBMS verrà svolta in collaborazione con personale dell Università La Sapienza, che gestisce un sistema lidar presso la base di Thule, e con personale del Danish Meteorological Institute, che oltre a fornire il supporto logistico insieme alla National Science Foundation statunitense, esegue regolari lanci di ozonosondaggi. La campagna del 2009 si svolge nell ultimo periodo dell IPY e verrà svolta in concomitanza con numerose altre attività internazionali per lo studio della stratosfera artica. Le osservazioni di scintillazione ionosferica effettuate tramite le cinque stazioni localizzate nelle aree polari proseguiranno anche nel prossimo triennio. Saranno garantite le acquisizioni degli indici di scintillazione e TEC ionosferico. Nell'ambito di collaborazioni internazionali, in particolare con l'univesità di Bath, l'università di Nottingham, l'università di Rennes e lo Space Research Centre di Varsavia, verrà progettato un network di ricevitori su scala più ampia, integrando le stazioni attualmente esistenti e pianificandone di nuove. Su tutte le stazioni verranno sviluppate delle tecniche di controllo remoto ed automatizzazione che garantiscano la continuità delle acquisizioni e permettano la fruibuilità dei dati in tempo reale. Nell'ambito del sistema MIRTO continueranno le osservazioni allo scopo di ottenere la tomografia della densità elettronica ionosferica effettuata tramite tecniche di inversione. L'inserimento di nuove stazioni permetterà di ottenere delle misure con una migliore risoluzione spaziale. Verranno inoltre impiegati dei nuovi sistemi di elaborazione in grado ridurre i tempi di elaborazione per l'inversione dei dati e fornire la misura tomografica più rapidamente. Si procederà ad un piano di fattibilità per la gestione e manutenzione del radar HF installato a Stokkseyri (Islanda) che fa parte del consorzio SuperDARN". 5. Pubblicazioni 5.1 Articoli pubblicati nel 2008 su riviste JCR Figura Spettrometro eterodina GBMS per la misura dei composti chimici nella stratosfera e mesosfera Pezzopane, M., Pietrella, M., Interobl: An interactive software tool for displaying and scaling oblique ionograms, Computers & Geosciences, 11, 34 (2008), , /j.cageo Pezzopane, M., Scotto, C., A method for automatic scaling of F1 critical frequencies from ionograms, Radio 65

110 Piano Triennale di Attività Science, 43 (2008), RS2S91, /2007RS Romano, V., Pau, S., Pezzopane, M., Zuccheretti, E., Zolesi, B., De Franceschi, G., Locatelli, S., The electronic Space Weather upper atmosphere (eswua) project at INGV: advancements and state of the art, Annales Geophysicae, 2, 26 (2008), Scollo, S., Tarantola, S., Bonadonna, C., Coltelli, M., Saltelli, A., Sensitivity analysis and uncertainty estimation for tephra dispersal models, Journal of geophysical research, 113 (2008), B06202, /2006JB Articoli in stampa su riviste JCR 386. Pezzopane, M., Scotto, C., Can the polarization tagging of the ionogram trace deceive autoscaling methods? The Learmonth case, Annals of Geophysics. 5.3 Altre pubblicazioni 416. Anderson, S.J., Berizzi, F., Bianchi, C., Generation and Assimilation of Propagation Advice for HF Skywave Radar Systems, IEEE Radar Conference RadarCon Bianchi, C., Sciacca, U., Baskaradas, J. A., Zuccheretti, E., Tutone, G., Rilevamento delle sorgenti doppler della ionosfera tramite radar-hf, Rapporti Tecnici INGV Palangio, P., Lozito, A., Meloni, A., Bianchi, C., Monitoraggio Elettromagnetico - Progetto MEM, Quaderni di Geofisica Pezzopane, M., Scotto, C., Juchnikowski, G., Stanislawska, I., Autoscala applied at the Ionospheric Station of Warsaw, INAG Bulletin, 69, (2008). 66

111 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al Osservazioni di geofisica ambientale 1. Curatore/i (o coordinatore/i se TTC) Laura Beranzoli (RM2), Cesidio Bianchi (RM2) 2. Sezioni che hanno concorso alle attività RM2, PA 3. Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 L INGV ha un ruolo primario in Europa nel monitoraggio dei fondali marini. In questo ambito, sono usati osservatori bentici (fig.1.8_1) equipaggiati con sensori geofisici (sismometri, gravimetri, magnetometri scalari e vettoriali), geochimici e oceanografici allo stato dell arte. Le attività comprendono: - sviluppo, realizzazione/revisione e convalida di nuovi sensori e moduli sottomarini per applicazioni specifiche Un prototipo avanzato per la geochimica (maggiore resistenza a corrosione e pressione, autonomia energetica, affidabilità dell acquisizione e trasmissione dei dati) è stato installato con una boa di superficie al largo di Panarea. I dati sono trasmessi via cavo nella tratta sottomarina e via modem GSM nella tratta aerea (prog. PEGASO, Regione Siciliana). A 3 anni dalla deposizione, l osservatorio cablato SN1 (Sicilia Orientale, 2100 m di prof.) è stato recuperato e aggiornato in vista della nuova deposizione (progetti PEGASO, EC ESONET-LIDO). Un prototipo di sottosistema per la geochimica marina, MEDUSA, integrabile anche in osservatori, è stato ultimato. Sono stati predisposti sensori per misure di concentrazioni di gas (es., spettrometro nucleare marino), misure di radioattività (es., radiometro, con l INP di Minsk, per caratterizzare il sito di un esperimento di Astro-Fisica, 3100 m., prog. EC KM3NET), misure magnetometriche (es., prototipo di modulo magnetometrico, prog. ESONET LIDO), rilevamento dei segnali sismici e di pressione per tsunami warning (es. prototipo di tsunameter, con CNR-ISMAR, esperimento nel Golfo di Cadice, , 3300 m, prog. EC NEAREST); - studio multidisciplinare delle serie temporali geofisiche, chimiche e oceanografiche da osservatori marini nello Ionio (progetti EC NERIES, EC TRANSFER); nel Mare di Weddel - Antartide (prog. MABEL-PNRA); Golfo di Cadice (EC NEAREST); nel Tirreno meridionale, Vulcano sottomarino Marsili (prog. EC ORION-GEOSTAR 3, 3300 m di profondità); Adriatico; - progettazione di nuovi esperimenti con osservatori multidisciplinari di fondo mare in Mar di Marmara (prog. ESONET MARMARA) per lo studio delle relazioni tra emissione dei fluidi e sismicità; nel Golfo di Cadice e Sicilia Orientale (prog. ESONET LIDO) per lo studio di segnali di proto-tsunami. È iniziato il progetto EC EMSO- Preparatory Phase (EMSO-PP, INGV coordinatore) per la costruzione della governance di un organismo europeo preposto alla realizzazione dell infrastruttura di ricerca Europea EMSO-European Multidisciplinary Seafloor Observatories. Sono state acquisite le misure di rumore magnetico prodotto dalla ferrovia Roma-Ostia con metodi spettrali classici, wavelet e con tecniche non lineari anche per ricercare eventuali correlazione con eventi sismici locali (vedi anche OS 1.6 e OS 2.6). Presso l osservatorio di Duronia (CB), ora operativo, sono stati effettuati rilevamenti elettromagnetici nelle 3 bande ULF- ELF-VLF con magnetometri a effetto Overhauser fluxgate triassiale, vettoriale e a induzione. Essi hanno acquisitori temporizzati in maniera indipendente anche con diversa risoluzione. Sono stati elaborati i dati relativi ai fenomeni di risonanza della cavità Terra-ionosfera. È stata sviluppata una procedura per la separazione dei campi elettromagnetici indotti nel suolo dai campi inducenti mediante le trasformate wavelet e trasformate di Hilbert al fine di studiare i campi em ipogeici e i segnali non stazionari di origine naturale (fig. 1.8_2). La definizione del campo di anomalia magnetica nell area del basso Tirreno ha evidenziato l esigenza di studiare in dettaglio alcune regioni particolarmente significative e ad alto rischio tettonico e vulcanico. È stata avviata la costituzione di alcuni nodi della rete em nel basso Tirreno. Le osservazioni acquisite nella banda ELF-VLF sono tuttora oggetto di riflessione. Indagini em, inoltre, sono state condotte nella regione dei monti Sabatini per studiare il ruolo dell interfaccia vulcanico-prevulcanico per caratterizzare le risorse acquifere nell area. Sono Figura Osservatorio GEOSTAR sul ponte della nave oceanografica Urania durante il recupero a conclusione dell'esperimento nel golfo di Cadice (progetto EC NEAREST). 67

112 Piano Triennale di Attività continuate le prospezioni di geofisica ambientale per individuare la presenza di rifiuti interrati e sorgenti inquinanti nel territorio come supporto alle Istituzioni preposte alla difesa dell ambiente. Sono state svolte le attività di esplorazione geofisica del sottosuolo ( tecniche magnetiche, gradiometriche, induzione e tramite georadar) per fini geofisicoarcheologici nei siti di Tres Tabernae (LT), svolti per conto della Sapienza Università degli Studi di Roma e della direzione beni e attività culturali della regione Lazio, Alba Fucens (AQ), Tindari (ME), e presso una delle necropoli di Vulci (VT). Continua l impegno nell ICG/NEAMTWS dell IOC/UNESCO con studi su tsunami di origine sismica nell area Euro-Mediterranea volte alla elaborazione della Decision Matrix. A questo scopo alcuni eventi rappresentativi di specifiche regioni sono stati scelti quali benchmarks (es., Lisbona 1755, Messina 1908, Egeo 1956, Mar di Marmara 1997). Figura La figura rappresenta un ambiente virtuale di simulazione 3D in cui sono stati inseriti livelli geologici di spessore variabile a differente resistività elettrica. Viene, in pratica, riprodotta una configurazione geologica reale per la simulazione di dati di resistività apparente ottenuti da un qualsiasi stendimento di profili geoelettrici mediante un processo di forward modelling. TGVT: tufo giallo della via Tiberina; TVSc: tufi varicolori di Sacrofano; TRSN: tufo rosso a scorie nere; TVSt: tufi varicolori della Storta. Per facilitare la visualizzazione sono riportate solo alcune sezioni 2D del volume geologico considerato. I cerchi rossi rappresentano l'ubicazione di 72 elettrodi distanziati 10 m lungo un profilo. 4. Progetto delle attività da svolgere con particolare riferimento all'anno 2009 La programmazione dell attività per il 2009 è fortemente condizionata dalla possibilità di impegnare personale precario formato nel corso degli anni e altamente specializzato nelle tematiche di studio. Pertanto, in caso di attuazione delle previste normative in materia di precariato, le attività previste per il 2009 dovranno essere drasticamente ridimensionate. Nel progetto EMSO-PP nel corso del 2009 si procederà a dettagliare l organizzazione delle componenti che costituiranno l infrastruttura europea EMSO. Si continuerà l analisi multidisciplinare di dati geofisici e oceanografici acquisiti negli esperimenti marini già effettuati (EC ORION-GEOSTAR 3, TRANSFER, NEAREST, MABEL) nei pressi del vulcano sottomarino Marsili, con l interpretazione dei dati e l elaborazione di un primo modello del sistema vulcanico sottomarino. Nell ambito del progetto ESONET-LIDO l osservatorio cablato SN1 e l osservatorio GEOSTAR, revisionati e aggiornati al fine di renderli omogenei rispetto a strumentazione e funzionalità, saranno nuovamente installati durante il 2009 rispettivamente a largo della Sicilia Orientale e a largo del Portogallo. Due nuovi sistemi magnetometrici verranno installati nell osservatorio SN1 a debita distanza dalla struttura centrale. Nell ambito del progetto ESONET-MARMARA verrà condotto un esperimento di monitoraggio nel Mar di Marmara per almeno 6-8 mesi allo scopo di studiare il tratto marino della faglia Nord-anatolica che allo stato attuale delle conoscenze appare non interessata da sismicità e quindi dal rilascio di stress. Sarà elaborata la Decision Matrix da adottare in ambito nazionale in base alle caratteristiche degli tsunami di origine sismica dell area italiana, per il sistema di allarme tsunami italiano. Nel corso del 2009 la ricerca sarà altresì indirizzata allo studio degli tsunami delle coste dell Adriatico orientale (Croazia e Albania), in collaborazione con l Università di Zagabria. È previsto il consolidamento dei contatti con enti privati, per collaborazioni a scopo di trasferimento tecnologico nel campo dello studio di costanti termodinamiche e chimiche in pressione, in acqua di mare. Saranno attivati contatti con una ditta straniera per la costruzione di un prototipo di spettrofotometro UV/VIS per l analisi 68

113 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2009 automatica di acque marine profonde. Si prevede di installare una stazione di misura del campo elettrico terrestre nella banda 0-1Hz per il monitoraggio continuo della componente statica del campo elettrico terrestre. Questa stazione di misura sarà fornita dall Istituto di Geofisica di Varsavia nell ambito di un pluriennale programma di collaborazione attivo da oltre 15 anni. Relativamente alle tecniche di prospezione geofisica, si prevede di svolgere ed estendere le attività di esplorazione del sottosuolo anche per fini archeologici nei siti già indagati. Nell ambito del progetto Prospezione Ordigni Basso Adriatico (PR.O.B.A.) in collaborazione con ICRAM, Istituto Centrale Per La Ricerca Scientifica e Tecnologica Applicata al Mare NURC (Nato Undersea Research Centre), INGV, IIM (Istituto Idrografico della Marina Militare) e ARPA (Puglia) saranno eseguite delle indagini finalizzate alla caratterizzazione delle aree portuali e costiere del basso Adriatico e alla individuazione di residuati bellici presenti. Tale progetto è finanziato dalla Regione Puglia con fondi comunitari, avrà una durata di tre anni e riguarderà la detection in 11 porti pugliesi. Le prime attività sono già partite fra novembre e dicembre del Sono previste acquisizioni di misure da eseguire durante varie campagne aerogeofisiche. Tali campagne saranno focalizzate su regioni del territorio nazionale caratterizzate da rischi di vario tipo, sismico, vulcanico ed ambientale. La prima tipologia di rischio vede l area dell Arco Calabro-Peloritano al centro di una campagna aeromagnetica che fornirà inediti vincoli interpretativi per l assetto tettonico-strutturale della regione. Parallelamente verrà avviata la prima fase della definizione del campo di anomalia magnetica del complesso dell Etna. Questa prima fase infatti, prevista nel 2009, è propedeutica alla copertura dell intera regione comprendente il vulcano ed il sistema tettonico ad esso associato. Per il rischio ambientale, sono previste durante tutto il 2009 misure di spettrometria gamma, sia per lo studio della radioattività ambientale che per la definizione di contaminazione da radionuclidi in aree sensibili. Verranno acquisite nuove misure di geoelettrica nella piana del Sirente per mettere a punto la tecnica avanzata di acquisizione con tecniche tridimensionali. In tale modo sarà possibile risolvere discontinuità laterali e verticali con maggiore dettaglio, in modo tale che il metodo potrà essere applicato in un grande varietà di casi di rilevanza ambientale. 5. Pubblicazioni 5.1 Articoli pubblicati nel 2008 su riviste JCR 33. Bhawar, R., Bianchini, G., Bozzo, A., Cacciani, M., Calvello, M. R., Carlotti, M., Castagnoli, F., Cuomo, V., Di Girolamo, P., Di Iorio, T., Di Liberto, L., di Sarra, A., Esposito, F., Fiocco, G., Fuà, D., Grieco, G., Maestri, T., Masiello, G., Muscari, G., Palchetti, L., Spectrally resolved observations of atmospheric emitted radiance in the H 2O rotation band, Geophysical Research Letters, 35 (2008), L04812, /2007GL Fiorucci, I., Muscari, G., Bianchi, C., Di Girolamo, P., Esposito, F., Grieco, G., Summa, D., Bianchini, G., Palchetti, L., Cacciani, M., Di Iorio, T., Pavese, G., Cimini, D., de Zafra, R., Measurements of low amounts of precipitable water vapor by millimeter wave spectroscopy: An intercomparison with radiosonde, Raman lidar, and Fourier transform infrared data, Journal of Geophysical Research, 113 (2008), D14314, /2008JD Muscari, G., de Zafra, R. L., Reply to comment by Rolf Müller and Simone Tilmes on Middle atmospheric O 3, CO, N 2O, HNO 3, and temperature profiles during the warm Arctic winter , Journal of Geophysical Research, 113 (2008), D18304, /2008JD Serio, C., Masiello, G., Esposito, F., Di Girolamo, P., Di Iorio, T., Palchetti, L., Bianchini, G., Muscari, G., Pavese, G., Rizzi, R., Carli, B., Cuomo, V., Retrieval of foreign-broadened water vapor continuum coefficients from emitted spectral radiance in the H 2O rotational band from 240 to 590 cm 1, Optics Express, 20, 16 (2008), Articoli in stampa su riviste JCR 359. Giocoli, A., Magrì, C., Vannoli, P., Piscitelli, S., Rizzo, E., Siniscalchi, A., Burrato, P., Basso, C., Di Nocera, S., Electrical resistivity tomography investigations in the Ufita Valley (southern Italy), Annals of Geophysics. 5.3 Altre pubblicazioni 443. Capra, A., Dubbini, M., Galeandro, A., Gusella, L., Zanutta, A., Casula, G., Negusini, M., Vittuari, L., Sarti, P., Mancini, F., Gandolfi, S., Montaguti, M., Bitelli, G., VLNDEF Project for Geodetic Infrastructure Definition of Northern Victoria Land, Antarctica, Geodetic and Geophysical Observations in Antarctica - An Overview in the IPY Perspective, Florindo, F., Harwood, D., Levy, R., SMS Project Science Team, ANDRILL's Success During the 4th International Polar Year, Scientific Drilling, 6 (2008), 29-31, /iodp.sd Florindo, F., Meloni, A., Siegert, M., The International Polar Years: A History of Developments in Antarctic Climate Evolution, Antarctic Climate Evolution - Developments in Earth & Environmental Sciences, 8, Florindo, F., Siegert, M., Antarctic Climate Evolution, Developments in Earth & Environmental Sciences Florindo, F., Siegert, M., Concluding Remarks: Recent Changes in Antarctica and Future Research, Antarctic Climate Evolution - Developments in Earth & Environmental Sciences, 8, Haywood, A. M., Smellie, J. L., Ashworth, A. C., Cantrill, D. J., Florindo, F., Hambrey, M. J., Hill, D., Hillenbrand, C.- D., Hunter, S. J., Larter, R. D., Lear, C. H., Passchier, S., van de Wal, R., Middle Miocene to Pliocene History of Antarctica and the Southern Ocean, Antarctic Climate Evolution - Developments in Earth & Environmental Sciences, 8, Siegert, M., Florindo, F., Antarctic Climate Evolution, Antarctic Climate Evolution - Developments in Earth & Environmental Sciences, 8,

114 Piano Triennale di Attività TTC - Rete GPS nazionale 1. Curatore/i (o coordinatore/i se TTC) Roberto Devoti (CNT) 2. Sezioni che hanno concorso alle attività CNT, RM1, BO, CT, NA-OV 3. Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 Nel corso del 2008 la Rete Integrata Nazionale GPS (RING) ha pienamente raggiunto gli obiettivi prefissati e ampiamente superato le previsioni di sviluppo ed efficienza della rete stessa. Sono stati consolidati alcuni aspetti strutturali della rete (allestimento siti, aggiornamenti software e hardware, ridondanza sulla trasmissione del dato) e si sono prodotte serie storiche in modalità automatica. Il TTC Rete GPS Nazionale, oltre agli indirizzi di massima, durante l anno 2008 ha favorito il potenziamento dei centri di analisi ed ha fornito un importante spinta a favore di una integrazione e armonizzazione della rete. Allo stato attuale, le stazioni GPS della rete RING, attive e collegate alla banca dati sono in totale 132, delle quali 10 sono state installate nel corso dell anno Tutti i dati GPS sono acquisiti in modo continuo ad un campionamento di 30 s ed archiviati come file giornalieri compressi sulla banca dati centralizzata dell Osservatorio di Grottaminarda. I dati sono raccolti e validati presso l archivio centrale di Grottaminarda e sono disponibili in forma completa a tutti i ricercatori dell INGV, mentre i dati di 35 siti della rete RING sono distribuiti pubblicamente sul sito web ( La trasmissione del dato avviene principalmente su due canali, il canale satellitare NANOMETRICS e la rete RUPA, con l eccezione di alcune trasmissioni via GSM, GPRS/UMTS e SatLink. Un numero cospicuo di stazioni (38 siti distribuiti sul territorio nazionale), trasmettono il dato ad 1 s in tempo reale. Oltre ai dati della rete RING, vengono archiviati giornalmente anche i dati GPS relativi ad altri enti esterni (privati e pubblici) con cui esiste un rapporto formale regolato da opportune convenzioni. In particolare, la rete a copertura nazionale Italpos (LEICA Geosystems), e le reti a copertura regionale della Regione Puglia e della Regione Friuli Venezia Giulia, per un totale di altri 131 siti permanenti gestiti dalla banca dati di Grottaminarda (Fig ). Nuove installazioni In totale sono stati allestiti 11 nuovi siti (GRZM, Emilia R.; GUMA, Marche; HCRL, Sicilia; HLNI, Sicilia; KLOK, Grecia; LPEL, Abruzzo, MELA, Molise; MGAB, Umbria; MTRZ, Emilia R.; RESU, Sicilia; ROVR, Veneto) di cui 3 siti a trasmissione ad 1 s in tempo reale. Archivio: Il tasso di ricezione per ciascun sito della rete RING (rapporto del N. di giorni con dati rispetto al totale dei giorni) si attesta in media sul 94.0%, con una mediana del 97.2%. Questo dato rivela che la grande maggioranza dei siti acquisisce i dati in modo continuativo e le interruzioni sono generalmente limitate a qualche punto percento. I siti con un tasso al di sotto del 75% sono 5, quelli con tasso maggiore del 99% sono 35. In conclusione il processo di archiviazione è in linea con le attese e la ricezione del dato GPS è complessivamente efficiente. Acquisizione Nel 2008 è stata implementata una nuova tecnologia di trasmissione che permette l installazione delle stazioni remote utilizzando le reti GPRS o UMTS. Tale tecnologia, mediante il collegamento con un router GPRS/UMTS, garantisce sia la gestione del ricevitore (via ethernet e/o seriale) che del flusso dati ad 1s mediante protocollo IP. Si è lavorato, inoltre, all incremento programmato del numero di stazioni connesse alla banca dati con il nuovo sistema satellitare SatLink. Manutenzioni Il mantenimento degli attuali livelli di efficienza nell acquisizione del dato richiede una manutenzione costante della rete ed un organizzazione efficiente degli interventi di riparazione. Nell ultimo anno si sono effettuati complessivamente circa 70 interventi di carattere ordinario e straordinario su altrettanti stazioni RING, coordinati principalmente dall Osservatorio di Grottaminarda, in stretta collaborazione con altre UF del Figura In rosso la distribuzione geografica della Rete Integrata Nazionale GPS (RING) al mese di dicembre 2008, in blu, giallo, bianco e verde rispettivamente le reti Italpos (Leica), Puglia, Friuli e ASI. 70

115 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2009 CNT (Roma, Oss. di Gibilmanna), e con le sezioni di CT, BO e NA-OV. Web Nel corso dell anno 2008 sono state migliorate alcune interfacce, sono stati riordinati e standardizzati i dati storici della rete Italpos, e allestite le archiviazioni con flusso giornaliero delle regioni Friuli e Puglia. Potenziamento Centri di Analisi Nel 2008 sono stati potenziati i centri di calcolo dell ente per consentire l analisi continuativa e automatizzata di tutta la rete di GPS permanenti del territorio italiano e delle zone limitrofe. L adeguamento hardware e software nei diversi gruppi di analisi consente ora di produrre in modo continuativo ed automatico le coordinate giornaliere di una rete di alcune centinaia di siti. I principali software utilizzati per l analisi dei dati GPS sono: BERNESE, GAMIT, GIPSY- AMBIZAP. 4. Progetto delle attività da svolgere con particolare riferimento all'anno 2009 Il TTC Rete GPS Nazionale ha dato un contributo significativo allo sviluppo e all'armonizzazione di molti aspetti legati alla realizzazione della Rete Integrata Nazionale GPS (RING). Quest ultima è divenuta un'infrastruttura importante dell Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, una base dati fondamentale per lo studio delle deformazioni crostali e rappresenta un patrimonio importante per la ricerca di base dell ente. La banca dati GPS archivia in modo continuo i dati di oltre 130 siti GPS con monumentazione geodetica e un numero altrettante importante e in continua crescita di altri siti GPS permanenti sul territorio italiano. Essa offre una importante opportunità di crescita per tutti i giovani ricercatori INGV e un punto di forza per rilanciare il ruolo dell ente nelle iniziative scientifiche in ambito nazionale e internazionale. Per questi motivi si ritiene che tale patrimonio di dati possa garantire un reale impulso nell immediato futuro alla studio delle deformazioni dell area italiana. Perciò il TTC non ha ancora esaurito il suo ruolo di coordinamento e di indirizzo scientifico e si assume il compito nuovo di indirizzare e favorire l utilizzo di tali nuovi dati. Si ritiene quindi utile suggerire uno sforzo teso a valorizzare l infrastruttura RING, di renderla più visibile e fruibile alla comunità di ricercatori e utenti. Inoltre si ritiene importante mantenere il livello di qualità del dato GPS, curando in particolare tutti gli aspetti organizzativi e programmatici che tale gestione richiede. Si prevede un ottimizzazione della banca dati e l allestimento di pagine web promozionali. Acquisizione del dato Sperimentazione e attivazione di nuove connettività (UMTS, GPRS, WiFi) al fine di ottimizzare le risorse, l efficienza di trasmissione e garantire una ridondanza e affidabilità nella trasmissione del dato. L archiviazione Figura Esempio di serie storica del sito GROT (Grottaminarda) della rete RING. dei dati deve rispondere ad una utenza specifica, di analisti che utilizzano in modo continuativo e automatizzato il dato GPS, ed una generica, più interessata ai prodotti derivati dai dati grezzi e ai risultati delle analisi. Perciò è importante standardizzare il flusso di informazione e rendere fruibili le informazioni ausiliarie ai gruppi dediti all analisi dei dati mediante l ottimizzazione delle interfacce e una standardizzazione dei meta-dati ritenuti necessari per l analisi. Si sente inoltre la necessità di favorire la costituzione di un inventario dei caposaldi GPS utilizzati nelle campagne di misura episodiche sul territorio nazionale per non rischiare la loro perdita e per l importanza che i dati GPS episodici potrebbero avere nello studio degli effetti cosismici. Si prevede inoltre di continuare e perfezionare le convenzioni con altri enti al fine di acquisire nuovi dati GPS che insistono sul territorio nazionale (e zone limitrofe) e potenzialmente utili a complementare la banca dati RING. Tenuto conto del favore incontrato nell'acquisizione e archiviazione dei dati delle reti regionali nella banca dati di Grottaminarda, il TTC ritiene importante favorire tale processo ed armonizzarne alcuni aspetti formali. Il ruolo del TTC sarà quello di definire e formalizzare i rapporti con enti esterni ed impostare collaborazioni di mutuo interesse. Distribuzione e ricerca Il TTC ritiene importante favorire la distribuzione dei prodotti geodetici ai ricercatori (soluzioni, serie storiche, campi di 71

116 Piano Triennale di Attività velocità, ecc) e strutturare un analisi dati regolare, finalizzata ad una utenza interna ed esterna all'ente. A tal fine sarà fondamentale utilizzare le pagine web della banca dati per dare adeguata diffusione ai prodotti e alle attività connesse alla rete RING, con un attenzione particolare sulla fruibilità dell informazione. Sarà importante sostenere e promuovere incontri e workshop tematici, suggerire obiettivi strategici e coordinare le interazioni con organizzazioni internazionali affini. Il dato GPS acquisito ad alta frequenza (>=1Hz) necessita una particolare attenzione e rappresenta una potenzialità per il prossimo futuro nell ambito delle applicazioni geodetiche in tempo reale (misure di onde sismiche con il GPS, monitoraggio dello spostamento cosismico, ecc.). Per tali motivi il TTC intende promuovere lo sviluppo della RING ad alta frequenza e la sperimentazione di nuove tecnologie di acquisizione e trasmissione del dato. Stazioni GPS Il completamento della rete RING richiede una programmazione conseguente agli obiettivi condivisi dal TTC. Le nuove installazioni richiedono l attiva partecipazione del TTC per permettere una programmazione con priorità suggerite dagli obiettivi scientifici e concentrando gli sforzi nelle zone di maggiore interesse per gli studiosi. Il TTC promuoverà le attività riguardanti la corretta comprensione degli effetti della monumentazione del sito GPS (effetti termici, di falda, di invecchiamento degli apparati, ecc.) al fine di caratterizzare il loro utilizzo nel sistema di riferimento nazionale. 5. Pubblicazioni 5.1 Articoli pubblicati nel 2008 su riviste JCR 181. Mattia, M., Palano, M., Bruno, V., Cannavò, F., Bonaccorso, A., Gresta, S., Tectonic features of the Lipari Vulcano complex (Aeolian archipelago, Italy) from 10 years ( ) of GPS data, Terra Nova, 20 (2008), , /j x. 5.2 Articoli in stampa su riviste JCR Altre pubblicazioni 473. Dolce, M., Sepe, V., Brandi, G., Del Gaudio, C., Milano, G., Ricco, C., Aquino, I., Baranello, S., Scapillati, N., Pellegrino, P., Lo studio delle deformazioni del suolo nell'area di Bojano nel periodo , Quaderni di Geofisica, 61, (2008), Faggioni, O., Gabellone, A., Hollett, R., Kessel, R. T., Soldani, M., Anti-intruder port protection MAC (Magnetic ACoustic) System : advances in the magnetic component performance, WSS WaterSide Security 1 st International Conference and Exhibition Falco, L., (2008) Implementazione e gestione di una rete di monitoraggio GPS e sismica mediante tecnologie GPRS/EDGE/UMTS/HSDPA, Rapporti Tecnici INGV,

117 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al TTC - Telerilevamento 1. Curatore/i (o coordinatore/i se TTC) Fabrizia Buongiorno (CNT) 2. Sezioni che hanno concorso alle attività CNT, RM1, RM2, BO, CT, NA-OV, PA, PI 3. Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 Sono proseguite le attività di ricerca e sviluppo tecnologico, principalmente mediante il supporto di ricercatori a contratto su progetti finanziati da MIUR, ASI, DPC e PNRA e nell ambito EC-GMES. Il vasto spettro di applicazioni geofisiche ed ambientali sottolinea la valenza trasversale del telerilevamento basato su sistemi satellitari, aerei e prossimali. Figura Acquisizione LiDAR del M. Etna (Settembre 2004). L intensità LiDAR è rappresentata sull immagine shaded relief derivata dal modello digitale del terreno (Tarquini et al., 2007; Neri et al., 2008). I transetti effettuati su diversi tipi di superfici mostrano come il segnale LiDAR risponde alla diversa tessitura e copertura delle superfici laviche (tephra, lave alterate, lave recenti) [Spinetti et al. 2009]. Figura estratta da Spinetti et al., (2009). Spectral properties of volcanic materials from hyperspectral field and satellite data compared with LiDAR data at Mt. Etna. Int. J. Appl. Earth Observ. Geoinform. Attività vulcanologiche Consolidamento degli algoritmi per il monitoraggio dell Etna e Stromboli mediante dati satellitari: stima di parametri termici relativi a colate laviche (flusso termico-effusion rate), emissioni di gas (concentrazione/flusso di SO 2), rilevamento/stima di ceneri operando anche correzioni per il contenuto d acqua. Stima sistematica della temperatura superficiale su Etna,Vesuvio e Campi Flegrei mediante dati ASTER (ASI- SRV). Eseguiti esperimenti per il calcolo delle variazioni di emissività spettrale durante la fase di fusione e raffreddamento di rocce basaltiche utili al miglioramento degli algoritmi d inversione. Per le reti FLAME (Mini-DOAS) raggiunta una copertura di misure pari all 80% delle giornate per Etna e 70% per Stromboli. Installato su Etna a partire dall apertura della frattura eruttiva del 13/05/2008 un radiometro per la misura della temperatura (max 1470 o ). In collaborazione con il CNR- IREA sono state completate le mappe della velocità del suolo nel Distretto Vulcanico Napoletano per il periodo Per l Etna e Pico de Teide (Isole Canarie) prodotte le mappe di velocità periodo (Progetti: PREVIEW-ASI-SRV). Potenziata l analisi interferometrica per la Sicilia con il software ROI_PAC v.3 (JPL). Creazione Digital Surface Model della zona sommitale dell Etna derivato da dati aerei Lidar (2007). Creazione del Digital Ground Model derivato dai nuovi dati. Correzione degli errori sistematici dei dati Lidar: 2004, 2005, 2006 e Attività sismologiche Ricerche sulle deformazioni legate al ciclo sismico tramite interferometria differenziale SAR. Utilizzato sia l approccio multitemporale con software SBAS, sia l interferometria differenziale classica (co-sismico). Realizzati studi sul terremoto del Sichuan (Cina, 12 maggio 2008) con dati del satellite italiano COSMO-Skymed (SAR banda X ) e dati del satellite giapponese ALOS (SAR banda L), attività progetto ASI-SIGRIS. Completati gli studi sulla deformazione lungo la fascia dell Appennino Emiliano e della Pianura Padana prospiciente la città di Bologna e sulla subsidenza urbana nella città di Roma. Selezionati 16 eventi sismici di forte magnitudo in varie zone del mondo, con caratteristiche favorevoli alla generazione di mappe di velocità per valutare con maggiore precisione i gradini cosismici, ed eventuali segnali deformativi pre- e post-sismici. Le mappe di velocità generate saranno pubblicate sul sito Web dell iniziativa VELISAR. Nello studio degli effetti superficiali di fenomeni gravitativi profondi (DSGSD), iniziato inventario delle DGPV nell Appennino Laziale-Abruzzese. Risultati ottenuti mediante tecniche combinate di dati SAR e Ottici per la change detection in aree urbane (stima dei danni relativi a forti terremoti) hanno dimostrato che l integrazione dei dati SAR ed Ottici permette di migliorare significativamente le classificazioni. Sviluppo di modelli analitici e di algoritmi di inversione lineare e non lineare per l'analisi di dati SAR e GPS. Attività teconologico-ambientali Finalizzata la scelta per l installazione di un sistema di acquisizione satellitare multi-missione per applicazioni geofisicheambientali presso la sede di Roma. Studio dell intensità del Lidar per l analisi delle superfici in aree vulcaniche (Etna e Stromboli). Applicazioni di tecniche integrate: GPS cinematico, statico, di metodi di topografici e dell analisi del segnale del Terrestrial Laser Scanner (TLS) per rilievi geofisici e il monitoraggio di fenomeni dinamici e di dissesto idro-geologico 73

118 Piano Triennale di Attività legati anche ad attività antropiche in alcune località dell Appennino Tosco- Emiliano ed Emilano-Romagnolo. Progetti UAV: INGV-RAVEN terminata la costruzione del sistema aereo; presi accordi con ENAC per la certificazione. UAV-Antartide: concluso lo studio di fattibilità e realizzazione del progetto preliminare, costruzione del prototipo dell aerovelivolo. Sviluppo di un sensore per l inseguimento del sole (sun tracker) da istallare sulle sonde OLIMPO. È stato firmato un protocollo operativo con il Corpo Forestale dello Stato finalizzato al contrasto dello smaltimento illegale di rifiuti pericolosi e all accertamento di varie forme di inquinamento sotterraneo. Sono in fase di studio integrazioni con tecniche di telerilevamento aereo e satellitare. Organizzati 3 corsi di addestramento utenti per l utilizzo dei dati telerilevati del sistema WebGIS del progetto PREVIEW. Workshop tematici sono stati organizzati a Roma (PREVIEW-08) e Napoli (USEReST- 08) nell ambito di progetti nazionale (ASI-SRV) ed internazionali (GLOBVOLCANO, FP6-PREVIEW). Consolidate convenzioni per la fornitura di dati spaziali. Figura Stima del contenuto di ceneri vulcaniche nel plume dell Etna utilizzando dati MODIS acquisiti durante l eruzione del Novembre L algoritmo di stima è stato migliorato mediante l inserimento della correzione per il contenuto di acqua precipitabile presente in atmosfera [Corradini et al., 2008]. Corradini S., Spinetti C., Carboni E., Tirelli C., Buongiorno M. F., Pugnaghi S., Gangale G., Mt. Etna tropospheric ash retrieval and sensitivity analysis using Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer measurements. Journal of Atmospheric Remote Sensing, Vol. 2, , Progetto delle attività da svolgere con particolare riferimento all'anno 2009 Continueranno le attività previste per il triennio Saranno attivati i nuovi progetti europei in abito GMES,Enviroment ed ESA. Tutte le ricerche avranno il duplice obiettivo di migliorare gli algoritmi di stima dei parametri e ottenere procedure operative per il supporto al monitoraggio durante tutte le fasi dei fenomeni vulcanici, sismici ed ambientali. Attività vulcanologiche Miglioramento degli algoritmi per la stima delle ceneri vulcaniche mediante sensori satellitari integrando i risultati nei modelli di diffusione. Estensione delle tecniche per la stima dell SO 2 e dell analisi termica ai sensori MODIS e SEVIRI- MSG in previsione della disponibilità del nuovo sistema di ricezione satellitare L/X band multi-mission. Continueranno le ricerche su dati Oottici iperspettrali per la stima di CO 2 vulcanica e sulle tecniche di correzione atmosferica dei dati. Il progetto ASI-SRV entrerà nella fase di dimostrazione operativa acquisendo ed elaborando dati satellitari per fornire prodotti di supporto al DPC per le diverse fasi di attività per Etna, Vesuvio e Campi Flegrei. Fase 2 del Progetto ESA- Globvolcano: sarà inserito uno studio per la definizione di nuovi sensori MIR-TIR. Estensione ad un maggior numero di utenti (fino a 15 osservatori) dell accesso ai prodotti del progetto. Ampliamento delle reti FLAME su Etna aumentando le stazioni sui diversi versanti del vulcano. Integrazione con le stazioni del progetto FP6-NOVAC. Installazione di speciali telecamere nell ultravioletto per la misurazione della velocità del vento. Ricerche sugli aerosol nel plume etneo con misure FTIR e confronti con le stime satellitari. Studio sulle anomalie termiche su Vulcano associando i dati telerilevati SWIR/TIR con i dati di temperatura acquisiti a terra e misure geochimiche sui gas delle fumarole. Continueranno le analisi dei dati SAR per lo studio delle deformazioni su Etna ed altre aree della Sicilia con il potenziamento dei sistemi SW e HW per l analisi interferometrica. Nell ambito del progetto FP6-MIA-VITA è prevista l analisi dei dati SAR ed Ottici per 4 vulcani situati in regioni extra-uropee per il supporto alla stesura di mappe di rischio ed al monitoraggio. Analisi dei dati Lidar 2006-Lidar2007 su un campo lavico attivo, correzione degli errori sistematici. Attività sismologiche Proseguirà la strutturazione degli algoritmi di inversione non lineare e di procedure di inversione implementate con reti neurali artificiali. Nell ambito del progetto ASI-SIGRIS sarà terminato lo sviluppo dei moduli e verranno eseguiti i test operativi; si prevede di organizzare un workshop per discutere i primi risultati. Consolidati gli accordi con i provider per definire procedure di acquisizione e rilascio rapido dei dati, in particolare quelli ottici commerciali e quelli Cosmo Skymed. Applicazioni InSAR per il monitoraggio dei movimenti superficiali delle aree a rischio sismico utilizzando i nuovi sensori SAR ad alta risoluzione geometrica (banda X ed L). Test del sistema per la valutazione veloce del danneggiamento e degli effetti di superficie: acquisizione prioritaria di dati ottici ad alta risoluzione dei satellite EROS-A, EROS-B e QuickBird, sulle aree colpite da eventi sismici significativi e la generazione entro le ore di una mappa di danni. Sviluppo di tecniche di classificazione automatica dell edificato e stima, a scala di singolo edificio, dei danni 74

119 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2009 prodotti da un terremoto. Realizzazione di retrodiffusori artificiali (Corner Reflectors, CR) per la taratura e validazione di dati InSAR. Completamento dello studio del terremoto del Sichuan sia per la misura e la modellazione della deformazione cosismica a partire da dati ALOS-PALSAR e con l ausilio di dati GPS, sia per quel che concerne la identificazione e studio di eventi franosi. Figura (a) Area epicentrale del terremoto del 12 maggio La stella rossa indica l epicentro mentre la linea nera è la traccia dell andamento della faglia. I quadrati blu mostrano i frame COSMO-SkyMed acquisiti. (b) Interferogramma sintetico ottenuto dai dati sismici con sovrapposto l interferogramma differenziale COSMO-SkyMed. (c) Immagine di cambiamento (differenza tra immagine pre- e post- evento) relativa ad un area industriale a Chengdu. In rosso sono indicati i danni presunti. (d) Dettaglio indicante il possibile crollo di un ponte. [Stramondo et al 2008]. Stramondo et al. Ground Deformation Imagery of the May Sichuan Earthquake Eos, Vol. 89, No. 37, 9 September Attività teconologico-ambientali Attivazione di uno studio di fattibilità per l analisi dei fenomeni costieri (ASI-CoastSat). Nell ambito della convenzione con il Corpo Forestale dello Stato sperimentazione per l installazione su elicottero di una termocamera e l esecuzione di alcuni surveys per studiare la possibilità di individuare alcune forme di inquinamento ambientale. UAV INGV-RAVEN collaudo del sistema ed organizzazione dei primi test di volo automatico. UAV-Antartide: implementazione a bordo del velivolo di uno stimatore (filtro di Kalman) che permetterà di avere una stima della traiettoria di volo, una migliore azione di controllo sull assetto oltre alla possibilità di acquisire dati di campo magnetico anche quando il segnale GPS non è disponibile. Allestimento del laboratorio di spettro-ottica per il mantenimento e l utilizzo in laboratorio della strumentazione da campagna. Consolidamento delle procedure per l analisi di dati iperspettrali dello strumento su incendi. Studio della propagazione di perturbazioni acustiche come le onde P generate artificialmente mediante strumentazione appropriata, come i tester ultrasonici non distruttivi (PUNDIT Portable Ultrasonic Nondestructive Digital Indicating Tester). 5. Pubblicazioni 5.1 Articoli pubblicati nel 2008 su riviste JCR 35. Bisson, M., Fornaciai, A., Coli, A., Mazzarini, F., Pareschi, M. T., The Vegetation Resilience After Fire (VRAF) index: Development, implementation and an illustration from central Italy, Int. J. Appl. Earth Obs. Geoinf., 3, 10 (2008), , /j.jag Manca Zeichen, M., Finoia, M. G., Locritani, M., Ruggieri, N., Tunesi, L., Gasparini, G. P., Bassetti, M., Grandi, V., Cattaneo-Vietti, R., Povero, P., A preliminary analysis of in situ and remotely sensed environmental variables in the coastal region of the Portofino Marine Protected Area, Chemistry and Ecology, 24 (2008), 57-66, / Neri, M., Mazzarini, F., Tarquini, S., Bisson, M., Isola, I., Behncke, B., Pareschi, M. T., The changing face of Mount Etna s summit area documented with Lidar technology, Geophysical Research Letters, 35 (2008), L09305, /2008GL Palano, M., Puglisi, G., Gresta, S., Ground deformation patterns at Mt. Etna from 1993 to 2000 from joint use of InSAR and GPS techniques, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 169 (2008), , /j.jvolgeores Spinetti, C., Carrere, V., Buongiorno, M. F., Sutton, A. J., Elias, T., Carbon dioxide of Pu`u`O`o volcanic plume at Kilauea retrieved by AVIRIS hyperspectral data, Remote Sensing of Environment, 1, 112 (2008), , /j.rse Stramondo, S., Bozzano, F., Marra, F., Wegmuller, U., Cinti, F. R., Moro, M., Saroli, M., Subsidence induced by urbanisation in the city of Rome detected by advanced InSar technique and geotechnical investigations, Remote Sensing of Environment, 6, 112 (2008), , /j.rse Trasatti, E., Casu, F., Giunchi, C., Pepe, S., Solaro, G., Tagliaventi, S., Berardino, P., Manzo, M., Pepe, A., Ricciardi, G. P., Sansosti, E., Tizzani, P., Zeni, G., Lanari, R., The uplift episode at Campi Flegrei 75

120 Piano Triennale di Attività caldera (Italy): Constraints from SBAS-DInSAR ENVISAT data and Bayesian source inference, Geophysical Research Letters, 35 (2008), L07308, /2007GL Ventura, G., Vilardo, G., Emplacement mechanism of gravity flows inferred fromhigh resolution Lidar data: The 1944 Somma Vesuvius lava flow (Italy), Geomorphology, 95 (2008), , /j.geomorph Articoli in stampa su riviste JCR 318. Burton, M. R., Caltabiano, T., Murè, F., Salerno, G., Randazzo, D., SO2 flux from Stromboli during the 2007 eruption: Results from the FLAME network and traverse measurements, Journal of Volcanology and Geothermal Research, /j.jvolgeores Fornaciai, A., Bisson, M., Landi, P., Mazzarini, F., Pareschi, M. T., A LIDAR survey of Stromboli volcano (Italy): DEM-based geomorphology and intensity analysis, International Journal of Remote Sensing Mazzarini, F., Favalli, M., Isola, I., Neri, M., Pareschi, M. T., Surface roughness of pyroclastic deposits at Mt. Etna by 3D laser scanning, Annals of Geophysics Pesci, A., Loddo, F., Teza, G., Cenni, N., Casula, G., Analyzing Virtual Reference Station for GPS surveying: experiments and applications in a test site of the northern Apennine (Italy)., Annals of Geophysics Pesci, A., Teza, G., Casula, G., Improving strain rate estimation from velocity data of non-permanent GPS stations: the Central Apennine study case (Italy), GPS Solutions Pesci, A., Teza, G., Ventura, G., Remote sensing of volcanic terrains by terrestrial laser scanner: preliminary reflectance and RGB implications for studying Vesuvius crater (Italy), Annals of Geophysics Vilardo, G., Ventura, G., Terranova, C., Matano, F., Nardò, S., Ground deformation due to tectonic, hydrothermal, gravity, hydrogeological, and anthropic processes in the Campania Region (Southern Italy) from Permanent Scatterers Synthetic Aperture Radar Interferometry, Remote Sensing of Environment, (2008), /j.rse Zanon, V., Neri, M., Pecora, E., Interpretation of data from the monitoring thermal camera: the case of Stromboli volcano (Aeolian Islands, Italy), Geological Magazine. 5.3 Altre pubblicazioni 415. Amici, S., La Spina, A., Burton, M., Neri, M., Buongiorno, M.F., Carli, C., Murè, F., Infrared spectral characterisation of some volcanic rocks on Mt. Etna with in-situ instruments, June 2007, Borgström, S., Seifert, F. M., Tampellini, L., Ratti, R., GlobVolcano Project Overview, Proc. of the 2 nd Workshop on Use of Remote Sensing Techniques for Monitoring Volcanoes and Seismogenic Areas Buongiorno, M. F., Musacchio, M., Zoffoli, S., Cardaci, C., Sansosti, E., Vignoli, S., Amodio, A., Pugnaghi, S., Teggi, S., Puglisi, G., Borgstrom, S., Volcanic Risk System (SRV): ASI Pilot Project to Support The Monitoring of Volcanic Risk In Italy by Means of EO Data, Proc. of the 2 nd Workshop on Use of Remote Sensing Techniques for Monitoring Volcanoes and Seismogenic Areas Coppa, U., Guarnieri, A., Pirotti, F., Vettore, A., Accuracy enhancement of unmanned helicopter positioning with low cost system, ISPRS (International Society of Photogrammetry and Remote Sensing) XXI Congress Corradini, S., Merucci, L., Prata, A.J., Silvestri, M., Musacchio, M., Spinetti, C., Piscini, A., Buongiorno, M.F., SO 2 and ash plume retrievals using MSG-SEVIRI measurements. Test case: 24 November 2006 Mt. Etna eruption, USEReST' Corradini, S., Spinetti, C., Carboni, E., Tirelli, C., Buongiorno, M. F., Pugnaghi, S., Gangale, G., Mt. Etna tropospheric ash retrieval and sensitivity analysis using Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer measurements, Journal of Applied Remote Sensing, 1, 2 (2008), , / Fornaciai, A., Bisson, M., Mazzarini, F., Detection of Ground Control Points using the SITOGEO- GIS tool to orthorectify Landsat 7 ETM + images, Rivista Italiana di Telerilevamento, 3, 40 (2008),

121 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al TTC - Laboratorio per le reti informatiche, GRID e calcolo avanzato 1. Curatore/i (o coordinatore/i se TTC) Lucio Badiali (CNT), Fabrizio Meroni (MI) 2. Sezioni che hanno concorso alle attività Amm.Centrale, CNT, RM1, RM2, BO, CT, MI, NA-OV, PA, PI 3. Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 Linee Trasmissione Dati L attività sul tema della razionalizzazione della connettività dell ente, ha preso il via su sollecitazione degli organi direttivi. Il TTC ha compiuto un analisi dei collegamenti di rete e della fonia fissa e mobile dell intero istituto. Il TTC ha valutato come problema di fondo l eccessiva differenziazione dei fornitori fra i vari servizi di connettività/fonia. Altra opportunità è quella che si è creata dopo l attivazione del collegamento di Roma ai link forniti dal Servizio Pubblico di Connettività (SPC). Attraverso la VPN di SPC le sedi di Roma, Ancona e Grottaminarda scambiano ora dati di monitoraggio in tempo reale su connettività dedicata. Sono stati predisposti durante il 2008 già i collegamenti dal fornitore per le sedi di Catania CUAD e Gibilmanna. Reti e Domini Alla fine del 2008 è stato assegnato al SIR di Roma il compito di mettere in sicurezza il sito web nazionale dopo la valutazione delle criticità intrinseche al sito stesso. Il SIR ha condiviso l analisi con il TTC che ha dato disponibilità al supporto ove necessario. Inoltre il SIR ha posto l Intranet di Roma in rete pubblica protetta, visibile solo alle sedi INGV, le quali costituiscono già un "dominio di fiducia" per vari servizi. L Intranet è un contenitore di informazioni utili tra cui le mailing list gestite ed a breve un nuovo sistema di prenotazione sale. Videoconferenza Nel 2008 è stata installato il sistema della Aethra. La topologia è centralizzata a stella, con una MCU 12/24 siti installata presso la sede centrale a Roma e 7 endpoint Vega Star Gold/TC per la trasmissione del flusso montati su carrelli mobili con monitor LCD presso tutte le sezioni. Presso la sede centrale è stato installato anche un modulo 3G E-WebStreaming/TC-25 per la registrazione e lo streaming di conferenze in formato nativo. Figura Test del sistema di multi-conference INGV con endpoint misti hardware e software. Sicurezza Il TTC ha ritenuto che per arrivare a definire un valido regolamento per l utilizzo degli strumenti informatici e delle reti per l intero istituto sia ancora necessario approfondire le tematiche oggetto di recenti normative del Garante della Privacy riguardanti l utilizzo della posta elettronica ed internet. A valle dell analisi degli ultimi provvedimenti è stato rivisto il documento prodotto lo scorso anno dal SIR di Roma e già approvato dal Presidente (in vigore solo a Roma e sedi collegate). A questo scopo è stato redatto un documento integrativo in merito all'uso dell'account mail e dell'accesso Internet. Inoltre, al fine di garantire l efficienza dell infrastruttura informatica locale e di regolare l accesso a dati ed informazioni riservate presso la sezione di Milano/Pavia è stato redatto un regolamento di utilizzo delle risorse di calcolo e reti. Calcolo e GRID La sezione di Catania è membro del consorzio COMETA, insieme a INFN, INAF, Consorzio SCIRE e università statali siciliane (CT, ME, PA), e partecipa al progetto PI2S2, Progetto per l Implementazione e lo Sviluppo di una e- Infrastruttura in Sicilia basata sul paradigma della GRID. Nell ambito del progetto sono stati pubblicati i risultati di un analisi comparativa delle prestazioni su singolo PC, sul cluster locale e su infrastruttura GRID, di tre applicazioni scientifiche utilizzate per il monitoraggio delle aree sismo vulcaniche siciliane. Presso la sezione di Pisa sono stati sviluppati codici per il calcolo parallelo in ambiente Unix/Linux, implementando tecniche numeriche agli elementi finiti, volumi e differenze finite, utilizzando diversi linguaggi di programmazione (Fortran, C++). Nella sezione sono installati un Cluster IBM con 32 nodi biprocessori Opteron 64bit a 2.4GHz (94 core) interconnessi con tecnologia Myrinet-2000 Highperformance a bassa latenza e un nuovo Cluster IBM con 30 nodi biprocessori dual core Opteron 64bit a 2.4GHz (120 core) interconnessi con tecnologia Myrinet High-performance a bassa latenza. La sede di Roma ha eseguito un aggiornamento delle sue risorse di calcolo avanzato. La situazione è la seguente: Cluster ELIOS, composto da 512 core 77

122 Piano Triennale di Attività Opteron con 4Gbyte per core, iniziato e in via di ultimazione; in fase di mantenimento sono i Cluster HYDRA con 18 nodi e CPU XEON monoprocessore, Cluster MEDUSA con 5 nodi Itanium e Cluster OCTOPUS con 9 nodi biprocesori Opteron. 4. Progetto delle attività da svolgere con particolare riferimento all'anno 2009 Linee Trasmissione Dati Lo scorso anno è stato deciso dal TTC di sperimentare le proposte di connettività di rete di SPC per l economicità delle offerte, i livelli di servizio, la chiarezza delle condizioni contrattuali (SPC è un progetto del CNIPA). Purtroppo il processo di migrazione in corso presso la sede di Roma, non è ancora completamente concluso, in quanto il trasferimento dalle linee GARR degli ultimi servizi di rete sarà ultimato ad inizio Il nuovo anno sarà considerato un periodo di test per verificare i livelli di servizio offerti, i tempi di ripristino di eventuali disservizi e la qualità della VPN di monitoraggio. Se la sperimentazione andasse a buon fine, SPC potrebbe essere una valida alternativa per abbattere ulteriormente i costi di connettività per le sedi ove tale soluzione non comporti limitazioni rispetto alle linee GARR attuali. Si conviene che questa strada non debba costituire un obbligo per le varie sezioni, anche perché strategicamente possono esserci specifiche convenienze (es: esigenze di calcolo avanzato sulla medesima rete). In parallelo sarà esplorata la fattibilità del collegamento tramite fibra ottica dei POP per alcune sedi per ora ancora raggiunte solo con linee in rame (MI, BO, NA-OV). Inoltre, è in fase di pianificazione il Figura Stato della connettività delle VPN in SPC con Roma Sede Centrale. Roma è inoltre connessa anche con i presidi di via Nizza e v.le Pinturicchio (Roma) e Preturo (l'aquila) alle quali fornisce l'accesso alla rete. collegamento della sede di Milano alla rete di monitoraggio e scambio di dati sismici su VPN. Sempre con SPC si sta creando il supporto operativo al TTC Monitoraggio Sismico tra le Sedi di Catania e Napoli per avere, in caso di emergenza, le tre principali sale di controllo collegate in tempo reale con i servizi necessari, quali ad es. la videoconferenza. Un suggerimento potrebbe essere quello di contenere il numero di fornitori di accesso, al limite riducendoli ad uno o due provider (a parte collegamenti specifici, es. satellitari). Con una soluzione simile sarebbe sicuramente più facile intraprendere una contrattazione sui costi globali partendo da una posizione di maggior forza contrattuale. Comunque, tale strategia non è sicuramente da considerarsi come univoca, in quanto l esperienza dello scorso anno con un azione di contrattazione della fornitura GARR, ha portato alla formalizzazione di un offerta che, a fronte di una riduzione del 38% della spesa a regime, prevedeva un potenziamento delle linee. Videoconferenza Con l attivazione del sistema di videoconferenza, sarà emanato un regolamento per l accesso al servizio da parte del personale. In parallelo sarà attivato un sistema web di prenotazione d uso degli apparati che consenta una programmazione delle videoconferenze. Inoltre, è prevista l acquisizione delle licenze per l attivazione delle MCU già presenti sui singoli end-point di sezione, in modo tale da poter realizzare multiconferenze (fino a 4-5 siti contemporanei) direttamente presso le singole sedi senza dover dipendere dalla MCU centrale. Infine, in occasione di seminari o workshop di particolare importanza e di interesse trasversale fra le sezioni, sarà attivato il sistema trasmissione in streaming degli eventi, sia in modalità live, che on demand. Sicurezza È da tempo in atto un processo per arrivare alla stesura di un regolamento di utilizzo delle risorse informatiche efficiente, valido e corretto sotto il profilo legale, che possa essere cogente per l intero Istituto, superando la situazione attuale dove, esigenze locali, hanno richiesto l emanazione di singoli provvedimenti (ad es. RM, MI). È infatti sentita da più parti l esigenza di uniformare la totalità delle Sezioni alla norma di corretto utilizzo delle risorse informatiche, per una maggiore tutela di tutti i dipendenti e dei vari servizi offerti dalle strutture informatiche d istituto. Infatti, esiste un campo dell informatica legale e forense cui è necessario adeguarsi per non incorrere in sanzioni. L obiettivo è quello di arrivare a produrre un documento approvato dal Presidente e sottoposto agli organi direttivi dell Istituto che costruisca un Regolamento Unico dei Servizi Informatici INGV. Calcolo e GRID Presso la Sezione di Pisa proseguiranno le attività avviate nel 2008 con un accordo di collaborazione per lo start-up di un Centro di Supercalcolo tra SPEDIA SpA, NATO Undersea Research Centre e INGV. Inoltre, ad inizio 2009, la sede di Roma porterà a termine l installazione e configurazione del Cluster ELIOS. Da una ricognizione sulle esigenze di calcolo avanzato compiuta in ogni sezione dell Istituto risulta che, al momento, tale necessità non sia una richiesta primaria 78

123 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2009 presente in modo uniforme in tutte le sedi. Non esiste una trasversalità completa fra tutte le sezioni, ovvero le esigenze locali superano quelle trasversali e coordinate. Ciononostante il TTC pensa di proporre la creazione in ogni sezione di un punto di accesso alla GRID della ricerca già esistente, offrendo la disponibilità ai ricercatori di una macchina configurata con il sistema operativo adeguato e relativi certificati digitali. In questo modo in ogni sezione sarà possibile l accesso alle risorse di calcolo su griglia, come avviene in alcune sezioni (CT, PI) già da tempo, permettendo la partecipazione a progetti di calcolo distribuito sia nazionali che europei. 5. Pubblicazioni 5.1 Articoli pubblicati nel 2008 su riviste JCR Articoli in stampa su riviste JCR Altre pubblicazioni 474. Faggioni, O., Gabellone, A., Hollett, R., Kessel, R. T., Soldani, M., Anti-intruder port protection MAC (Magnetic ACoustic) System : advances in the magnetic component performance, WSS WaterSide Security 1 st International Conference and Exhibition Falco, Luigi,, Implementazione e gestione di una rete di monitoraggio GPS e sismica mediante tecnologie GPRS/EDGE/UMTS/HSDPA, Rapporti Tecnici INGV. 79

124 Piano Triennale di Attività Laboratorio di paleomagnetismo 1. Curatore/i (o coordinatore/i se TTC) Leonardo Sagnotti (RM2) 2. Sezioni che hanno concorso alle attività RM2 3. Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 Nel corso del 2008 il laboratorio di paleomagnetismo è stato impegnato su tematiche che coprono un ampio spettro nell ambito delle discipline geofisiche e delle scienze della Terra in generale. Le attività di gestione strumentale hanno comportato un considerevole impegno. Nel corso dell anno sono stati acquisiti ed installati nuovi strumenti per la misura della suscettività magnetica, della magnetizazione rimanente e la produzione di magnetizzazioni artificiali. Inoltre, il magnetometro criogenico senza serbatoio di elio liquido, installato nel 2006, ha manifestato problemi di perdita dello stato di superconduzione dei sensori durante cicli di misura prolungati. Sono stati effettuati varie verifiche di funzionamento ed alcuni interventi sui circuiti di raffreddamento, inclusa la purifica generale del compressore. Nel settembre 2008 si è dovuto purtroppo procedere alla spedizione del magnetometro alla ditta costruttrice per la risoluzione del problema. Per quanto riguarda le applicazioni alla ricostruzione dell evoluzione geodinamica della penisola italiana, sono stati pubblicati i risultati dello studio sui sedimenti del Bacino Terziario Piemontese e sono proseguite le ricerche sul paleomagnetismo e l anisotropia magnetica dei depositi Plio-Pleistocenici del bacino di Crotone. I dati ottenuti hanno fornito originali evidenze sperimentali che conducono ad una nuova interpretazione dell evoluzione geodinamica recente di quei settori della penisola. Si sono inoltre svolte ricerche applicate alla ricostruzione geodinamica di due diverse regioni delle Ande: l altipiano della Puna nell Argentina settentrionale e la regione della Terra del Fuoco, in Argentina meridionale. Questi studi sono mirati alla comprensione ed alla scansione temporale dei fenomeni geodinamici che hanno portato alla genesi di tali catene montuose arcuate. Per quanto riguarda le applicazioni agli studi di stratigrafia, sono state condotte ricerche di magnetostratigrafia integrata in diverse successioni di età compresa tra il Cretacico e l Olocene. Le sezioni studiate si riferiscono sia a successioni stratigrafiche esposte a terra, negli Appennini ed in Spagna, sia a carote ottenute tramite perforazione su fondale marino, nel Mediterraneo, nei margini peri-antartici e al largo delle isole Svalbard. Importanti risultati sono stati ottenuti per il miglioramento della definizione di alcuni intervalli della scala del tempo geologico (Paleogene, Pleistocene, Oligocene) e per la risoluzione di problemi geologici a scala regionale. Una menzione a parte va alle attività svolte dal laboratorio di paleomagnetismo dell INGV nell ambito del progetto internazionale di perforazione in Antartide denominato ANDRILL (Fig. 2.2_1). Sono state effettuate misure sui campioni sia della prima che della seconda stagione di perforazione e si è lavorato alla definizione della magnetostratigrafia e di un modello di età ad alta risoluzione. Per quanto riguarda le applicazioni alla ricostruzione delle variazioni del campo magnetico terrestre nel passato geologico, si segnalano le misure svolte su di una carota prelevata nel bacino di Wilkes al largo dell Antartide, per un intervallo che include l ultima inversione completa del campo e l intero Chron a polarità normale di Brunhes. Sono state inoltre condotte ricerche volte alla ricostruzione delle paleovariazioni secolari del campo magnetico terrestre nel corso dell Olocene nell area Mediterranea ed alle relative potenzialità ai fini della datazione ad alta risoluzione di sequenze sedimentarie. In particolare, sono state analizzate carote 80 Figura Siti di perforazione del progetto ANDRILL nella regione del McMurdo Sound in Antartide. ANDRILL è un progetto internazionale di perforazione in Antartide risulta dalla collaborazione di Germania, Italia, Nuova Zelanda, regno Unito e Stati Uniti d America ( (A) Drill rig e laboratori annessi al sito di perforazione SMS. (B) Visione obliqua (verso sud-ovest) della regione del McMurdo Sound nella quale si vede la posizione dei due siti MIS e SMS ed i vulcani Mt. Morning, Mt. Discovery, e Ross Island (immagine LANDSAT modificata dall'antarctic Geospatial Information Center e dall ANDRILL Science Management Office). (C) Profilo est-ovest tra il Victoria Land Basin ed il settore costiero della catena Transantartica. ottenute nel canale di Sardegna, al largo di Augusta, in Sicilia, e nelle trincee scavate al Piano di Pecore, nell Appennino meridionale. Lo studio paleomagnetico e la correlazione dei dati ottenuti alle curve regionali di paleovariazione secolari del campo geomagnetico sono stati anche applicati alla ricostruzione della cronologia degli episodi di maggiore attività Olocenica dello Stromboli (Fig. 2.2_2). I dati ottenuti hanno consentito di

125 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2009 migliorare le conoscenze a riguardo dell età degli eventi parossistici e della durata dei periodi di attività vulcanica ridotta, e quindi contrubuiscono ad una migliore valutazione dei rischi vulcanici connessi a tale vulcano. Infine, per quanto riguarda le proprietà magnetiche fondamentali di minerali e rocce sono proseguite le ricerche sulle proprietà magnetiche del particolato atmosferico (PM), sui suoli e i sedimenti affioranti nell area del presunto cratere meteoritico del Sirente e gli analoghi laghetti appenninici e sulle proprietà magnetiche delle meteoriti condritiche non ordinarie e delle acondriti. Inoltre, nel corso del 2008 il laboratorio di paleomagnetismo ha ospitato diversi ricercatori e studenti provenienti da varie università italiane ed extra-europee, nonché, per l intero anno, due giovani dottorandi italiani, per lo svolgimento di misure. 4. Progetto delle attività da svolgere con particolare riferimento all'anno 2009 Per il 2009 si prevede che il laboratorio prosegua nello sviluppo delle attività di ricerca in corso nei vari campi di applicazione del paleomagnetismo e del magnetismo delle rocce. Per quel che concerne la gestione della dotazione strumentale si prevede di poter nuovamente disporre di due magnetometri criogenici pienamente operativi e di reinstallare quindi il magnetometro senza serbatoio di elio liquido a seguito degli interventi di riparazione operati nel corso del Per quanto riguarda il paleomagnetismo applicato alla tettonica ed alla geodinamica, si prevede di approfondire le ricerche nel territorio italiano e di completare le ricerche condotte nel bacino Plio-Pleistocenico di Crotone, volte alla definizione di dettaglio della tettonica recente dell area nell ambito della generale evoluzione geodinamica del blocco calabro nel corso degli ultimi 5 milioni di anni. Si prevede inoltre di proseguire le ricerche sviluppate in alcuni settori della catena andina caratterizzati dallo sviluppo di catene montuose arcuate (Colombia, oroclino boliviano, oroclino patagonico) e di iniziare ricerche di paleomagnetismo applicate alla ricostruzione dell evoluzione geodinamica della placca caraibica. Su quest ultimo punto, in particolare si intende affiancare le misure di paleomagnetismo ad analisi sismotettoniche nell isola di Cuba, in collaborazione con ricercatori della sezione CNT. Per quel che riguarda le ricerche di paleomagnetismo applicate alla stratigrafia (magnetostratigrafia) si prevede di proseguire le ricerche in corso di stratigrafia integrata su numerose sezioni esposte a terra nella penisola italiana ed in Sicilia. In particolare, tali ricerche includono l intervallo del Miocene inferiore (Burdigaliano-Langhiano), esposto in sezioni affioranti al Conero, in Sicilia e a Malta; il Paleogene, esposto in varie sezioni della penisola iberica e della Bulgaria; alcune intervalli del Mesozoico, esposti in sezioni dell Appennino umbro-marchigiano. Inoltre, verranno ulteriormente sviluppate ricerche di magnetostratigrafia integrata su diverse carote di età Olocenica e Pleistocenica, prelevate da perforazioni marine, sia nell area mediterranea che nelle aree polari (margini peri-antartici, Svalbard). Infine, proseguiranno le ricerche di magnetostratigrafia e di cronostratigrafia integrata sulle successioni stratigrafiche, di età compresa nell intervallo Miocene-Pleistocene, recuperate sul fondo del mare di Ross (Antartide) nell ambito del progetto internazionale di perforazione ANDRILL. Nel 2009 si prevede la pubblicazione dei principali risultati stratigrafici di sintesi per le due stagioni di perforazioni sul ghiaccio (MIS McMurdo Ice Shelf, ANDRILL Site AND-1B e SMS Southern McMurdo Sound, ANDRILL Site AND-2-2A), in cui il laboratorio di paleomagnetismo dell INGV è stato coinvolto come struttura di riferimento, in collaborazione con l Università di Davis (California, USA) e l Università di Otago (NZ). Per quel che riguarda le ricerche volte alla ricostruzione della paleovariazione secolare (PSV) del campo geomagnetico ed alle relative applicazioni alla datazione paleomagnetica ad alta risoluzione, si prevede di proseguire le ricerche volte alla determinazione delle caratteristiche della PSV nell area mediterranea, mediante analisi paleomagnetiche specifiche in sezioni stratigrafiche marine e continentali. Inoltre, verranno proseguiti gli studi di paleomagnetismo sui prodotti vulcanici di Stromboli e Pantelleria, al fine di fornire vincoli originali per la messa a punto di uno schema cronologico per gli eventi vulcanici e la stima del rischio associato a tali apparati vulcanici. Per quanto concerne le ricerche sulle proprietà magnetiche di base dei materiali naturali, si prevede di approfondire gli studi sulle proprietà magnetiche delle polveri sottili atmosferiche, Figura Proiezione equiarea (emisfero inferiore) di alcune delle direzioni paleomagnetiche ottenute dai prodotti vulcani dell Olocene medio-inferiore dello Stromboli. La linea scura continua indica la varaizione della direzione del campo magnetico terrestre ricostruita a Stromboli sulla base dei dati di paleovariazione secolare registrate nei sedimenti lacustri e nei reperti archeologici europei per il periodo da ~8000 a 6200 anni BP (da Speranza et al., 2008). 81

126 Piano Triennale di Attività mirate all applicazione delle tecniche di magnetismo delle rocce all analisi dell inquinamento dell aria e di sviluppare tecniche specifiche di analisi e di misura per la risoluzione dei problemi legati specificatamente alla caratterizzazione di tale particolato atmosferico. Inoltre, si prevede di sviluppare le tecniche di analisi intergrata dei dati magnetici con i dati relativi alla forma dimensione e composizione delle particelle ricavati da osservazioni ed analisi al microscopio elettronico a scansione, in collaborazione con ricercatori della sezione RM1. 5. Pubblicazioni 5.1 Articoli pubblicati nel 2008 su riviste JCR 73. Coccioni, R., Marsili, A., Montanari, A., Bellanca, A., Neri, R., Bice, D. M., Brinkhuis, H., Church, N., Macalady, A., McDaniel, A., Deino, A., Lirer, F., Sprovieri, M., Maiorano, P., Monechi, S., Nini, C., Nocchi, M., Pross, J., Rochette, P., Sagnotti, L., Integrated stratigraphy of the Oligocene pelagic sequence in the Umbria-Marche basin (northeastern Apennines, Italy): A potential Global Stratotype Section and Point (GSSP) for the Rupelian/Chattian boundary, GSA Bulletin, 3-4, 120 (2008), , /B Florindo, F., Nelson, A. E., Haywood, A. M., Introduction to Antarctic cryosphere and Southern Ocean climate evolution (Cenozoic Holocene), Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 1-2, 260 (2008), 1-7, /j.palaeo Forsberg, C. F., Florindo, F., Grützner, J., Venuti, A., Solheim, A., Sedimentation and aspects of glacial dynamics from physical properties, mineralogy and magnetic properties at ODP Sites 1166 and 1167, Prydz Bay, Antarctica, Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 1-2, 260 (2008), , /j.palaeo Gong, Z., Dekkers, M. J., Dinarès-Turell, J., Mullender, T. A. T., Remagnetization mechanism of lower Cretaceous rocks from the Organyà Basin (Pyrenees, Spain), Studia Geophysica et Geodaetica, 52 (2008), Incarbona, A., Di Stefano, E., Sprovieri, R., Bonomo, S., Censi, P., Dinarès-Turell, J., Spoto, S., Variability in the vertical structure of the water column and paleoproductivity reconstruction in the central-western Mediterranean during the Late Pleistocene, Marine Micropaleontology, 69 (2008), 26-41, /j.marmicro Jovane, L., Acton, G., Florindo, F., Verosub, K. L., Geomagnetic field behavior at high latitudes from a paleomagnetic record from Eltanin core in the Ross Sea sector, Antarctica, Earth and Planetary Science Letters, 267 (2008), , /j.epsl Maffione, M., Speranza, F., Faccenna, C., Cascella, A., Vignaroli, G., Sagnotti, L., A synchronous Alpine and Corsica-Sardinia rotation, Journal of Geophysical Research, 113 (2008), B03104, /2007JB Marra, F., Florindo, F., Boschi, E., History of glacial terminations from the Tiber River, Rome: Insights into glacial forcing mechanisms, Paleoceanography, 23 (2008), PA2205, /2007PA Rochette, P., Gattacceca, J., Bonal, L., Bourotte-Denise, M., Chevrier, V., Clerc, J.-P., Consolmagno, G., Folco, L., Gounelle, M., Kohout, T., Pesonen, L., Quirico, E., Sagnotti, L., Skripnik, A., Magnetic classification of stony meteorites: 2. Non-ordinary chondrites, Meteoritics & Planetary Science, 5, 43 (2008), Roveri, M., Bertini, A., Cipollari, P., Cosentino, D., Di Stefano, A., Florindo, F., Gennari, R., Gliozzi, E., Grossi, F., Iaccarino, S., Lugli, S., Manzi, V., Earliest Zanclean age for the Colombacci and uppermost Di Tetto formations of the «latest Messinian» northern Apennines: New palaeoenvironmental data from the Maccarone section (Marche Province, Italy) by Popescu et al. (2007) Geobios 40 ( ), Geobios, 41 (2008), , /j.geobios Soria, J. M., Caracuel, J. E., Corbí, H., Dinarès-Turell, J., Lancis, C., Tent-Manclús, J. E., Viseras, C., Yébenes, A., The Messinian early Pliocene stratigraphic record in the southern Bajo Segura Basin (Betic Cordillera, Spain): Implications for the Mediterranean salinity crisis, Sedimentary Geology, 3-4, 203 (2008), , /j.sedgeo Speranza, F., Pompilio, M., D'Ajello Caracciolo, F., Sagnotti, L., Holocene eruptive history of the Stromboli volcano: Constraints from paleomagnetic dating, Journal of Geophysical Research, 113 (2008), B09101, /2007JB Szoenyi, M., Sagnotti, L., Hirt, A. M., A refined biomonitoring study of airborne particulate matter pollution in Rome, with magnetic measurements on Quercus Ilex tree leaves, Geophysical Journal International, 1, 173 (2008), , /j X x Tent-Manclús, J. E., Soria, J. M., Estévez, A., Lancis, C., Caracuel, J. E., Dinarès-Turell, J., Yébenes, A., The Tortonian salinity crisis in the Fortuna Basin (southeastern Spain): Stratigraphic record, tectonic scenario and chronostratigraphy, Comptes Rendus Geoscience, 7, 340 (2008), , /j.crte Villa, G., Lupi, C., Cobianchi, M., Florindo, F., Pekar, S. F., A Pleistocene warming event at 1 Ma in Prydz Bay, East Antarctica: Evidence from ODP Site 1165, Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 1-2, 260 (2008), , /j.palaeo Articoli in stampa su riviste JCR 381. Payros, A., Orue-Etxebarria, J., Bernaola, G., Apellaniz, E., Dinarès-Turell, J., Tosquella, J., Caballero, F., Characterization and astronomically calibrated age of the first occurrence of Turborotalia frontosa in the Gorrondatxe section, a prospective Lutetian GSSP: implications for the Eocene time scale, Lethaia, /j x. 82

127 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al Altre pubblicazioni 479. Florindo, F., Harwood, D., Levy, R., SMS Project Science Team,, SMS Project Science Team,, SMS Project Science Team,, SMS Project Science Team, ANDRILL's Success During the 4th International Polar Year, Scientific Drilling, 6 (2008), 29-31, /iodp.sd Naish, T. R., Powell, R. D., Barrett, P. J., Levy, R. H., Henrys, S., Wilson, G. S., Krissek, L. A., Niessen, F., Pompilio, M., Ross, J., Scherer, R., Talarico, F., Pyne, A., ANDRILL-MIS Science Team,, ANDRILL-MIS Science Team, Late Cenozoic Climate History of the Ross Embayment from the AND-1B Drill Hole: Culmination of Three Decades of Antarctic Margin Drilling, 10th International Symposium on Antarctic Earth Sciences in Santa Barbara (August 26-September 1, 2007) Sagnotti, L., Contributi del Paleomagnetismo alla Stratigrafia del Pleistocene Medio-Superiore (Brunhes Chron), il Quaternario - Italian Journal of Quaternary Sciences, 1A, 21 (2008), Soria, J. M., Caracuel, J. E., Corbí, H., Dinarès-Turell, J., Lancis, C., Tent-Manclús, J. E., Yébenes, A., The Bajo Segura Basin (SE Spain): implications for the Messinian Salinity Crisis in the Mediterranean margins, Stratigraphy, 3-4, 5 (2008), Venuti, A., Cobianchi, M., Lupi, C., Records of Climate and Paleoceanographic Variability during the Mid- Pleistocene Transition in the Pacific Ocean, The Pacific and Arctic Oceans: new Oceanographis Research,

128 Piano Triennale di Attività TTC - Laboratori di chimica e fisica delle rocce 1. Curatore/i (o coordinatore/i se TTC) Massimo Pompilio (PI) 2. Sezioni che hanno concorso alle attività RM1, BO, CT, NA-OV, PA, PI 3. Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 A CT, nel mese di agosto, è stata acquistato un nuovo spettrometro XRF Rigaku ZSX primus II (fig. 2.3_1). In novembre è stata ultimata l installazione e sono in corso le procedure per la calibrazione dello strumento. Si sono anche avviate le procedure di preparazione delle pasticche di polvere pressata ed è stata inoltre rimessa in funzione la perlatrice per preparare i dischi di vetro da utilizzare per l analisi delle rocce. Si sta procedendo alla verifica dello stato di funzionamento del laboratorio di chimica fine. Nel laboratorio di sedimentologia si è proceduto all acquisto di un microscopio binoculare con camera digitale ad alta risoluzione, di una stufa elettrica, di un sistema di strumentazioni per quartare materiali vulcanici e un setacciatore automatico di materiali vulcanici incoerenti. Il personale impegnato nell uso del CAMSIZER e dello spettrometro XRF ha frequentato corsi di addestramento ed aggiornamento sull utilizzo degli strumenti. A CT sono stati studiati sia i prodotti dell attività esplosiva ed effusiva dell Etna avvenuta nel corso dell anno sia i prodotti eruttati da Stromboli durante l attività stromboliana ordinaria. I Laboratori sono stati utilizzati da dottorandi e tirocinanti delle Università di Catania, Palermo e Trieste. A NA-OV, nei laboratori di Spettrometria di Massa e Chimica Fine, si è eseguita la revisione delle cappe chimiche e la sostituzione del computer interno dello spettrometro (fig. 2.3_2), l unità di alimentazione delle pompe ioniche e l unità di raffreddamento del magnete. I restanti laboratori non hanno subito significative variazioni. Nel 2008 sono proseguite le analisi isotopiche di rocce e minerali di vulcani attivi italiani. In particolare per Stromboli ed Etna sono state eseguite, nell ambito del programma di monitoraggio petrologico, analisi isotopiche di rocce e minerali di campioni dell attività 2007 e Inoltre sono state anche eseguite le analisi su inclusioni silicatiche in minerali separati da prodotti recenti dei Campi Flegrei, di Ischia e di Pantelleria. I laboratori hanno ospitato ricercatori e studenti di università italiane. A PA sono state studiate le inclusioni fluide dei prodotti dell Etna emessi nel Tali studi hanno confermato le peculiari relazioni della composizione chimica ed isotopica dei fluidi delle inclusioni con quella dei gas rilasciati in aree periferiche del vulcano. In collaborazione con l ISTO-Orleans, è stato formulato un modello predittivo della solubilità dei gas nobili in tutte le possibili composizioni di magma ed in un intervallo di condizioni termobariche, fino a pressioni mantelliche. Tale modello è in fase di sottomissione per pubblicazione su rivista internazionale. Sono in corso di investigazione le abbondanze elementari ed isotopiche di He, Ne ed Ar nelle inclusioni fluide intrappolate in olivine e pirosseni dei magmi eruttati da Stromboli. È stato acquistato, ed è in fase di installazione, il laser di potenza per la microablazione di materiali solidi, per analizzare le singole vescicole intrappolate nelle vulcaniti. A RM la EMP ed il FE-SEM sono stati frequentati dai ricercatori dell ente attraverso una opportuna calendarizzazione nell ambito di 32 progetti inerenti diverse discipline. È stato realizzato il progetto esecutivo per la realizzazione di un rotary shear apparatus e sono proseguiti gli studi sperimentali sui processi di interazione tra crosta e magmi utilizzando magmi dei vulcani Procida, Vesuvio, Merapi e Colli Albani in collaborazione con l Università di Uppsala. In collaborazione con la stessa Università è iniziato uno studio sulla mobilità dei volatili crostali durante l attività vulcanica svolgendo analisi di campioni vulcanici con la tecnica di tomografia 3D presso il Tomolab di Elettra a Trieste. È stato completato uno studio sperimentale sulla crescita di cristalli nei basalti etnei in condizioni anidre e idrate ad alta e bassa pressione e sugli stessi prodotti sono stati effettuati studi sulle loro caratteristiche meccaniche in relazione a fluidi circolanti e segnali associati. Sono stati installati e calibrati un Figura Spettrometro di massa per la misura dei rapporti isotopici nelle rocce operativo nella sezione di Napoli - OV. 84 Figura Spettrometro XRF di nuova installazione nella sezione di Catania dell'ingv per le analisi delle rocce. picnometro a gas, un reometro per la determinazione della viscosità non newtoniana di materiali analoghi e una pressa uniassiale per lo studio delle proprietà fisiche delle rocce. Su quest ultimo apparato è stato progettato e

129 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2009 realizzato un forno che permette di riscaldare il campione ad alta temperatura (Fig. 2.3_3). I primi esperimenti sono stati effettuati per indagare la variazione dell emissione di Rn in rocce piroclastiche sottoposte a diversi tassi di deformazione. Le attività del laboratorio analogico hanno riguardato lo studio della propagazione dello stress lungo piani di faglia che è stato approfondito attraverso esperimenti effettuati alla pressa da banco su materiali analoghi e utilizzando per osservare la propagazione della frattura una telecamera ad alta velocità ed e acquisendo le onde di taglio generate attraverso sensori applicati sul campione. A PI è stata installata una fornace tubolare verticale per alte temperature (1.600 C) e sono iniziati gli esperimenti fusioni di rocce e gli esperimenti mirati a definire gli effetti della alterazione ad alta temperatura sui clasti di ceneri. Nello stesso laboratorio sono proseguiti gli studi tessiturali e petrologici sui prodotti recenti dei vulcani attivi italiani e sulle carote delle perforazioni antartiche (pozzi Andrill-MIS e SMS). Il laboratori sono stati utilizzati da dottorandi e laureandi delle Università di Pisa, Palermo e Cagliari e da ricercatori stranieri. A BO, in collaborazione con l Università di Padova e la University of Louisville (USA) è stato compiuto uno studio microstrutturale su campioni di roccia provenienti da una faglia esumata delle Alpi italiane, anche grazie all' FE-SEM di Roma. È stato mostrato un bilancio energetico, che descrive la combinazione delle varie componenti energetiche durante una rottura cosismica. 4. Progetto delle attività da svolgere con particolare riferimento all'anno 2009 A CT, nel 2009, è stato proposto l acquisto di un frantoio a ganasce per la preparazione dei campioni di rocce ed è programmato il ripristino delle tecniche di analisi per la determinazione del FeO e della L.O.I. nelle rocce. Si procederà con la calibrazione dello spettrometro XRF utilizzando sia le pasticche di polvere pressata che le perle. Nel corso dell anno saranno implementate e sviluppate le tecniche di analisi tessiturali dei prodotti esplosivi, tramite l integrazione e il confronto delle metodologie derivanti dall uso del CAMSIZER e del microscopio stereoscopico. A Napoli per l anno 2009 sono previste: a) la messa a punto del sistema per microanalisi Micromill Micromachining System, di recente acquisizione; b) la messa in opera di un titolatore per acidi; c) la sostituzione dell unità di condizionamento nel laboratorio di Spettrometria di Massa; d) il potenziamento della vecchia unità di condizionamento che serve il laboratorio di Chimica Fine per aumentare la pressione nel suddetto laboratorio, allo scopo di ottenere un ambiente più pulito. Il laboratorio di Chimica Generale verrà attrezzato con una cappa a flusso laminare al cui interno verrà posto il sistema per microanalisi. Nel laboratorio di Chimica Fine verranno posizionate due cappe a flusso laminare, in sostituzione di una cappa chimica. All interno di una di esse saranno posizionate le colonne per la separazione di Sr e Nd da campioni a bassa concentrazione di Sr (<30ppm), e nell altra saranno posizionate le colonnine per la separazione di Sr e Nd da campioni a bassissima concentrazione di Sr (<1ppm), quali quelli prelevati attraverso Microdrilling per microanalisi isotopiche. Nel laboratorio di Spettrometria FTIR sarà effettuata la revisione del sistema di essiccamento aria e CO 2, con sostituzione dei filtri e delle perle di allumina. Nel 2009 proseguiranno gli studi isotopici di rocce e minerali, a diversa scala, e quelli delle inclusioni silicatiche di prodotti dei vulcani attivi italiani. Per Stromboli ed Etna proseguiranno le Figura Pressa uniassiale con una capacità massima di carico di 250 kn di nuova installazione presso i Laboratori HPHT della sezione Roma 1 dell'ingv. Le prove possono essere svolte applicando tassi di carico e di deformazione misurabili con un estensimetro con risoluzione micrometrica. Nella pressa può essere alloggiata una fornace (nel riquadro) per esperimenti ad alta temperatura. analisi isotopiche nell ambito del programma di monitoraggio petrologico. A RM l evento principale del 2009 sarà il trasferimento degli apparati del laboratorio HPHT nei nuovi ambienti e il conseguente avviamento della nuova struttura realizzata allo scopo. Verranno quindi installati due forni ad alta temperatura e un piston cylinder non endloaded di diversa concezione per esperimenti fino a 1,5kbar. Verrà costruito e installato l apparato sperimentale rotary shear apparatus, la cui progettazione esecutiva è stata completata nel Nell ambito di nuovi progetti verranno: 1) intrapresi nuovi studi sperimentali sull attività esplosiva basaltica e allo scopo si effettueranno campagne di acquisizione dati a Stromboli con l ausilio di telecamere ad alta velocità e sistemi UAV per il campionamento delle ceneri; 2) investigate le caratteristiche meccaniche e le proprietà fisiche di prodotti piroclastici dei Campi Flegrei e del substrato etneo; 3) effettuati esperimenti volti alla determinazione di una equazione della viscosità di magmi latitici e shoshonitici dei Campi Flegrei in funzione di temperatura e contenuto d acqua. A PI si prevede di acquistare e mettere in opera un SEM tradizionale con microanalisi EDS e di proseguire gli esperimenti mirati a caratterizzare gli effetti di alterazione delle rocce ad alta temperatura. Si continuerà lo sviluppo di metodi per il riconoscimento della componente iuvenile delle ceneri, tramite analisi combinata delle tessiture dei clasti e 85

130 Piano Triennale di Attività microanalisi completa degli elementi maggiori e in tracce. I laboratori saranno di supporto per le ricerche vulcanologiche e petrologiche riguardanti i meccanismi di genesi, risalita, mescolamento, eruzione e messa in posto dei magmi nei vulcani italiani. A Palermo, l acquisto del laser ad eccimeri di potenza ad alta focalizzazione consentirà la messa in esercizio del laboratorio di laser ablation. L installazione dello strumento dovrebbe avvenire entro un paio di mesi, pertanto si ritiene che i primi dati sulle inclusioni fluide saranno disponibili nel corso dell anno. Dovranno comunque essere superate una serie di difficoltà tecniche. Si proseguirà l investigazione sui volatili intrappolati nelle vulcaniti dello Stromboli al fine di fornire informazioni di rilievo sull origine dei fluidi e dei magmi. In collaborazione con l ISTO di Orleans sono previste ulteriori indagini sperimentali sulla solubilità di gas inerti nei fusi silicatici in equilibrio con fasi gassose multicomponente. A BO si prevede l'utilizzo, in sinergia con ricercatori di RM1, del nuovo high velocity rotary shear apparaturs. Particolare interesse rivestirà lo studio dell'attrito su campioni ad alta velocità, la produzione di materiale fuso e la ricerca di una legge costitutiva in presenza di melting, da poter utilizzare in modelli dinamici della sorgente sismica. 5. Pubblicazioni 5.1 Articoli pubblicati nel 2008 su riviste JCR 17. Bai, L., Baker, D. R., Rivers, M., Experimental study of bubble growth in Stromboli basalt melts at 1 atm, Earth and Planetary Science Letters, 3-4, 267(2008), , /j.epsl Baker, D. R., The fidelity of melt inclusions as records of melt composition, Contribution to Mineralogy and Petrology, 3, 156(2008), , /s Benson, P., Vinciguerra, S., Meredith, P., Young, P., Laboratory Simulation of Volcano Seismicity, Science, 5899, 322 (2008), , /science De Campos, C. P., Dingwell, D. B., Perugini, D., Civetta, L., Fehr, T.K., Heterogeneities in magma chambers: Insights from the behavior of major and minor elements during mixing experiments with natural alkaline melts, Chemical Geology, 3-4, 256(2008), , /j.chemgeo Di Roberto, A., Bertagnini, A., Pompilio, M., Gamberi, F., Marani, M. P., Rosi, M., Newly discovered submarine flank eruption at Stromboli volcano (Aeolian Islands, Italy), Geophysical Research Lettters, 35 (2008), L16310, /2008GL Di Roberto, A., Rosi, M., Bertagnini, A., Marani, M. P., Gamberi, F., Del Principe, A., Deep water gravity core from the Marsili Basin (Tyrrhenian Sea) records Pleistocenic Holocenic explosive events and instability of the Aeolian Archipelago, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 1, 177 (2008), , /j.jvolgeores Gurioli, L., Harris, A., Houghton, B., Polacci, M., Ripepe, M., Textural and geophysical characterization of explosive basaltic activity at Villarrica volcano, Journal Of Geophysical Research, 113 (2008), B08206, /2007JB Iezzi, G., The thermal behavior of richterite, American Mineralogist, 93 (2008), Iezzi, G., The P21/m - C2/m phase transition in synthetic amphiboles in the system, European Journal of Mineralogy, 6, 20 (2008), (8), / /2008/ Iezzi, G., Mollo, S., Ventura, G., Cavallo, A., Romano, C., Experimental solidification of anhydrous latitic and trachytic melts at different cooling rates: the role of nucleation kinetics, Chemical Geology, 3-4, 253 (2008), , /j.chemgeo Landi, P., Métrich, N., Bertagnini, A., Rosi, M., Recicling and re-hydration of degassed magma inducing transient dissolution/crystallization events at Stromboli (Italy), Journal of Volcanology and Geothermal Research, 174 (2008), , /j.jvolgeores Mangiacapra, A., Moretti, R., Rutherford, M., Civetta, L., Orsi, G., Papale, P., The deep magmatic system of the Campi Flegrei caldera (Italy), Geophys.Res.Lett., 35 (2008), L21304, /2008GL Mariucci, M. T., Pierdominici, S., Pizzino, L., Marra, F., Montone, P., Looking into a volcanic area: An overview on the 350 m scientific drilling at Colli Albani (Rome, Italy), Journal of Volcanology and Geothermal Research, 2, 176 (2008), , /j.jvolgeores Moretti, R., Baker, Don R., Modeling the interplay of fo 2 and fs 2 along the FeS-silicate melt equilibrium, Chemical Geology, 256 (2008), , /j.chemgeo Moretti, R., Dingwell, D. B., Richet, P., 8 th Silicate Melt Workshop, Chemical Geology, 256 (2008), 77-79, /j.chemgeo Pittarello, L., Di Toro, G., Bizzarri, A., Pennacchioni, G., Hadizadeh, J., Cocco, M., Energy partitioning during seismic slip in pseudotachylyte-bearing faults, Earth and Planetary Science Letters, 269 (2008), , /j.epsl Poe, B. T., Romano, C., Varchi, V., Misiti, V., Scarlato, P., Electrical conductivity of a phonotephrite from Mt. Vesuvius: the importance of chemical composition on the lectrical conductivity of silicate melts, Chemical Geology, 3-4, 256 (2008), , /j.chemgeo Quartieri, S., Boscherini, F., Dalconi, C., Iezzi, G., Meneghini, C., Oberti, R., Magnesium K-edge EXAFS study of bond-length behaviour in synthetic pyrope-grossular garnet solid solution, American Mineralogist, 93(2008), , /am Raspa, G., Moscatelli, M., Stigliano, F., Patera, A., Marconi, F., Folle, D., Vallone, R., Mancini, M., Cavinato, G. P., Milli, S., Coimbra Leite Costa, J. P., Geotechnical characterization of the upper Pleistocene-Holocene alluvial deposits of Roma (Italy) by means of multivariate geostatistics: Cross-validation results, Engineering Geology, 101 (2008), , /j.enggeo

131 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al Scaillet, B., Pichavant, M., Cioni, R., Upward migration of Vesuvius magma chamber over the past 20, 000 years, Nature, 445(2008), , /nature Scheibner, B., Heumann, A., Wörner, G., Civetta, L., Crustal residence times of explosive phonolite magmas: U Th ages of magmatic Ca-Garnets of Mt. Somma-Vesuvius (Italy), Earth and Planetary Science Letters, 3-4, 276 (2008), , /j.epsl Schuessler, J., Botcharnikov, R., Behrens, H., Misiti, V., Freda, C., Oxidation state of iron in hydrous phono-tephritic melts, American Mineralogist, 10, 93(2008), Ueda, T., Obata, M., Di Toro, G., Kanagawa, K., Ozawa, K., Mantle earthquakes frozen in mylonitized ultramafic pseudotachylytes of spinel-lherzolite facies., Geology, 8, 36(2008), , /G24739A Vetere, F., Behrens, H., Schuessler, J., Holtz, F., Misiti, V., Borchers, L., Viscosity of andesite melts and its implication for magma mixing prior to Unzen eruption, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 1-2, 175 (2008), , /j.jvolgeores Articoli in stampa su riviste JCR 297. Aiuppa, A., Baker, D. R., Webster, J. D., Halogens in volcanic systems, Chemical Geology, /j.chemgeo Arienzo, I., Civetta, L., Heumann, A., Wörner, G., Orsi, G., Isotopic evidence for open system processes within the Campanian Ignimbrite (Campi Flegrei, Italy) magma chamber, Bulletin of Volcanology, (2008), on line first, /s Baker, D. R., Balcone-Boissard, H.Halogen diffusion in magmatic systems: Our current state of knowledge, Chemical Geology, /j.chemgeo Balcone-Boissard, H., Baker, D. R., Villemant, B., Boudon, G., F and Cl diffusion in phonolitic melts: Influence of the Na/K ratio, Chemical Geology, /j.chemgeo Barberi, F., Davis, M. S., Isaia, R., Nave, R., Ricci, T., Volcanic risk perception in the Vesuvius population, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 3, 172 (2008), , /j.jvolgeores Behrens, H., Misiti, V., Freda, C., Vetere, F., Botcharnikov, R. E., Scarlato, P., Solubility of H 2O and CO 2 in ultrapotassic melts at 1200 C and 1250 C and pressure from 50 to 500MPa, American Mineralogist, /am Griffith, W. A., Di Toro, G., Pennacchioni, G., Pollard, D. D., Nielsen, S., Static stress drop associated with brittle slip events on exhumed faults, Journal of Geophysical Research Heap, M., Vinciguerra, S., Meredith, P.G., The evolution of elastic moduli with increasing crack damage during cyclic stressing of a basalt from Mt. Etna volcano, Tectonophysics, /j.tecto Iezzi, G., Liu, Z., Della Ventura, G., Synthetic ANaB(NaxLi1 xmg1)cmg5si8o22(oh)2 (with x=0.6, 0.2 and 0) P21/m amphiboles at high pressure: a synchrotron infrared study, Physics and Chemistry of Minerals, /s y Landi, P., Corsaro, R. A., Francalanci, L., Civetta, L., Miraglia, L., Pompilio, M., Tesoro, R., Magma dynamics during the 2007 Stromboli eruption (Aeolian Islands. Italy): Mineralogical, geochemical and isotopic data, Journal of Volcanology and Geothermal Research, /j.jvolgeores Marani, M. P., Gamberi, F., Rosi, M., Bertagnini, A., Di Roberto, A., Subaqueous sedimentary density flow processes and deposits of an island Volcano landslide (Stromboli island, Italy), Sedimentology, /j x Vinciguerra, S., Del Gaudio, P., Mariucci, M. T., Marra, F., Meredith, P. G., Montone, P., Pierdominici, S., Scarlato, P., Physical properties of tuffs from a scientific borehole at Alban hills volcanic district (central Italy), Tectonophysics, (2008), /j.tecto Altre pubblicazioni 463. D Oriano, C., Da Pelo, S., Podda, F., Cioni, R., Laser-Ablation Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (LA- ICP-MS): setting operating conditions and instrumental performance, Periodico di Mineralogia, 3, 77(2008), 65-74, /2008PM Di Gennaro, E., Bovio, E., Baralli, F., Faggioni, O., Soldani, M., Clearance Operation of Teulada Site (Italy): A Novel Approach for Short Term MCM Missions in Seafloor Hard Conditions, UDT Europe 2008 Conference Misiti, V., Iarocci, A., Strumentazioni in uso nel campo della petrologia sperimentale, Quaderni di Geofisica, 59, (2008), Perinelli, C., Orlando, A., Conte, A. M., Armienti, P., Borrini, D., Faccini, B., Misiti, V., Metasomatism induced by alkaline magma in the upper mantle of northern Victoria Land (Antarctica): an experimental approach, Geological Society London, Special Publication, 293 (2008), , /SP Vinciguerra, S., Bernabé, Y., Applying Rock Physics to Natural Hazards, EOS, 6, 89 (2008), 51, /2008EO Vinciguerra, S., Xiao, X., Evans, B., Constraining melt concentration and strain distribution around basalt dykes in partially molten systems, Geological Society London, Special Publication, 302 (2008), , /SP Wibberley, C. A. J., Graham, Y., Di Toro, G., Recent advances in the understanding of fault zone internal structure: a review, Geological Society London, Special Publication, 299 (2008), 5-33, /SP

132 Piano Triennale di Attività TTC - Laboratori di geochimica dei fluidi 1. Curatore/i (o coordinatore/i se TTC) Salvatore Inguaggiato (PA) 2. Sezioni che hanno concorso alle attività RM1, NA-OV, PA 3. Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 I laboratori di geochimica dei fluidi svolgono un ruolo fondamentale nella crescita dei settori di studio nel campo delle scienze della terra poiché partecipano alla scelta ed alla messa a punto di tecniche di misura di nuovi parametri per le attività di ricerca e monitoraggio. Gli sviluppi metodologici portati avanti dal personale operante all interno dei laboratori geochimici ha permesso di aumentare sia il numero di parametri analitici investigati che di semplificare e ottimizzare alcune tecniche analitiche. Durante il 2008 la sezione di Palermo è stata principalmente coinvolta nell espletamento delle misure analitiche in relazione ai programmi di ricerca e sorveglianza dell ente supportando le sezioni INGV (RM1, NA-OV, RM2) per quanto concerne le determinazioni isotopiche di He, C, D, O, gas disciolti ed elementi in traccia. Sono state ottimizzate le tecniche di analisi di elementi in traccia con l ICP ottico. Questo strumento, accoppiato all ICP-MS permetterà di ampliare il nostro range operativo consentendoci di lavorare su campioni con matrici complesse come le acque termali delle isole vulcaniche e sui condensati fumarolici. Con l avvento delle nuove tecnologie spettroscopiche (DOAS) che permettono di eseguire misure telemetriche sui plumes vulcanici è stata installata a Vulcano una stazione sperimentale di monitoraggio flussi di SO 2 (MiniMAXDOAS) nell ambito di un progetto internazionale (NOVAC). I flussi di SO 2 acquisiti rappresentano il primo set di dati registrati su un vulcano a condotto chiuso (PA). Inoltre il laboratorio di Palermo ha ideato, costruito ed installato una stazione di monitoraggio in continuo per la misura della CO 2 disciolta nelle acque di falda. I dati sperimentali sono stati acquisiti sulla falda termale dell isola di Stromboli nell ambito di un progetto DPC. Il laboratorio chimico-isotopico di NA-OV ha prodotto analisi chimiche ed isotopiche complete per quanto concerne i gas ed i condensati fumarolici, i gas disciolti e le acque di falda, supportando i programmi di sorveglianza geochimica dei Vulcani Campani ed il progetto di ricerca INGV-DPC UNREST. Inoltre, è stato sviluppato metodo innovativo per la misura del δcco 2 del CO 2 emesso del suolo, al fine di consentire la determinazione simultanea del flusso di CO 2 dal suolo e della composizione isotopica del carbonio del CO 2. Questa metodologia, è basata sulla variazione, nel tempo, della concentrazione e della composizione isotopica del carbonio del CO 2 in una camera di accumulo appoggiata al suolo. Tale metodologia è stata applicata all area di degassamento diffuso della Solfatara (DDS) permettendo di discriminare, in modo indipendente e più accurato rispetto ai tradizionali metodi statistici, le componenti biologica e idrotermale coinvolte nel processo di degassamento, evidenziando le strutture di degassamento attive nella DDS della Solfatara. Un nuovo metodo analitico è stato sviluppato per la determinazione della concentrazione di CO 2 e della composizione isotopica del carbonio in campioni di gas (plumes vulcanici) a concentrazioni di CO 2 molto basse (atmosferiche). Tale metodologia prevede l'accoppiamento di uno spettrometro Figura Spettrometro di Massa per isotopi Gas Nobili. 88 Figura ICP Massa per analisi elementi in traccia. di massa (CF-IRMS) con un sistema gascromatografico, Tale metodologia è stata applicata all Etna utilizzando come testing sites le aree crateriche di Vulcano e Solfatara. Nel corso del 2008 è stato acquistato, ed installato presso il Laboratorio chimico-isotopico di NA-OV, uno spettrometro di massa al plasma accoppiato induttivamente. Il sistema ICP- MS ai fini scientifici e di sorveglianza, ha rappresentato da un punto di vista strumentale la scelta ottimale per il potenziamento del Laboratorio di Geochimica dei Fluidi. Durante il corso del 2008 sono continuate le attività analitiche del laboratorio di RM1 per quanto riguarda: geochimica dei fluidi in aree vulcaniche (Etna, Colli Albani, Stromboli); geochimica dei fluidi in aree sismiche (Telese, Umbria, Piemonte); geochimica dei fluidi ambientale (Colli Albani, Alto Lazio, Modenese); geochimica delle aree soggette a stoccaggio industriale gas naturale (CO 2, CH 4); geochimica delle aree soggette a rischio di radioattività naturale e Radon-indoor (Colli Albani). Dal punto di vista strumentale è stato

133 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2009 acquistato uno spettrometro di massa quadrupolo Omnistar per studi di monitoraggio in continuo in aree vulcaniche. A tale scopo è stata testata una interfaccia con la stazione multiparametrica prototipo INGV denominata GMS3. Tale strumento sarà anche utilizzato nei progetti di perforazione in aree di degassamento, sia in ambito europeo che IDDPP come il progetto CFDDP (Campi Flegrei Deep Drilling Project). Inoltre, è stato messo a punto un prototipo per la misura del Gas in Place nel carbone nell ambito di progetti ECBM di stoccaggio geologico di CO Progetto delle attività da svolgere con particolare riferimento all'anno 2009 Come previsto nell ambito del programma di innovazione tecnologica dell ente nel prossimo triennio i laboratori geochimici continueranno il loro processo di innovazione ed up-grade. In particolare nel laboratorio di geochimica dei fluidi in materiali solidi (PA) è stato acquistato il laser di potenza per la microablazione di materiali solidi, allo scopo di iniziare l investigazione di single vescicole intrappolate in vulcaniti. Lo strumento necessita di operare in clean room con classe di purezza , oltre che di alcune istallazioni tecniche di supporto. Attualmente si sta quindi predisponendo il sito di istallazione (clean room con classe di purezza ). Il laser ablation, sarà connesso con lo spettrometro di massa di ultima generazione per i gas nobili e l ICP-MS per l analisi degli elementi in tracce. I dati forniranno informazioni di rilievo sull origine dei fluidi e dei magmi. Infatti, i dati così acquisiti hanno grande rilevanza Figura Spettrometro di massa per isotopi Stabili. per la comprensione delle modalità di dinamica magmatica nei sistemi di alimentazione vulcanici, consentendo lo studio dettagliato dei processi di degassamento. L informazione ottenuta è complementare e verosimilmente di uguale portata rispetto a quella fornita dalle inclusioni di fuso. Ciò si traduce in valutazioni quantitative sulle pressioni di degassamento dei magmi e sulle profondità di stazionamento degli stessi nel sistema di alimentazione. Parallelamente, si otterranno una serie di indicazioni chimiche ed isotopiche sulla composizione della fase volatile associata ai magmi più primitivi, che definiscono le caratteristiche di sorgente dei fusi e le possibili variazioni nel tempo. Considerando che i gas vulcanici sono uno dei principali strumenti per lo studio dell attività vulcanica, tutto ciò assume notevoli implicazioni in termini di sorveglianza e previsione di eventi parossistici. Nel laboratorio di spettroscopia (PA) si continueranno a sviluppare ed utilizzare le nuove tecnologie spettroscopiche che permettono di eseguire misure telemetriche sui plumes vulcanici (DOAS, Imaging DOAS, MiniMAX-DOAS). La strumentazione DOAS (Differential Optical Absorption Spectroscopy) è un metodo ampiamente utilizzato per la determinazione di un grande numero di specie gassose quali ad esempio NO 2, NO, NH 3, ClO, IO, BrO, O 3, SO 2, CS 2, HCHO e idrocarburi aromatici. Il grande vantaggio di questa tecnica DOAS è la capacità di determinare la concentrazione di diverse specie gassose simultaneamente senza disturbare il loro comportamento chimico. Nel triennio intendiamo investire parte dei nostri sforzi tecnologici sull'acquisto di un Imaging-DOAS e di un MiniMaxDOAS e sulla realizzazione di un nuovo prototipo active DOAS per la determinazione della SO 2 nei plumes vulcanici. Per supportare il laboratorio di spettroscopia sarà attivato un banco ottico di sperimentazione. L acquisizione di dispositivi per la sperimentazione nel campo della spettrometria, come ad esempio diversi tipi di sorgenti (laser, lampade ecc.), di filtri ottici, di rivelatori (fotodiodi, fotomoltiplicatori), di celle di misura (open e close path, fibre ottiche opportunamente trattate ecc.), consentirà di fornire un grande impulso alla ricerca e allo sviluppo di nuovi dispositivi di misura. Laboratorio di Geochimica dei Fluidi NA-OV Le attività previste nel prossimo triennio consisteranno nel mantenimento dell elevato standard tecnologico e nello sviluppo e/o miglioramento di routine analitiche, a supporto dei progetti di sorveglianza geochimica e di ricerca promossi dall INGV. In particolare, sarà implementato il sistema ICP-MS, già collaudato presso il laboratorio (NA-OV) nella routine analitica di sorveglianza dei vulcani campani. Laboratori geochimici RM1 Tutti i progetti ed attività, iniziati nel 2008, continueranno nel 2009 con l acquisizione di dati multidisciplinari. Questi dati analitici riguardano analisi geochimiche per: i) la sorveglianza di aree vulcaniche (Etna, Stromboli, Colli Albani); ii) le aree sismiche indagate (Telese, Umbria, Piemonte, Modenese-Parmense); iii) la modellizzazione sia geochimica che di flusso e trasporto dei progetti di stoccaggio geologico di CO 2; iv) gli studi in aree geotermiche (Messico, Nayarit); v) aree caratterizzate da rischio di degassamento e da radon indoor. È previsto l acquisto di un nuovo cromatografo liquido di tipo DIONEX. Si valuterà la necessità di acquistare strumentazioni per l analisi di organici in brine petrolifere e per traccianti utilizzati nell iniezione di CO 2 nell ambito di progetti di stoccaggio geologico. Inoltre si continueranno i programmi di intercalibrazione sia tra i laboratori chimicoisotopici dell ente, che con laboratori esterni e/o stranieri qualificati, sostenendo in tal modo lo sviluppo tecnico-scientifico dei laboratori stessi e del personale. 89

134 Piano Triennale di Attività Pubblicazioni 5.1 Articoli pubblicati nel 2008 su riviste JCR 47. Caliro, S., Chiodini, G., Izzo, G., Minopoli, C., Signorini, A., Avino, R., Granieri, D., Geochemical and biochemical evidence of lake overturn and fish kill at Lake Averno, Italy, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 178 (2008), , /j.jvolgeores Chiodini, G., CO 2/CH 4 ratio in fumaroles a powerful tool to detect magma degassing episodes at quiescent volcanoes, Geophysical Research Letters, (2008), /2008GL Costa, A., Chiodini, G., Granieri, D., Folch, A., Hankin, R. K. S., Caliro, S., Avino, R., Cardellini, C., A shallow-layer model for heavy gas dispersion from natural sources: Application and hazard assessment at Caldara di Manziana, Italy, Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 3, 9 (2008), Q03002, /2007GC Frondini, F., Caliro, S., Cardellini, C., Chiodini, G., Morgantini, N., Parello, F., Carbon dioxide degassing from Tuscany and Northern Latium (Italy), Global and Planetary Change, 61 (2008), , /j.gloplacha Mazot, A., Bernard, A., Fischer, T., Inguaggiato, S., Sutawidjaja, I. S., Chemical evolution of thermal waters and changes in the hydrothermal system of Papandayan volcano (West Java, Indonesia) after the November 2002 eruption, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 178 (2008), , /j.jvolgeores Rouwet, D., Taran, Y., Inguaggiato, S., Varley, N., Santiago, J. A., Hydrochemical dynamics of the lake spring system in the crater of El Chichón volcano (Chiapas, Mexico), Journal of Volcanology and Geothermal Research, 2, 178 (2008), , /j.jvolgeores Taran, Y., Rouwet, D., Estimating thermal inflow to El Chichón crater lake using the energy-budget, chemical and isotope balance approaches, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 4, 175 (2008), , /j.jvolgeores Taran, Y., Rouwet, D., Inguaggiato, S., Aiuppa, A., Major and trace element geochemistry of neutral and acidic thermal springs at El Chichón volcano, Mexico Implications for monitoring of the volcanic activity, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 2, 178 (2008), , /j.jvolgeores Articoli in stampa su riviste JCR 298. Aiuppa, A., Federico, C., Giudice, G., Giuffrida, G., Guida, R., Gurrieri, S., Liuzzo, M., Moretti, R., Papale, P., The 2007 eruption of Stromboli volcano: Insights from real-time measurement of the volcanic gas plume CO 2/SO 2 ratio, Journal of Volcanology and Geothermal Research, /j.jvolgeores Caracausi, A., Nuccio, P.M., Favara, R., Nicolosi, M., Paternoster, M., Gas hazard assessment at the Monticchio crater lakes of Mt. Vulture, a volcano in Southern Italy, Terra Nova Cinti, F. R., The Umbria-Marche post-earthquakes investigation: Perspective from a decade of analyses and debates on the surface fractures, Annals of Geophysics Rouwet, D., Inguaggiato, S., Taran, Y., Varley, N., Santiago, J. A., Chemical and isotopic compositions of thermal springs, fumaroles and bubbling gases at Tacaná Volcano (Mexico Guatemala): implications for volcanic surveillance, Bulletin of Volcanology, /s x. 5.3 Altre pubblicazioni 531. Montegrossi, G., Vaselli, O., Cantucci, B., Quattrocchi, F., Reconstruction of porosity profile in an offshore well, GEOMOD

135 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al Laboratorio per lo sviluppo di sistemi di rilevamento sottomarini 1. Curatore/i (o coordinatore/i se TTC) Giuseppe D'Anna (CNT) 2. Sezioni che hanno concorso alle attività CNT, RM2, PA 3. Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 Durante l anno 2008 sono state portate a termine quattro campagne oceanografiche per due specifici progetti che hanno avuto inizio negli anni scorsi. È proseguita l attività del progetto NERIES NA6 che ha visto concludersi tra gennaio e marzo il primo anno di campagne OBS (Ocean Bottom Seismometer). Come da accordo di programma, dai colleghi tedeschi dell Alfred Wegener Institute, è stato recuperato e rideposto l OBS del Mar di Sardegna equipaggiato con un sensore larga banda Guralp CMG40T-OBS (60s-100Hz) e con idrofono HTI-04-PCA/ULF (100s-8kHz). Dall OBS Lab di Gibilmanna dell INGV, a cui è stato affidato il settore ionico del progetto, è stato portato a termine, in due successive campagne, il recupero dei tre OBS deposti nello scorso anno e la sostituzione di quello localizzato più ad est dalla costa orientale siciliana ( N E). I dati acquisiti nel 1 anno di campagna sono già disponibili per essere utilizzati dalla comunità scientifica sul sito web della fondazione ORFEUS (ftp:// Nel luglio del 2008 ha avuto luogo la campagna OBS per il progetto del CNT- INGV Catania Messina 2008, che ha visto la deposizione di cinque OBS/H dell INGV nell area dello stretto di Messina (Fig. 2.5_1). Per questo progetto, nel novembre 2008 è stato assegnato all INGV il premio nazionale Antonello da Messina 2008 edizione speciale, in occasione del Centenario del terremoto di Messina e Reggio Calabria. Gli OBS utilizzati in questo progetto erano equipaggiati con sismometro Trillium 120P (120s-175Hz) e con DPG Cox Webb (200s-2Hz). A poche ore dalla deposizione, uno degli OBS deposti è risalito in superficie a causa di un cattivo funzionamento dell elettronica che controlla lo sgancio della zavorra. Una volta raggiunta la superficie del mare, il sistema di recupero in emergenza, di cui è dotato lo strumento, ha subito inviato i messaggi periodici di posizione via satellite. Grazie ad essi, è stato effettuato il tracking dell OBS che ha portato al suo recupero e alla successiva rideposizione. Quest ultima campagna si è conclusa nel Novembre 2008 con il Figura Progetto "Messina 2008" punti di deposizione OBS/H. recupero dei cinque strumenti. Tra le due campagne, dopo l analisi dei segnali acquisiti dagli strumenti deposti nello Ionio per il progetto NERIES, si è resa necessaria la realizzazione di una nuova base autolivellante per sopperire ad alcuni problemi di livellamento riscontrati. Entrambe le campagne si sono svolte con il prezioso supporto delle unità navali della Guardia Costiera (VI squadriglia di stanza alla base navale di Messina), a cui va il nostro più caloroso ringraziamento. Nel corso dell anno, parallelamente alle attività di campagna e di laboratorio, è stato redatto il progetto tecnico esecutivo del nuovo OBS/H versione B dell INGV. Rispetto al precedente, il nuovo strumento si differenzia per le dimensioni più contenute (cm 70x60x160h contro i 120x60x160h), rendendo più semplice il loro impiego operativo; ma la caratteristica che lo rende senz altro innovativo è l installazione a bordo di un sistema di comunicazione bidirezionale che consentirà la comunicazione tra lo strumento e la superficie del mare, permettendo il recupero di porzioni di dati o la ricezione di eventuali allarmi. Per svolgere queste operazioni si è resa necessaria la realizzazione di una scheda elettronica che comprende, oltre al digitalizzatore quattro canali, un clock di elevatissima precisione con un drift temporale di 1,5sec max/anno e dotata di processore ARM che gestirà l acquisizione, eventuali algoritmi di trigger e/o di allarme e la comunicazione seriale con il modem. Nell ambito delle attività del progetto PEGASO (INGV coordinatore, INFN partner) co-finanziato dalla Regione Siciliana, sono stati acquisite, su specifiche tecniche di INGV e INFN, infrastrutture per la gestione di moduli di rilevamento sottomarini fino ad elevate profondità (4.000m). In particolare, tali infrastrutture comprendono, tra l altro, un veicolo per la deposizione/recupero dei moduli e un Remotely Operated Vehicle (ROV) (Fig. 2.5_2) per la loro manutenzione. Quanto sviluppato nel progetto PEGASO potenzia l'osservatorio cablato NEMO-SN1 che è il primo osservatorio multidisciplinare in tempo reale in Europa e il primo sito operativo dell'infrastruttura di ricerca Europea EMSO coordinata dall'ingv. Con tali risultati INGV e INFN si pongono all avanguardia nel settore del rilevamento a fondo mare. Le applicazioni scientifiche proprie dell INGV, che possono beneficiare di tali infrastrutture, spaziano dall acquisizione di misure geofisiche multidisciplinari nel campo sismologico, magnetico, geochimico, oceanografico ed ambientale, descritte con maggior dettaglio nell OS 1.8, alle osservazioni di geofisica ambientale e marina, al supporto logistico per attività sottomarine, che necessitano di complesse operazioni, 91

136 Piano Triennale di Attività quali movimentazioni di strumentazione, connessione e disconnessione di connettori ROV operabili e survey del fondo marino. 4. Progetto delle attività da svolgere con particolare riferimento all'anno 2009 Nel mese di gennaio 2009 sarà dato il via alla produzione del prototipo del nuovo OBS/H versione B, secondo le specifiche del progetto redatto lo scorso anno. Il completamento della sua realizzazione è previsto per maggio Un modello 3D dello strumento è mostrato nella Fig. 2.5_3. Le caratteristiche dello strumento possono essere così riassunte: dimensioni contenute cm 70x60x160h; peso in aria 500Kg, peso in acqua 35Kg con zavorra, -30Kg senza zavorra; frame in acciaio inox AISI 316L e polietilene direttamente movimentabile tramite forklift o transpallet; sistema di spinta costituito da 6 galleggianti in schiuma sintattica ad alta densità con operabilità fino a pressioni di 600 atmosfere (6.000m di profondità); doppio sistema di sgancio della zavorra; flash e radiobecon; sistema satellitare di recupero in emergenza; modem acustico per il trasferimento dati; varie possibilità di equipaggiamento strumentale con sensore sismico, DPG o in alternativa idrofono; due canister in ERGAL 7075 T6, per l elettronica e le batterie, protetti contro la corrosione mediante anodizzazione dura, sealing e verniciatura epossidica. Contemporaneamente alla realizzazione degli elementi del frame, saranno condotti in laboratorio i test dell interfaccia tra la scheda elettronica master (datalogger e calcolatore) ed il modem acustico. Questa fase di test vedrà coinvolti l OBS Lab di Gibilmanna ed il Laboratorio di sismologia sperimentale CNT di Roma, giacché la nuova scheda segue uno schema progettuale già utilizzato da quest ultimo laboratorio per gli acquisitori della rete sismica nazionale GAIA2. Questa scelta semplifica l utilizzo dei dati acquisiti, che possono essere elaborati direttamente dai sistemi utilizzati dalla sala di monitoraggio nazionale. L OBS/H versione B dell INGV sarà testato in mare nell estate 2009, in occasione della campagna per il progetto S5. Il progetto S5 - task 2, finanziato dal Dipartimento Nazionale della Protezione Civile, costituisce la prosecuzione ideale del progetto Messina 2008 conclusosi nello scorso anno. Il progetto ha come obiettivo la realizzazione una rete integrata di monitoraggio terra-mare per studiare il campo di deformazione nello stretto di Messina all interno dell area Calabro Peloritana. Una delle attività del task 2 del progetto, la WP1, prevede la deposizione di quattro OBS/H proprio in quell area e il test dell OBS/H versione B. Infatti, verrà testata la comunicazione tra lo strumento e la superficie e sarà quindi effettuato il download di porzioni di tracce sismiche, peculiarità che rende questo modello di OBS/H versione B più interessante per l utilizzo in possibili emergenze sismiche offshore, consentendo l acquisizione di dati senza che si renda necessario il recupero dello strumento. Proseguiranno nel 2009 le attività per il progetto NERIES che andrà a concludersi nel Nel corso dell anno verranno recuperati e sostituiti l OBS del Mar di Sardegna a cura dell Alfred Wegener Institute e quello del Mar Ionio a cura dell INGV. Un altro progetto, che avrà inizio nel corso dell anno, ha lo scopo di caratterizzare meglio l area epicentrale del terremoto di Palermo del 6 settembre Quest area è stata indicata come quella possibile per la sperimentazione di una stazione sismica sottomarina real time, oggetto dello studio di fattibilità redatto dal CNT in collaborazione con la società ENVIRTECH. In tale area, posta a circa 35 miglia a Nord della costa settentrionale siciliana ( N E) è stata ipotizzata una possibile effusione di lava dal fondo marino proprio in concomitanza del citato evento sismico, ma non è mai stata condotta nessuna indagine per verificare questa ipotesi. Il progetto, redatto in collaborazione con l Università di Palermo e finanziato dal CNT attraverso fondi istituzionali, prevede l adeguamento del 1 prototipo di OBS/H realizzato dall OBS Lab di Gibilmanna, che dopo la missione di test effettuata nell estate del 2006 sul vulcano sottomarino Marsili, è rimasto inutilizzato. Il prototipo sarà riadattato ed equipaggiato con strumentazione adeguata agli scopi del progetto e sarà deposto, per almeno un anno, in un area opportunamente selezionata dai ricercatori e tecnologi coinvolti nel progetto. 5. Pubblicazioni 5.1 Articoli pubblicati nel 2008 su riviste JCR - Figura Progetto PEGASO - Remote Operate Vehicle (ROV). Figura OBS/H INGV versione B - rappresentazione 3D. 92

137 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al Articoli in stampa su riviste JCR Altre pubblicazioni 417. Antonino, D'Alessandro, Giuseppe, D'Anna, Dario, Luzio, Giorgio, Mangano, Polarization and high resolution parametric spectral analisys applied to the seismic signals recorded on the Marsili submarine volcano, European Geosciences Union D'Anna, Giuseppe, Mangano, Giorgio, D'Alessandro, Antonino, D'Anna, Roberto, Passafiume, Giuseppe, Speciale, Stefano, First long time OBS campaign in the Ionian Sea, Rapporti Tecnici INGV. 93

138 Piano Triennale di Attività TTC - Laboratorio di gravimetria, magnetismo ed elettromagnetismo in aree attive 1. Curatore/i (o coordinatore/i se TTC) Ciro Del Negro (CT) 2. Sezioni che hanno concorso alle attività RM2, CT, NA-OV 3. Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 Modificazioni del campo di stress o dello stato termodinamico possono indurre variazioni di densità, magnetizzazione e resistività elettrica nelle rocce. Queste variazioni generano un ampia varietà di segnali che possono apparire anche prima di eventi sismici ed eruttivi. In questo ambito l INGV conduce diverse attività coordinate dal TTC 2.6, al fine di fornire risultati osservativi e scientifici di aiuto alla comprensione dei complessi fenomeni sismici e vulcanici. La rete tettonomagnetica dell INGV, gestita dalla sezione RM2, ha funzionato con continuità ad eccezione della stazione di Leonessa (RI) dove si dovrà installare un nuovo magnetometro. I dati acquisiti sono stati archiviati in file mensili ed annuali nel database dell Osservatorio di L Aquila e processati per evidenziare le possibili anomalie magnetiche dovute sia a fenomeni naturali o artificiali. È stato redatto l annuario riepilogativo dell attività della rete per il Si è concluso l esperimento realizzato con magnetometri vettoriali a Castel Porziano (RM) finalizzato a caratterizzare il rumore elettromagnetico dell area ed ad individuare eventuali segnali e.m. generati da eventi sismici. I dati sono stati archiviati e pre-analizzati per verificarne la qualità. Sono stati analizzati i dati magnetici acquisiti nel 2006 dall Osservatorio di L Aquila. Un anomalia nel rapporto spettrale Z/H è stata riscontrata in corrispondenza di un evento di magnitudo 3.2 avvenuto a 10 km dall Osservatorio. Insieme a colleghi giapponesi ed ucraini è stato sviluppato un modello e.m. che possa giustificare alcune delle caratteristiche più comuni di precursori e.m. di alcune tipologie di terremoti. Si è concluso in Marocco il progetto Terremagnet, realizzato mediante l'istallazione temporanea di magnetometri vettoriali nell'ambito della tecnica GDS e finalizzato alla caratterizzazione elettromagnetica dell area tettonica attiva della catena dell'anti-atlante. L esperimento ha evidenziato un contrasto di conducibilità elettrica a NNO dell'area in studio. Un carattere opposto emerge invece dall'analisi del segnale magnetico registrato all'osservatorio geomagnetico di Averroes presso Casablanca. È stato possibile collocare l'area di maggior conducibilità in corrispondenza della catena dell'atlante. La sezione CT ha garantito il funzionamento delle reti permanenti di monitoraggio gravimetrico e magnetico dell Etna e dello Stromboli. All Etna sono stati installati 3 magnetometri vettoriali e sono state effettuate misure gravimetriche discrete che hanno interessato tutta la rete, il profilo EO ed il profilo NS. In collaborazione con l INRiM di Torino, sono state eseguite misure di gravità assoluta in 5 siti. Sono state analizzate anomalie del campo piezomagnetico generate da sorgenti di pressione e dislocazione, per stimare l'evoluzione temporale del campo piezomagnetico in mezzi viscoelastici. Modelli vulcanomagnetici delle osservazioni magnetiche che hanno accompagnato il tentativo di intrusione verificatosi il 13 maggio 2008 all Etna hanno permesso di individuarne l evoluzione spazio-temporale. A Stromboli è stata potenziata la stazione magnetica di Liscione dove è stata spostata la stazione gravimetrica già esistente. È stata realizzata una banca dati ( che raccoglie i dati gravimetrici e magnetici acquisiti all'etna e allo Stromboli. NA-OV ha realizzato 2 campagne gravimetriche ai Campi Flegrei, 2 al Vesuvio, 1 a Vulcano ed 1 a Ischia. Acquisizione dati gravimetrici in continuo al Vesuvio. Progettazione nuova stazione gravimetrica ai Campi Flegrei. Stipula Protocollo d intesa tra NA-OV e INRiM-TO. Modelli strutturali 2.5D e 3D dell area vulcanica napoletana da dati gravimetrici in collaborazione con UniNa e CSIC-UCM Madrid. Inversioni congiunte di dati gravimetrici e di deformazione del suolo in collaborazione con UniSA. Inversione 2-D dei dati CSAMT decomposti con lo schema di Groom e Bailey relativi alla faglia di San Gregorio Magno. Analisi di clusterizzazione 2/D delle inversioni di dati di sismica (attiva), geoelettrica (multidispositivo) e CSAMT di Pantano San Gregorio. Analisi di clusterizzazione di griglie 2D/3D multiparametriche, ottenute da inversioni di dati sismici e EM, relative ai Campi Flegrei ed al Vesuvio per lo studio di modelli fisici delle strutture vulcaniche. L UP-GTM di Portovenere (SP) ha eseguito indagini di sismica a riflessione, gravimetriche, magnetometriche, morfobatimetriche e campionamento fondo mare nell arco calabro- 94 Figura Frecce di induzione calcolate in 10 siti nell area di studio, Anti-Atlante, Marocco.

139 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2009 Mar Ionio (Nave Oceanografica Urania CNR). Studio Sistematico e Multiparametrico Palinuro Seamount e nel Golfo di Napoli - Ambito CONAGEM (Nave Aretusa - IIM). Inoltre, in collaborazione con NA-OV è stata realizzata l inversione congiunta di dati gravimetrici e magnetometrici a Pantelleria, il rilievo magnetico a mare nel Golfo di Napoli, lo studio di fattibilità per la realizzazione di un gravimetro assoluto da campagna (in collaborazione anche con INRiM-TO). Figura Interfaccia grafica della banca dati che raccoglie i dati gravimetrici e magnetici acquisiti all Etna dal 1997 e allo Stromboli dal Progetto delle attività da svolgere con particolare riferimento all'anno 2009 La sezione RM2 intende completare l analisi dei dati magnetici acquisiti nell ambito dell esperimento della Tenuta Presidenziale di Castel Porziano (RM). In particolare, si indagherà il periodo relativo all evento di magnitudo maggiore avvenuto nei pressi di Ciampino (RM), a circa 15 km dal punto di monitoraggio magnetico. Si utilizzeranno tecniche spettrali convenzionali e non convenzionali (wavelet, entropia, ecc.) allo scopo di individuare eventuali segnali anomali dovuti all evento sismico principale. Nella ricerca di segnali anomali e.m. correlabili a eventi sismici, si proseguirà l analisi parallela di dati sismici e dati magnetici nell area abruzzese prossima all Ossevatorio di L Aquila, estendendo l analisi agli anni 2007 e In collaborazione con CT, ad integrazione della rete di magnetometri scalari e vettoriali, già operativi in alcuni siti etnei, è in programmazione l'installazione di una rete temporanea di magnetometri vettoriali per la copertura di una linea circolare attorno all'edificio vulcanico, a quote comprese tra m. Le finalità di tale attività riguardano la necessità di studiare in modo più approfondito la natura e i meccanismi fisici alla base dei possibili effetti elettromagnetici derivanti dall'attività vulcanica. NA-OV eseguirà delle campagne di misure gravimetriche nelle aree vulcaniche napoletane (2/anno Campi Flegrei, 2/anno Vesuvio, 1/biennio Ischia), Vulcano (1/anno) e a Pantelleria (1/biennio). Prosecuzione dell acquisizione di dati gravimetrici in continuo al Vesuvio. Istituzione di una stazione gravimetrica registratrice ai Campi Flegrei. Ripetizione delle misure assolute nell area napoletana. Modelli strutturali 3D dell area vulcanica napoletana e di Pantelleria da dati gravimetrici e magnetici e infittimento del rilievo gravimetrico e magnetico a mare nel Golfo di Napoli, in collaborazione con UniNA, CSIC-UCM Madrid e UP-GTM. In collaborazione con UP-GTM e INRiM-TO, realizzazione di un prototipo di gravimetro assoluto da campagna. Inversione di dati gravimetrici, di deformazione e geochimica ai Campi Flegrei, in collaborazione con BO, UniNA, UniBO e UniSA. Acquisizione di dati CSAMT nei Campi Flegrei, in particolare lungo un transetto di circa 1 km che taglia la Solfatara a Pisciarelli (zona contigua alla Solfatara, che sta diventando di cruciale importanza per il vulcanismo in quanto l'attività geochimica si sta spostando in quest'area). Installazione di una stazione MT metronix in continua, con scopi di monitoraggio, da mettere online. Inversione di una funzione di trasferimento magnetica (tipper) di una linea di sondaggi sea-floor eseguiti nel Golfo di Pozzuoli. Esecuzione di sondaggi areali CSAMT per caratterizzare il sistema idrotermale dei Campi Flegrei nell ambito del progetto Deep Drilling. L UP di Portovenere (SP) intende eseguire in ambito CONAGEM nuove campagne di misura in aree di interesse TTC, compatibilmente con le attività istituzionali dell Istituto 95

140 Piano Triennale di Attività Idrografico della Marina (IIM). Campagna sul monte sottomarino Vercelli, in attuazione del PRIN finanziato. Ambito di collaborazione con CNR ISMAR di Bologna: campagne di misura con N/O Urania nelle aree di interesse del TTC nel Mediterraneo e nel Mar Rosso. In collaborazione con NA-OV, modelli strutturali 3D dell area vulcanica napoletana e di Pantelleria da dati gravimetrici e magnetici e infittimento del rilievo gravimetrico e magnetico a mare nel Golfo di Napoli e realizzazione di un prototipo di gravimetro assoluto da campagna (componenti fondamentali) con INRiM-TO. CT, oltre ad assicurare la manutenzione delle reti gravimetriche e magnetiche dell Etna e dello Stromboli e ad effettuare campagne di misure gravimetriche relative ed assolute (queste ultime in collaborazione con l INRiM-TO) nell area vulcanica etnea, intende consolidare il sistema di monitoraggio attraverso i seguenti interventi: ripristino della stazione magnetica di Serra La Nave e di quella geoelettrica di Monte Frumento Supino; installazione di pluviometri da associare alle stazioni della rete geoelettrica dell Etna e di Stromboli; utilizzo di nuove schede integrate per l acquisizione e la trasmissione dei dati acquisiti dalle nuove stazioni magnetiche vettoriali; spostamento della stazione gravimetrica di Serra La Nave nel nuovo sito realizzato a Montagnola; realizzazione di un link wireless in area sommitale. Inoltre, si intende proseguire gli studi sui campi piezomagnetici attraverso metodi numerici. Si svilupperà un modello ad elementi finiti accoppiato che risolva contemporaneamente le equazioni dell'elastostatica per valutare il campo di stress e l'equazione di Poisson del campo magnetico, per calcolare le anomalie piezomagnetiche indotte. Saranno eseguiti dei confronti con le soluzioni analitiche note in letteratura per validare le soluzioni numeriche e stimare le perturbazioni introdotte dalla topografia e dalle eterogeneità delle proprietà elastiche e magnetiche del mezzo. 5. Pubblicazioni 5.1 Articoli pubblicati nel 2008 su riviste JCR 7. Amoruso, A., Crescentini, L., Berrino, G., Simultaneous inversion of deformation and gravity changes in a horizontally layered half-space: Evidences for magma intrusion during the unrest at Campi Flegrei caldera (Italy), Earth and Planetary Science Letters, 1-2, 272 (2008), , /j.epsl Berrino, G., Camacho, A. G., 3D Gravity Inversion by Growing Bodies and Shaping Layers at Mt. Vesuvius (Southern Italy), Pure and Applied Geophysics, 165 (2008), , /s Berrino, G., Corrado, G., Riccardi, U., Sea gravity data in the Gulf of Naples. A contribution to delineating the structural pattern of the Phlegraean Volcanic District, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 175 (2008), , /j.jvolgeores Caratori Tontini, F., Cocchi, L., Carmisciano, C., Potential-field inversion for a layer with uneven thickness: The Tyrrhenian Sea density model, Physics of the Earth and Planetary Interiors, 166 (2008), , /j.pepi Caratori Tontini, F., Pedersen, L. B., Interpreting magnetic data by integral moments, Geophysical Journal International, 174 (2008), , /j X x. 55. Carbone, D., Currenti, G., Del Negro, C., Multiobjective genetic algorithm inversion of ground deformation and gravity changes spanning the 1981 eruption of Etna volcano, Journal of Geophysical Research, 113 (2008), B07406, /2006JB Carbone, D., Zuccarello, L., Saccorotti, G., Geophysical indications of magma uprising at Mt Etna during the December 2005 to January 2006 non-eruptive period, Geophysical Research Letters, 35 (2008), L06305, /2008GL Currenti, G., Piombo, A., Del Negro, C., Dragoni, M., Piezomagnetic fields due to an inclined rectangular fault in a viscoelastic half-space: an application to the Etna eruption, Geophysical Journal international, 175 (2008), , /j X x. 97. Del Negro, C., Greco, F., Napoli, R., Nunnari, G., Denoising gravity and geomagnetic signals from Etna volcano (Italy), Nonlinear Processes in Geophysics, 15 (2008), Fedi, M., Cascone, L., Del Negro, C., La Manna, M., Time variant analysis of geomagnetic signals describes the volcanic activity, Earth and Planetary Science Letters, 269 (2008), , /j.epsl Napoli, R., Currenti, G., Del Negro, C., Greco, F., Scandura, D., Volcanomagnetic Evidence of the Magmatic Intrusion on 13th May 2008, Geophysical Research Letters, 35 (2008), L22301, /2008GL Articoli in stampa su riviste JCR 324. Caratori Tontini, F., Cocchi, L., Carmisciano, C., Rapid 3D forward model of potential fields with application to the Palinuro Seamount magnetic anomaly (Southern Tyrrhenian Sea, Italy), Journal of Geophysical Researches, /2008JB Cocchi, L., Caratori Tontini, F., Carmisciano, C., Stefanelli, P., Anzidei, M., Esposito, A., Del Negro, C., Greco, F., Napoli, R., Looking inside the Panarea Island (Aeolian Archipelago, Italy) by gravity and magnetic data, Annals of Geophysics Palangio, P., Di Lorenzo, C., Di Persio, M., Masci, F., Mihajlovic, S., Santarelli, L., Meloni, A., Electromagnetic monitoring of the Earth's interior in the frame of MEM Project, Annals of Geophysics Palangio, P., Masci, F., Di Lorenzo, C., Di Persio, M., The wideband [0.00Hz-100kHz] interferometry project in Central Italy, Geophysical Prospecting, /j x Vitale, S., De Santis, A., Di Mauro, D., Cafarella, L., Palangio, P., Beranzoli, L., Favali, P., GEOSTAR deep seafloor missions: magnetic data analysis and 1D geoelectric structure underneath the Southern Tyrrhenian Sea, Annals of Geophysics. 96

141 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al Altre pubblicazioni 433. Budetta, G., Carbone, D., Ciraudo, A., Currenti, G., Del Negro, C., Ganci, G., Giudice, S., Greco, F., Herault, A., Napoli, R., Scandura, D., Vicari, A., UFGM Annual Report Masci, F., Palangio, P., Di Persio, M., The INGV tectonomagnetic network, Advances in Geosciences, 14 (2008), Palangio, P., Masci, F., Di Persio, M., Di Lorenzo, C., Electromagnetic field measurements in ULF-ELF-VLF [0.001 Hz 100KHz] bands, Advances in Geosciences, 14 (2008),

142 Piano Triennale di Attività Fisica dei terremoti 1. Curatore/i (o coordinatore/i se TTC) Edoardo Del Pezzo (OV), Rita Di Giovambattista (CNT), Stephan Nielsen (RM1) 2. Sezioni che hanno concorso alle attività CNT, RM1, RM2, BO, NA-OV 3. Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 L attività svolta nell ambito di questo OS ha come scopo il miglioramento della comprensione di ciò che avviene sulle faglie e nell area circostante, prima, durante e dopo un terremoto. Le ricerche volte a dedurre modelli fisici sono di tipo sia teorico (modelli fenomenologici, teorie generali) sia sperimentale. Gli studi condotti si avvalgono di teorie fisiche come la teoria dell'elasticità, la meccanica dei fluidi, la fisica dello stato solido, la termodinamica e le teorie dell'elettromagnetismo. Tramite modelli matematici si riproduce il comportamento dei sistemi fisici e si analizzano i dati sperimentali con simulazioni di modelli predittivi e inversi del processo fisico osservato. La significativa produzione scientifica è un indice dell'impegno dei ricercatori coinvolti. Meccanica delle faglie, modellazione della sorgente sismica ed effetti di triggering. Tramite tecniche di inversione non lineare di dati strong motion, geodetici e di tsunami, sono stati studiati i processi sismogenetici, in termini di distribuzione di slip e velocità di propagazione della rottura di alcuni grandi terremoti: Sumatra 2004, Sumatra 2007, Niigata 2007 e San Francisco È stato studiato il problema della propagazione di una rottura a velocità superiori a quella delle onde S. È stato analizzato lo spettro dei segnali su faglia, evidenziando le peculiarità di rotture super-soniche rispetto a rotture sub-soniche. Tramite codici numerici avanzati è stata modellata l'attivazione e la successiva propagazione dinamica di un evento sismico sollecitato dalle perturbazioni di sforzo originate su una faglia a distanza remota. Tale fenomeno di triggering, per la prima volta risolto in un modello 3D, è stato studiato relativamente ad un evento reale avvenuto in Islanda nell'anno Figura Distribuzione dello slip sulla faglia del terremoto di Niigata (Giappone) del 16 luglio 2007, ricostruita tramite inversione non lineare di dati strong motion e geodetici. Sismicità statistica Studi recenti sulla genesi dei terremoti hanno mostrato che il processo di preparazione di forti eventi può essere accompagnato da variazioni di alcuni parametri geofisici. Una parte preponderante di tali evidenze è basata sull analisi di particolari forme (patterns) o andamenti spaziotemporali della sismicità e di variazioni anomale del campo elettromagnetico. Queste ultime verranno descritte nella successiva tematica. Le analisi condotte riguardano lo studio dell attività sismica con vari metodi statistici. Alla sismicità storica italiana sono stati applicati due modelli. Il primo, denominato Double Branching Model, è un modello stocastico time-dependent, che include una memoria a lungo termine nel verificarsi degli eventi sismici, oltre allo short-term triggering. Sulla base di tale modello è stata prodotta una mappa di probabilità per eventi con M 5.5, per i prossimi 50 anni in Italia (vedi fig. 3.1_1). Il secondo modello è stato applicato all Italia Centrale. Tale modello attribuisce la variazione temporale a lungo termine dei forti eventi alla combinazione di due processi fondamentali: il meccanismo di ricarica delle sorgenti sismiche e l interazione tra faglie. Alla sismicità strumentale recente è stato applicato l algoritmo Non-Critical Precursory Accelerating Seismicity Theory (NCPAST) per spiegare l accelerazione del rilascio dell energia sismica che ha preceduto il terremoto umbro-marchigiano del 1997 di magnitudo Mw=6. Tale andamento della sismicità è stato osservato anche nel caso del terremoto di Sumatra. Studio dei precursori elettromagnetici Insieme a colleghi giapponesi e ucraini, sulla base di considerazioni teoriche, è stato proposto un modello elettromagnetico in grado di spiegare molte delle caratteristiche più comuni di eventuali precursori elettromagnetici nel caso di alcune tipologie di terremoti, da utilizzare negli studi specifici in Italia ed eventualmente all estero per grandi terremoti. Terremoti vulcanici ed aree geotermiche Sono stati condotti studi sulla struttura attenuativa tridimensionale del Vesuvio ottenuta da tomografia multi-scala. Sono state studiate le sorgenti del tremore vulcanico a Stromboli e al vulcano Copahue (Ande Argentine). Metodologie di array

143 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2009 con tecniche wavelet hanno permesso il miglioramento delle stime dei parametri di propagazione per gli eventi sismici associati al vulcanismo attivo. Studi sul fenomeno del Non Volcanic Deep Tremor nella regione Cascadia (USA) hanno permesso una quantificazione dei processi dinamici associati alla subduzione. La rivalutazione dei parametri di splitting delle onde di taglio per il Vesuvio, i Campi Flegrei e l'etna ha permesso la verifica a posteriori della capacità di previsione di importanti variazioni temporali del campo di sforzo, associate all attività vulcanica in corso. Figura Mappa di probabilità di accadimento di almeno un evento con magnitudo maggiore di 5.5 in Italia per i prossimi 50 anni ( ), calcolata usando il Double Branching Model. 4. Progetto delle attività da svolgere con particolare riferimento all'anno 2009 L'idea alla base delle ricerche condotte è che un sistema complesso e direttamente inesplorabile, quale è il processo di genesi di un terremoto, possa essere validamente affrontato solo su un piano realmente interdisciplinare. Alcuni studi hanno già condotto a risultati promettenti mediante l'interazione fra settori differenti delle scienze fisiche, geologiche e matematiche. Nel corso degli ultimi anni gli studi teorici e sperimentali sulle leggi costitutive delle faglie, e gli studi di sismologia statistica hanno consentito un progressivo miglioramento nella conoscenza del processo fisico di genesi dei terremoti. Il problema è particolarmente complesso e innovativo. Notevoli miglioramenti si sono ottenuti nel settore della sismologia statistica, anche se al momento non è possibile un suo utilizzo per scopi predittivi in casi reali. Tuttavia è auspicabile che l integrazione dell approccio fisico e di quello statistico possa migliorare le capacità predittive dei modelli formulati. Molti dei temi di ricerca affrontati prevedono tipicamente una fase di valutazione dei risultati. Nel corso del 2009 verranno sviluppati e applicati metodi matematici, statistici e computazionali per convalidare e migliorare le conoscenze raggiunte. Meccanica delle faglie, modellazione della sorgente sismica ed effetti di triggering Per il 2009 si intende completare lo studio della sorgente del terremoto tsunamigenico di Tokachi-oki 2003 (Giappone), di Messina 1908 e di alcuni eventi della sequenza sismica di Myagi 2008 (Giappone). In accordo con inferenze di laboratorio verrà studiato il problema della fusione (melting) che si produce su faglia, a causa di attrito per frizione. Verrà sviluppato un modello in cui la trazione su faglia obbedisce a precise leggi fisiche a seconda dei regimi di temperatura ambientale sviluppata. Sarà studiato in dettaglio il fenomeno del flash heating, recentemente riconosciuto dalla comunità scientifica come uno dei principali meccanismi, termicamente attivati, che altera l'evoluzione dinamica della resistenza di attrito in una faglia matura. Sismicità statistica Nel 2009 il Double Branching Model sarà applicato su scala sia globale che regionale a diverse zone sismogenetiche (Anello Circumpacifico, Nuova Zelanda, Giappone, ecc.). Tale attività si colloca nell ambito del progetto CSEP (Collaboratory for the Study of Earthquake Predictability; finalizzato al confronto di modelli per il verificarsi di eventi sismici. Inoltre, saranno approfondite alcune tematiche relative ai metodi di convalida e di confronto di modelli stocastici. In particolare saranno selezionati opportuni test statistici, finalizzati alla valutazione della capacità di forecasting dei modelli di accadimento di terremoti. Verrà estesa ad altre sequenze l analisi interdisciplinare applicata al terremoto di Faenza del 2000, che ha permesso di dimostrare che l evoluzione spazio temporale della Figura Localizzazione della sequenza sismica di Faenza del La sequenza si è verificata in un area che separa due sistemi che controllano le proprietà attenuative della crosta superiore. I fluidi hanno controllato l evoluzione spazio-temporale della sequenza. 99

144 Piano Triennale di Attività sismicità può essere controllata da un processo di diffusione dei fluidi. In particolare, si cercherà di interpretare i risultati derivanti da analisi statistiche sull accadimento dei terremoti alla luce delle conoscenze geologico-strutturali, collaborando in stretto contatto con ricercatori afferenti ad altri Obiettivi Specifici. Studio dei precursori elettromagnetici Nel corso del 2009 si verificherà la validità del modello elettromagnetico di generazione di segnali anomali da parte di una zona sismogenetica in casi specifici di terremoti italiani o grandi terremoti come quelli recenti di Sumatra (26/12/2004 e 28/3/2005). A questo proposito, si potranno analizzare anche dati magnetici del satellite Champ, in orbita dal 2000 (Figura 3.1_2). Le metodologie da applicare si basano sia sull analisi wavelet che dell entropia informazionale. Terremoti vulcanici ed aree geotermiche Verranno condotti studi sulle caratteristiche spettrali e di polarizzazione del noise sismico in relazione alle variazioni del campo di stress in aree tettoniche e vulcaniche. Si effettueranno studi ad alta risoluzione dell'area dei Campi Flegrei. Verranno condotti studi sulle variazioni temporali della velocità (coda wave interferometry) e delle caratteristiche geometriche dei volumi anisotropi in relazione all'accadimento di eruzioni all'etna. 5. Pubblicazioni 5.1 Articoli pubblicati nel 2008 su riviste JCR 36. Bizzarri, A., Belardinelli, M. E., Modelling instantaneous dynamic triggering in a 3-D fault system: application to the 2000 June South Iceland seismic sequence, Geophysical Journal International, 3, 173 (2008), , /j X x. 63. Catalli, F., Cocco, M., Console, R., Chiaraluce, L., Modeling seismicity rate changes during the 1997 Umbria-Marche sequence (central Italy) through a rate- and state-dependent model, Journal of Geophysical Research, 113 (2008), B11301, /2007JB Cirella, A., Piatanesi, A., Tinti, E., Cocco, M., Rupture process of the 2007 Niigata-ken Chuetsu-oki earthquake by non-linear joint inversion of strong motion and GPS data, Geophysical Research Letters, 35 (2008), L16306, /2008GL Cocco, M., Tinti, E., Scale dependence in the dynamics of earthquake propagation: Evidence from seismological and geological observations, Earth and Planetary Science Letters, 1, 273 (2008), , /j.epsl Console, R., Murru, M., Falcone, G., Catalli, F., Stress interaction effect on the occurrence probability of characteristic earthquakes in Central Apennines, Journal of Geophysical Research, 113(2008), B08313, /2007JB De Lauro, E., De Martino, S., Del Pezzo, E., Falanga, M. R., Paolo, M., Scarpa, R., Model for high-frequency Strombolian tremor inferred by wavefield decomposition and reconstruction of asymptotic dynamics, Journal of Geophysical Research, 113 (2008), B02302, /2006JB de Lorenzo, S., Filippucci, M., Boschi, E., An EGF technique to infer the rupture velocity history of a small magnitude earthquake, Journal of geophysical research, b10, 113 (2008), B10314, /2007JB Ford, S., Dreger, D., Mayeda, K., Malagnini, L., Phillips, S., Regional attenuation in northern California: a comparison of five 1-D Q methods, Bulletin of the Seismological Society of America, 4, 98 (2008), , / Ibanez, J., Del Pezzo, E., Bengoa, C., Caselli, A., Badi, G., Almendros, J., Volcanic tremor and local earthquakes at Copahue volcanic complex, Southern Andes, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 174 (2008), , /j.jvolgeores La Rocca, M., Galluzzo, D., Malone, S., McCausland, W., Saccorotti, G., Del Pezzo, E., Testing Small-Aperture Array Analysis on Well-Located Earthquakes, Bulletin of the Seismological Society of America, 2, 98 (2008), , / Lorito, S., Piatanesi, A., Lomax, A., Rupture Process of the April 18, 1906 California Earthquake from near-field Tsunami Waveform Inversion, Bulletin of the Seismological Society of America, 2, 98 (2008), , / Lorito, S., Romano, F., Piatanesi, A., Boschi, E., Source process of the September 12, 2007 MW 8.4 Southern Sumatra earthquake from tsunami tide gauge record inversion, Geophysical Research Letters, 35 (2008), L02310, /2007GL Lorito, S., Tiberti, M. M., Basili, R., Piatanesi, A., Valensise, G., Earthquake-generated tsunamis in the Mediterranean Sea: scenarios of potential threats to Southern Italy, Journal of Geophysical Research, 113 (2008), B01301, /2007JB Malagnini, L., Mayeda, K., High-stress strike-slip faults in the Apennines: An example from the 2002 San Giuliano earthquakes (southern Italy), Geophysical Research Letters, 35 (2008), L12302, /2008GL Malagnini, L., Scognamiglio, L., Mercuri, A., Akinci, A., Mayeda, K., Strong evidence for non-similar earthquake source scaling in central Italy, Geophysical Research Letters, 35 (2008), L17303, /2008GL Marzocchi, W., Lombardi, A. M., A double branching model for earthquake occurrence, Journal of Geophysical Research, 113 (2008), B08317, /2007JB Marzocchi, W., Selva, J., Long-term influence of giant earthquakes: backward empirical evidence and forward test, Bulletin of the Seismological Society of America, 3, 98 (2008), , / Mignan, A., Di Giovambattista, R., Relationship between accelerating seismicity and quiescence, two precursors to large earthquakes, Geophysical Research Letters, 35 (2008), L15306, /2008GL

145 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al Milano, G., Di Giovambattista, R., Ventura, G., Seismic activity in the transition zone between Southern and Central Apennines (Italy): Evidences of longitudinal extension inside the Ortona Roccamonfina tectonic line, Tectonophysics, 1-2, 457 (2008), , /j.tecto Morasca, P., Mayeda, K., Gok, R., Phillips, S., Malagnini, L., 2-D Coda and Direct Wave Attenuation Tomography in Northern Italy, Bulletin of the Seismological Society of America, 4, 98 (2008), , / Nielsen, S., Di Toro, G., Hirose, T., Shimamoto, T., Frictional Melt and Seismic Slip, Journal of Geophysical Research, 113 (2008), B01308, /2007JB Saccorotti, G., Nisii, V., Del Pezzo, E., Coherent-subspace array processing based on wavelet covariance: an application to broad-band, seismo-volcanic signals, Geophys. J. Int., 1, 174 (2008), , /j X x Tosi, P., De Rubeis, V., Loreto, V., Pietronero, L., Space time correlation of earthquakes, Geophysical Journal International, 3, 173 (2008), , /j X x. 5.2 Articoli in stampa su riviste JCR 313. Bianco, F., Zaccarelli, L., A reappraisal of shear wave splitting parameters from Italian active volcanic areas through a semiautomatic algorithm, Journal of Seismology, (2008), on line first, /s z Cultrera, G., Pacor, F., Franceschina, G., Emolo, A., Cocco, M., Directivity effects for moderate-magnitude earthquakes (Mw ) during the Umbria Marche sequence, central Italy, Tectonophysics, (2008), /j.tecto De Siena, L., Del Pezzo, E., Bianco, F., Tramelli, A., Multiple resolution seismic attenuation imaging at Mt. Vesuvius, Physics of the Earth and Planetary Interiors, on line first, /j.pepi Del Pezzo, E., Bianchi, F., Zaccarelli, L., Comments on " Separation of Qi and Qs from 1 passive data at Mt. Vesuvius: A reappraisal, Physics of the Earth and Planetary Interiors, on line first, /j.pepi Marzocchi, W., Earthquake forecasting in Italy, before and after Umbria-Marche seismic sequence A review of the earthquake occurrence modeling at different spatio-temporal-magnitude scales., Annals of Geophysics Marzocchi, W., Selva, J., Cinti, F. R., Montone, P., Pierdominici, S., Schivardi, R., Boschi, E., On the Occurrence of Large Earthquakes: New Insights From a Model based on Interacting Faults Embedded in a Realistic Tectonic Setting, Journal of Geophysical Research Murru, M., Console, R., Falcone, G., Real time earthquake forecasting in Italy, Tectonophysics, /j.tecto Scafidi, D., Solarino, S., Eva, C., P wave seismic velocity and Vp/Vs ratio beneath the Italian peninsula from local earthquake tomography, Tectonophysics, /j.tecto Tiberti, M. M., Lorito, S., Basili, R., Kastelic, V., Valensise, G., Piatanesi, A., Scenarios of earthquake-generated tsunamis for the Italian coast of the Adriatic Sea, Pure and Applied Geophysics, /s Walter, T. R., Wang, R., Acocella, V., Neri, M., Grosser, H., Zschau, J., Simultaneous magma and gas eruptions at three volcanoes in southern Italy: an earthquake trigger?, Geology. 5.3 Altre pubblicazioni 445. Casarotti, E., Stupazzini, M., Lee, S. J., Komatitsch, D., Piersanti, A., Tromp, Jeroen, CUBIT and seismic wave propagation based upon the Spectral-Element Method: An advanced unstructured mesher for complex 3D geological media, Proceedings of the 16 th International Meshing Roundtable Dolce, M., Sepe, V., Brandi, G., Del Gaudio, C., Milano, G., Ricco, C., Aquino, I., Baranello, S., Scapillati, N., Pellegrino, P., Lo studio delle deformazioni del suolo nell'area di Bojano nel periodo , Quaderni di Geofisica, 61, (2008), Materni, V., Console, R., Le Sorgenti sismiche: teoria ed osservazioni, Miscellanea INGV Pino, N. A., La sorgente sismica: i sismogrammi del terremoto del 1908 analizzati oggi, Il terremoto e il maremoto del 28 dicembre del Analisi sismologica, impatto, prospettive, Zaccarelli, L., Bianco, F., A shear wave analysis system for semi-automatic measurements of shear wave splitting above volcanic earthquakes: descriptions and applications, Conception, verification and application of innovative techniques to study active volcanoes,

146 Piano Triennale di Attività Tettonica attiva 1. Curatore/i (o coordinatore/i se TTC) Nicola D'Agostino (RM1), Paola Montone (RM1), Franco Italiano (PA) 2. Sezioni che hanno concorso alle attività CNT, RM1, NA-OV, PA 3. Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 Nell ambito degli studi di geodesia applicati alla tettonica attiva l impegno è stato rivolto alla definizione della cinematica delle principali microplacche (Adria, Apulia, Iblei) facenti parte del margine di placca Eurasia/Africa e alle implicazioni geodinamiche. A livello più regionale è stato svolto uno studio sul confronto tra deformazione geodetica e sismica dell Appennino settentrionale. In quest area è in corso di svolgimento un progetto sulla definizione dei tassi di deformazione geodetica e valutazione dell attività tettonica nell Alta Val Tiberina. L area dell Alta Val Tiberina ed in particolare la faglia Altotiberina è stata scelta come area test per diversi progetti sia nazionali che internazionali (DPC-S1 e S5, ICDP-Mole Drilling Project, Progetti FIRB, Progetti EC) e studiata utilizzando differenti metodi. Le ricerche effettuate in altre aree sono consistite in: i) studi multidisciplinari in Val d Agri tramite l integrazione d indagini morfotettoniche, profili geofisici ad alta risoluzione e trincee paleosismologiche; ii) studi geomorfologici della zona di Rossano Calabro e modellazione dei terrazzi marini per la stima del tasso di dislocazione della Faglia di Rossano; iii) contributi alla modellazione geologico-strutturale del bacino di Gubbio attraverso l interpretazione di prospezioni indirette e misure di noise. Nell area Garganica sono stati scelti siti idonei alle prospezioni geofisiche ed all acquisizione dei profili ad alta risoluzione tramite Vibroseis. In particolare, sono state eseguite due campagne di sismica attiva per l imaging di faglie nell area compresa tra la Val Fortore ed il Gargano acquisendo 3 linee, per una lunghezza complessiva di ~7 km, in corrispondenza della presunta proiezione in superficie di faglie Quaternarie. È terminata invece l elaborazione dei dati riguardanti i profili acquisiti il precedente anno in Vallo di Diano. Nell ambito delle ricerche relative al campo di sforzo attivo sono stati rivisti i dati di breakout relativi alle perforazioni in Umbria alla luce di nuovi dati disponibili di down-hole logs. Nuovi dati sono stati analizzati in Appennino meridionale e i risultati utilizzati per vincolare modelli di deformazione dell area. È stata effettuata un analisi dettagliata di un pozzo in prossimità della faglia Irpina per verificare eventuali correlazioni tra orientazioni dei breakout riconosciuti e la zona di probabile attraversamento della faglia. All estero sono stati eseguiti rilevamenti geologico-strutturali e geomorfologici per la ricostruzione del Golfo di Corinto (settore occidentale) ed effettuate datazioni di campioni e analisi di nannoplancton per la definizione dei ratei di sollevamento. Si sono sviluppati modelli di segmentazione della Faglia Nord-Anatolica nell area del Mar di Marmara. Nell ambito del progetto Antartide SMS AnDrill sono stati analizzati i dati di breakout provenienti dalle misure di down-hole logging. Sono stati elaborati i dati di fratturazione idraulica per il calcolo della grandezza dei tensori di sforzo in parte in collaborazione con ricercatori stranieri afferenti al progetto. Si è svolta una campagna di rilevamento sul terreno in collaborazione con ricercatori dell USGS di Menlo Park (CA) e della West & Associates Inc. (CO) per valutare l attività delle faglie dirette di Bear River in Wyoming e Utah e di Hebgen Lake in Montana. Gli studi si sono focalizzati sulle evidenze geomorfologiche di magnitudo, numero e tipo di rottura di paleoterremoti su queste faglie a grande 102 Figura Mappa della deformazione geodetica (strain-rate) in Appennino Settentrionale (D Agostino et al. 2008), e sua rappresentazione tensoriale come assi di deformazione (frecce bianche divergenti, estensione, e convergenti, raccorciamento). Le frecce rosse mostrano le velocità orizzontali delle stazioni GPS (ellisse di errore al 95 intervallo di confidenza) in un sistema di riferimento eurasiatico. Si nota la rimarchevole corrispondenza tra aree in forte deformazione e rilascio sismico (i numeri in verde rappresentano i terremoti storici con I0 > X).

147 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2009 dislocazione. Infine, si sono sviluppati metodi per lo studio di depositi di paleotsunami attraverso analisi micropaleontologiche, geochimiche, petrologiche, geofisiche, nonché l organizzazione, ottimizzazione e mantenimento di banche dati GIS per diverse aree d interesse degli studi di tettonica attiva. Studi di sismicità hanno riguardato l area epicentrale del terremoto calabrese del 1905, per il quale sono state studiate le implicazioni degli effetti dell evento sull ambiente nel tentativo di correlarle con la geometria di sorgente. Le attività sperimentali finalizzate ad una migliore comprensione dei rapporti tra strutture tettoniche attive e fluidi circolanti si sono focalizzate sullo studio dei rapporti tra CO 2 ed elio rilasciati in aree di faglia. I risultati ottenuti in precedenza sulla produzione di CO 2 in aree sismogenetiche a seguito di applicazione di stress su rocce carbonatiche avevano permesso di accertare che la presenza di CO 2 in zona di faglia non è solo funzione di degassamento profondo, ma anche di una produzione locale di CO 2. I dati di laboratorio necessari alla valutazione delle caratteristiche genetiche dell elio e della CO 2 mostrano che diversi livelli crostali sono coinvolti nella produzione/rilascio delle due specie gassose. Le evidenze sperimentali pongono alcuni vincoli sulle modalità di accumulo e di rilascio di energia meccanica in profondità. 4. Progetto delle attività da svolgere con particolare riferimento all'anno 2009 Nell ambito del progetto DPC-INGV S1 sarà completato lo studio della distribuzione dello strain-rate tettonico sul territorio attraverso l analisi dei campi di velocità GPS. Tale prodotto servirà come base per lo studio dei tassi di accumulo sulle strutture sismogenetiche e confronto tra deformazione sismica e geodetica su scala nazionale. Inoltre, l attenzione sarà rivolta alla valutazione dell attività della zona di subduzione dell Arco Calabro. Saranno portati a termine i rilevamenti geologico-strutturali e geomorfologici per la ricostruzione dell evoluzione quaternaria dell Alta Valle del Tevere, Figura Imaging sismico ad alta risoluzione del sistema di faglie bordiero del Vallo di integrando analisi di geomorfologia Diano (Appennino Meridionale). quantitativa, studio dei terrazzi fluviali e di linee di livellazione. Saranno sperimentate tecniche innovative basate sulle proprietà fisiche dei sedimenti per l identificazione e la caratterizzazione dei tassi di dislocazione olocenici e tardo pleistocenici di faglie attive e sismogenetiche in Italia. Si contribuirà agli studi preliminari del progetto ICDP-Mole Drilling Project nell area della faglia Alto Tiberina riguardanti: la fattibilità della riapertura di un pozzo esistente per posizionare strumenti in profondità; la realizzazione di una rete di sensori in pozzo per una migliore definizione della faglia stessa. Saranno ulteriormente sviluppati gli aspetti metodologici per lo studio di depositi di paleotsunami attraverso analisi micropaleontologiche, geochimiche, petrologiche, geofisiche di carotaggi sia a terra che a mare. Si contribuirà alla modellazione della sorgente del terremoto del 1999 di Duzce (Turchia), attraverso l inversione di dati GPS e strong motion. Saranno interpretati i profili di sismica ad alta risoluzione acquisiti con Vibroseis in area Garganica ed i risultati inquadrati nel contesto sismotettonico dell area, con particolare riguardo alla definizione di sorgenti sismogenetiche. L integrazione delle nuove immagini ad alta risoluzione delle zone di faglia con dati morfo-strutturali e di sismica industriale disponibili, permetterà di vincolare l evoluzione tettonica recente ed il potenziale sismogenetico delle strutture ubicate ad Ovest del Gargano. Per determinare l orientazione dello stress attivo in Sicilia, si analizzeranno circa 20 pozzi profondi in ambito progetto DPC-INGV S1. Si porterà avanti l analisi e l interpretazione dei dati del pozzo AnDrill (Antartide) con un maggiore dettaglio, sia di breakout che di fratturazione idraulica. Sarà eseguito un confronto tra i dati di breakout e quelli relativi alle fratture indotte e naturali presenti sia sulla carota di perforazione che lungo le pareti della perforazione stessa. Inoltre, si cercherà di trovare una correlazione tra tipo e geometria del breakout con la litologia e la temperatura. Inoltre, si eseguirà un analisi ed un interpretazione delle fratture riaperte e quelle di nuova generazione formatesi dopo i test di fratturazione idraulica. Questa analisi permetterà di calcolare con maggiore accuratezza la magnitudo dei tensori dello sforzo utilizzando differenti modelli, a cui sarà associato anche un calcolo delle incertezze. Proseguirà il coordinamento e il contributo alla realizzazione della carta delle faglie attive del Mondo che sarà un input al progetto Global Earthquake Model (GEM). Continueranno e si concluderanno gli studi nell area epicentrale del terremoto calabrese del 1905 attraverso l esame delle deformazioni dei terrazzi marini costieri, le registrazioni strumentali storiche ed il riesame del campo macrosismico. Proseguiranno le ricerche inerenti la geochimica dei fluidi e la tettonica attiva, in quanto i risultati delle indagini condotte nell area delle Stretto di Messina, su base geochimica, hanno mostrato una relazione stretta con quelli di tipo genetico, proponendo uno scenario assolutamente nuovo su ciò che un terremoto può 103

148 Piano Triennale di Attività indurre anche come effetti sulla salute umana. Le ricerche hanno mostrato infatti che nell area dello Stretto di Messina persistono anomalie di degassamento dai suoli di CO 2, CH 4 e Rn, diversi ordini di grandezza al di sopra dei valori normali. La valutazione di un degassamento naturale di tale intensità in situazione di quiete sismica ha assunto significato anche nella valutazione degli effetti del Rn sulla salute umana, che, sebbene conosciuti da tempo come seconda causa di tumore al polmone dopo il fumo, si mostrano come i possibili protagonisti delle mutazioni genetiche riscontrate nella popolazione vivente intorno allo Stretto. I risultati delle ricerche condotte negli anni precedenti nei settori del degassamento e dei rapporti faglie/fluidi (progetti DPC-INGV) hanno permesso di stabilire la presenza di aree di degassamento sia lungo strutture tettoniche attive (Umbria, Friuli) che in aree in quiete sismica (area dello Stretto di Messina). Tali risultati hanno aperto nuove prospettive sul ruolo del processo simogenetico, che sembra in grado di incidere sui rapporti uomo-natura anche con modifiche del DNA, come mostrato da recenti studi. Figura Scarpata di faglia del terremoto di Hebgen lake, Montana nel 1959, M7.3. Le frecce puntano la porzione di terreno sollevata. La rottura associata all evento ha raggiunto i 25 km di lunghezza con scarpate di altezza massima pari a ~ 6 m (foto di Francesca R. Cinti). 5. Pubblicazioni 5.1 Articoli pubblicati nel 2008 su riviste JCR 6. Amicucci, L., Barchi, M. R., Montone, P., Rubiliani, N., The Vallo di Diano and Auletta extensional basins in the southern, Terra Nova, 6, 20 (2008), , /j x. 12. Ascione, A., Cinque, A., Miccadei, E., Villani, F., Berti, C., The Plio-Quaternary uplift of the Apennine Chain: new data from the analysis of topography and river valleys in Central Italy, Geomorphology, 1, 102 (2008), , Audemard, F. A. M., Ollarves, R., Bechtold, M., Diaz, G., Beck, C., Carrillo, E., Pantosti, D., Diderix, H., Trench investigation on the main strand of the Boconó fault in its central section, at, Tectonophysics, 1-4, 459 (2008), 38-53, /j.tecto Basili, R., Valensise, G., Vannoli, P., Burrato, P., Fracassi, U., Mariano, S., Tiberti, M. M., Boschi, E., The Database of Individual Seismogenic Sources (DISS), version 3: summarizing 20 years of research on Italy s earthquake geology, Tectonophysics, 453 (2008), 20-43, /j.tecto Burrato, P., Poli, M. E., Vannoli, P., Zanferrari, A., Basili, R., Galadini, F., Sources of Mw 5+ earthquakes in northeastern Italy and western Slovenia: an updated view based on geological and seismological evidence, Tectonophysics, 453 (2008), , /j.tecto Burrato, P., Valensise, G., Rise and fall of a hypothesized seismic gap: source complexity in the 16 December 1857, Southern Italy earthquake (Mw 7.0), Bulletin of the Seismological Society of America, 1, 98 (2008), , / Civile, D., Lodolo, E., Tortorici, L., Lanzafame, G., Brancolini, G., Relationships between magmatism and tectonics in a continental rift: The Pantelleria Island region (Sicily Channel, Italy), Marine Geology, 1-2, 251 (2008), 32-46, /j.margeo Console, R., Murru, M., Falcone, G., Catalli, F., Stress interaction effect on the occurrence probability of characteristic earthquakes in Central Apennines, Journal of Geophysical Research, 113 (2008), B08313, /2007JB D'Agostino, N., Avallone, A., Cheloni, D., D'Anastasio, E., Mantenuto, S., Selvaggi, G., Active tectonics of the Adriatic region from GPS and earthquake slip vectors, Journal of Geophysical Research, 113 (2008), B12413, /2008JB Galli, P., Galadini, F., Pantosti, D., Twenty Years of Paleoseismology in Italy, Earth Science Review, 1-2, 88 (2008), , /j.earscirev Gerardi, F., Barbano, M. S., De Martini, P. M., Pantosti, D., Discrimination of tsunami sources (Earthquake vs. Landslide) on the basis of historical data in Eastern Sicily and southern Calabria, Bulletin of the Seismological Society of America, 6, 98 (2008), , / Italiano, F., Martinelli, G., Plescia, P., CO 2 Degassing over Seismic Areas: The Role of Mechanochemical Production at the Study Case of Central Apennines, Pure and Applied Geophysics, 1, 165 (2008), 75 94, /s Lorito, S., Tiberti, M. M., Basili, R., Piatanesi, A., Valensise, G., Earthquake-generated tsunamis in the Mediterranean Sea: scenarios of potential threats to Southern Italy, Journal of Geophysical Research, 113(2008), 104

149 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2009 B01301, /2007JB Mancini, M., D'Anastasio, E., Barbieri, M., De Martini, P. M., Invited reply to the Comment on: Geomorphological, paleontological and 87Sr/86Sr isotope analyses on early Pleistocene paleoshorelines to define the uplift of Central Apennines (Italy), Quaternary Research, 1, 69 (2008), , /j.yqres Mazzarini, F., Fornaciai, A., Bistacchi, A., Pasquarè, F. 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150 Piano Triennale di Attività Marzocchi, W., Selva, J., Cinti, F. R., Montone, P., Pierdominici, S., Schivardi, R., Boschi, E., On the Occurrence of Large Earthquakes: New Insights From a Model based on Interacting Faults Embedded in a Realistic Tectonic Setting, Journal of Geophysical Research Neri, M., Lanzafame, G., Acocella, V, Dyke emplacement and related hazard in volcanoes with sector collapse: the 2007 Stromboli (Italy) eruption, Journal of the Geological Society, 165, , / Pondrelli, S., Morelli, A., Seismic strain and stress field studies in Italy before and after the Umbria-Marche seismic sequence: a review, Annals of Geophysics, 2-3, Sani, F., Bonini, M., Piccardi, L., Vannucci, G., Delle Donne, D., Benvenuti, M., Moratti, G., Corti, G., Montanari, D., Sedda, L., Tanini, C., Late Pliocene-Quaternary evolution of outermost hinterland basins of the Northern Apennines (Italy), and their relevance to active tectonics, Tectonophysics, /j.tecto Scardia, G., Muttoni, G., Paleomagnetic investigations on the Pleistocene lacustrine sequence of Piànico-Sèllere (northern Italy), Quaternary International, /j.quaint Tibaldi, A., Corazzato, C., Rovida, A., Miocene-Quaternary structural evolution of the Uyuni-Atacama region, Andes of Chile and Bolivia, Tectonophysics, /j.tecto Tiberti, M. M., Lorito, S., Basili, R., Kastelic, V., Valensise, G., Piatanesi, A., Scenarios of earthquake-generated tsunamis for the Italian coast of the Adriatic Sea, Pure and Applied Geophysics, /s Toscani, G., Burrato, P., Di Bucci, D., Seno, S., Valensise, G., Plio-Quaternary tectonic evolution of the Northern Apennines thrust fronts (Bologna-Ferrara section, Italy): seismotectonic implications, Bollettino della Società Geologica Italiana Walter, T. R., Wang, R., Acocella, V., Neri, M., Grosser, H., Zschau, J., Simultaneous magma and gas eruptions at three volcanoes in southern Italy: an earthquake trigger?, Geology. 5.3 Altre pubblicazioni 487. Fubelli, G., Falcucci, E., Mei, A., Dramis, F., Evoluzione quaternaria del bacino di Leonessa (Rieti), Il Quaternario, 2, 21 (2008) Giocoli, A., Burrato, P., Galli, P., Lapenna, V., Piscitelli, S., Rizzo, E., Romano, G., Siniscalchi, A., Magrì, C., Vannoli, P., Using the ERT method in tectonically active areas: hints from Southern Apennine (Italy), Advances in Geosciences, 19 (2008), Guerra, I., Anzidei, M., Costantino, D., Angelini, M.G., Caprino, G., Gervasi, A., La rete GPS CalNet, Scienza e società a cento anni dal grande terremoto Margheriti, L., D'Anna, G., Selvaggi, G., Patane, D., Moretti, M., Govoni, A., Alla ricerca di nuovi dati sulla relazione tra subduzione e cinematica crostale nell Arco Calabro-Peloritano, Il terremoto ed il maremoto del 1908, Poli, M. E., Burrato, P., Galadini, F., Zanferrari, A., Seismogenic sources responsible for destructive earthquakes in NE Italy., Bollettino di Geofisica Teorica ed Applicata, 3-4, 49 (2008), Polonia, A., Bortoluzzi, G., Gasperini, L., Ligi, M., Carrara, G., Cuffaro, M., D'Oriano, F., Riminucci, F., Zittellini, N., Torelli, L., Capozzi, R., Oppo, D., Viola, I., Minelli, L., Gallais, F., Carmisciano, C., Gambetta, M., Locritani, M., Muccini, F., Carone, S., Rapporto sulle indagini di sismica a riflessione, gravimetriche, magnetometriche, morfobatimetriche e campionamento fondo mare nell Arco Calabro (Mar Ionio) campagna CALAMARE Scalera, G., Is large scale subduction made unlikely by the mediterranean deep seismicity?, NCGT Newsletter, issue 47, (2008), Serpelloni, E., Baldi, P., Mastrolembo, B., progetto Messina GPS team, Stima del tasso di deformazione attraverso lo Stretto di Messina dalla combinazione di reti di stazioni GPS permanenti e non-permanenti, Scienza e società a cento anni dal grande terremoto Valensise, G., Basili, R., Burrato, P., La sorgente del Terremoto del 1908 nel quadro sismotettonico dello Stretto di Messina, Il Terremoto e il Maremoto del 28 dicembre Analisi sismologica, impatto, prospettive, , Dipartimento della Protezione Civile, Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia. 106

151 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al Geodinamica e struttura dell'interno della Terra 1. Curatore/i (o coordinatore/i se TTC) Claudio Chiarabba (CNT), Carlo Giunchi (RM1), Stefania Danesi (BO) 2. Sezioni che hanno concorso alle attività CNT, RM1, RM2, BO 3. Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 Ricostruzione della struttura profonda Una parte consistente dell'attività si è concentrata sulla definizione della struttura profonda dell'area Mediterranea. Le linee di ricerca sono orientate agli studi di struttura profonda nonché alla simulazione di propagazione di onde sismiche in mezzi complessi, principalmente tramite tecniche di indagine innovative e in via di sviluppo. Si sono registrati importanti progressi nella definizione degli strati crostali, litosferici e del mantello sia su scale locali e regionali che globali. Risultati principali: Full-Waveform Seismic Tomography applicata a profili sismici ad alta densità in Appennino, che ha fornito modelli di Vp ad alta risoluzione. Inversione congiunta di dati sismici e gravimetrici per ottenere il profilo radiale della viscosità del mantello, fondamentale proprietà materiale della Terra per il suo ruolo chiave nel controllo della forma e dell evoluzione dei moti convettivi interni. Definizione delle eterogeneità laterali litosferiche tramite lo studio del segnale delle code di onde di superficie riflesse e sintetiche, e dell anisotropia sismica con metodi di crossconvoluzione. Sviluppo di tecniche di indagine comparate, congiunte e interdipendenti. Sono stati confrontati i principali modelli tomografici di velocità Vs, ottenuti per l'area Euro-Mediterranea; è stato definito un modello 3D di velocità sismica e di densità attraverso l inversione congiunta di onde di volume e di superficie e di misure gravimetriche da satellite. Su scala globale, è stata implementata un analisi wavelets multirisoluzione al problema tomografico. Sono state meglio definite le seguenti: struttura di velocità (Vp e Vs) dell'intera penisola italiana a scala regionale e dettagli a scala locale; struttura 4D di Vp e Vp/Vs in zone di faglia e vulcani attivi. E stata eseguita l analisi delle receiver functions telesismiche per stimare la profondità della Moho e la struttura tridimensionale e anisotropica del sistema crosta/mantello. Gli studi sono stati estesi a tutto il territorio nazionale concentrandosi in aree importanti dal punto di vista dell'evoluzione geodinamica. E stata effettuata una integrazione dei dati acquisiti da sensori sismici a terra e a mare per lo studio sia a scala locale che regionale, e sono stati realizzati modelli 1D e 3D di velocità e attenuazione del Mediterraneo. Modellazione geodinamica L'attività nel campo della geodinamica ha riguardato aspetti sia globali (studi riguardanti campo gravitazionale, magnetico e teorie alternative) che regionali, con particolare attenzione all'area euro-mediterranea. Risultati principali: sono stati sviluppati codici per la soluzione iterativa della sea level equation per la simulazione delle perturbazioni cosismiche e postsismiche al livello marino, indotte da una sorgente sismica. È stato modellato l effetto previsto dal rilassamento post-sismico conseguente al terremoto di Sumatra del Attraverso l analisi dei modelli di gravità (missione GRACE) è stata mostrata una perturbazione del campo gravitazionale riconducibile al rilassamento post-sismico del terremoto. Sono stati studiati processi geodinamici attraverso modelli di Terra in espansione, estendendo i risultati precedentemente ottenuti. Si è studiata l'evoluzione del campo magnetico terrestre, che recentemente sta attraversando un periodo di transizione che sembra risiedere in una maggiore caoticità dei moti turbolenti nella parte fluida del nucleo terrestre. Tale processo potrebbe innescare in tempi relativamente prossimi un eventuale inversione o escursione del campo magnetico terrestre. Sono stati realizzati modelli numerici tridimensionali agli elementi finiti, ad alta risoluzione, per lo studio del processo di subduzione e del flusso di ritorno indotto nel mantello. In particolare, si è studiata la dinamica di uno slab isolato che penetra liberamente in un mantello stratificato in viscosità. È stata studiata l'origine del magmatismo alcalino Euro-Mediterraneo Terziario, combinando dati geologici, geofisici, geochimici, ricostruzioni paleo-tettoniche e struttura del mantello derivata dalla tomografia, in termini di prodotto della contaminazione del mantello da parte del plume Centro-Atlantico e della successiva evoluzione del flusso di ritorno nel mantello causato dalle subduzioni. 4. Progetto delle attività da svolgere con particolare riferimento all'anno 2009 Nel corso del 2009 si tenterà di operare alcune sintesi circa l'evoluzione geodinamica dell'area Euro-Mediterranea, incrociando dati, risultati e metodologie sviluppati nel triennio precedente. A tal proposito si pensa di organizzare un Workshop dell'os durante il quale verranno riassunti i risultati principali ottenuti e prospettate alcune chiavi interpretative su temi rilevanti. Un secondo punto motivante riguarda l'estensione di studi e applicazioni sismologiche a scala globale, attraverso l'analisi di dati registrati sia da reti globali a larga banda che durante esperimenti di acquisizione dati. Tali applicazioni riguarderanno regioni già precedentemente studiate (Antartide) e altre nuove, fra cui i principali slab e la Placca Caraibica. Questo passo sarà molto importante per promuovere un maggior impatto internazionale dell'istituto. Struttura profonda Si prevede lo sviluppo di procedure per la determinazione di modelli di velocità e attenuazione di onde P e S di eventi locali e regionali, e l applicazione a dati di reti sismiche a larga banda. Saranno implementate nuove procedure per la determinazione di valori di decadimento spettrale (t*) per onde P e S e di un codice di inversione in velocità e attenuazione. Saranno sviluppati algoritmi volti a impostare una tomografia cosiddetta ambient noise per l'area italiana. Da lunghe sequenze temporali di rumore ambientale, tramite cross correlazione, è possibile ricavare la funzione di Green fra due stazioni, che contiene informazioni sulla propagazione delle onde nel mezzo fra le stazioni. La capillare rete sismica broadband nazionale fornisce una grandissima quantità di dati che possono essere usati per determinare la struttura di velocità dell'area italiana. Saranno applicate tecniche di analisi Receiver Function alle stazioni larga banda della regione Euro-Mediterranea e ai principali slab del mondo, per la determinazione 3D della struttura di velocità delle 107

152 Piano Triennale di Attività onde S. Nella modellazione saranno inserite discontinuità di velocità lungo piani inclinati e layer anisotropici. Sarà eseguito un esperimento di acquisizione di dati larga banda nella Placca Caraibica. L'obiettivo è quello di studiare una zona che presenta diverse analogie con quella Euro-Mediterranea, per definire le geometrie della subduzione e della collisione continentale. Sarà studiata in dettaglio la forma dello slab dell'appennino settentrionale e la sismicità a profondità intermedie (40-80 km), con l obiettivo di verificare eventuali variazioni laterali dello slab e il riflesso sulle forme dell'arco. Si utilizzeranno dati marini per ottenere localizzazioni di eventi generati da strutture sismogenetiche a mare, e per studi di P and S-receiver function e analisi di anisotropia per definire la struttura profonda del mantello superiore al di sotto del Mediterraneo occidentale. Verranno realizzati modelli di struttura in aree limitate con la generazione di mesh 3D non-conformi, basate su applicazioni di calcolo parallelo che consentano di fornire i parametri necessari per la simulazione della propagazione del campo elastico con il metodo degli elementi spettrali e per la determinazione dei parametri di sorgente. Sarà modellata l anisotropia azimutale per l area Euro-Mediterranea e Antartica, mediante applicazione del metodo non-lineare di tomografia travel-time secondo schemi alle differenze finite e con l estensione dei modelli di velocità e densità tramite l inversione congiunta di onde sismiche e segnali gravimetrici. Sarà ulteriormente sviluppata l'analisi della Trasformata Wavelet e delle potenzialità per il calcolo spettrale e delle correlazioni, per realizzare confronti quantitativi tra modelli tomografici globali di velocità di onde di volume noti in letteratura. Modellazione geodinamica Saranno applicati modelli di variazione di livello marino di origine sismica ad una simulazione generale dei ratei attesi in area mediterranea. Inoltre, si prevede di proseguire con lo sviluppo della modellazione analitica di rilassamento postsismico globale attraverso l implementazione di sorgenti sismiche 2D e valutando l applicabilità di algoritmi semi-analitici che permettano la modellazione di una reologia compressibile. Tecniche non lineari specifiche basate sulla Teoria dell Informazione saranno utilizzate per la determinazione delle proprietà dinamiche nello spazio e nel tempo del nucleo fluido terrestre, e di quanto questo influenzi la dinamica di tutta la Terra. 5. Pubblicazioni 5.1 Articoli pubblicati nel 2008 su riviste JCR 15. Baccheschi, P., Margheriti, L., Steckler, M. S., SKS splitting in Southern Italy: anisotropy variations in a fragmented subduction zone., Tectonophysics, 1-4, 462 (2008), 49-67, /j.tecto Barba, S., Carafa, M. M. C., Boschi, E., Experimental evidence for mantle drag in the Mediterranean, Geophysical Research Letters. 34. Bianchi, I., Piana Agostinetti, N., De Gori, P., Chiarabba, C., Deep structure of the Colli Albani volcanic district (central Italy) from receiver functions analysis, Journal of Geophysical Research, 133 (2008), B09313, /2007JB Bizzarri, A., Spudich, P., Effects of supershear rupture speed on the high-frequency content of S waves investigated using spontaneous dynamic rupture models and isochrone theory, Journal of Geophysical Research, 113 (2008), B05304, /2007JB Cannelli, V., Melini, D., Piersanti, A., Boschi, E., Postseismic signature of the 2004 Sumatra earthquake on low degree gravity harmonics, Journal of Geophysical Research, 113 (2008), B12414, /2007JB Chiarabba, C., De Gori, P., Speranza, F., The southern Tyrrhenian subduction zone: Deep geometry, magmatism and Plio-Pleistocene evolution, Earth and Planetary Science Letters, 268 (2008), , /j.epsl Cianetti, S., Tinti, E., Giunchi, C., Cocco, M., Modeling deformation rates in the Western Gulf of Corinth: rheological constraints, Geophysical Journal International, 2, 174 (2008), , /j X x. 98. Devoti, R., Riguzzi, F., Cuffaro, M., Doglioni, C., New GPS constraints on the kinematics of the Apennines subduction, Earth and Planetary Science Letters, 273 (2008), , /j.epsl Di Bona, M., Lucente, F. P., Piana Agostinetti, N., Crustal structure and Moho depth profile crossing the central Apennines (Italy) along the N42 degree parallel., Journal of Geophysical Research, 113 (2008), B12306, /2008JB Dini, A., Mazzarini, F., Musumeci, G., Rocchi, S., Multiple hydro-fracturing by boron-rich fluids in the Late Miocene contact aureole of eastern Elba Island (Tuscany, Italy), Terra Nova, 4, 20 (2008), , /j x Faccenna, C., Rossetti, F., Becker, T. 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153 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al /j X x Milano, G., Di Giovambattista, R., Ventura, G., Seismic activity in the transition zone between Southern and Central Apennines (Italy): Evidences of longitudinal extension inside the Ortona Roccamonfina tectonic line, Tectonophysics, 1-2, 457 (2008), , /j.tecto Musumeci, G., Mazzarini, F., Barsella, M., Pliocene crustal shortening on the Tyrrhenian side of the northern Apennines: evidence from the Gavorrano antiform (southern Tuscany, Italy), Journal of the Geological Society, 1, 165 (2008), , / Piana Agostinetti, N., Chiarabba, C., Seismic Structure Beneath Mt. Vesuvius From Receiver Function Analysis and Local Earthquakes Tomography: Evidences for Location and Geometry of the Magma Chamber, Geophys. J. Int., 3, 175 (2008), , /j X x Piana Agostinetti, N., Park, J., Lucente, F. 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S., Kinematics of slab tear faults during subduction segmentation and implications for Italian magmatism, Tectonics, 27 (2008), TC2008, /2007TC Salimbeni, S., Pondrelli, S., Margheriti, L., Park, J., Levin, V., SKS splitting measurements beneath Northern Apennines region: A case of oblique trench-retreat, Tectonophysics, 1-4, 462 (2008), 68-82, /j.tecto Steckler, M. S., Piana Agostinetti, N., Wilson, C. K., Roselli, P., Seeber, L., Amato, A., Lerner-Lam, A., Crustal structure in the Southern Apennines from teleseismic receiver functions, Geology, 2, 36 (2008), , /G24065A Articoli in stampa su riviste JCR 342. Di Luzio, E., Mele, G., Tiberti, M. M., Cavinato, G. P., Parotto, M., Moho deepening and shallow upper crustal delamination beneath the central Apennines, Earth and Planetary Science Letters, /j.epsl Scarfì, L., Imposa, S., Raffaele, R., Scaltrito, A., Crustal seismic velocity in the Marche region (Central Italy): computation of a minimum 1-D model with seismic station corrections., Environmental Geology, on line first, /s Stich, D., Danececk, P., Morelli, A., Tromp, J., Imaging lateral heterogeneity in the northern Apennines from time reversal of reflected surface waves, Geophysical Journal International Vignaroli, G., Faccenna, C., Jolivet, L., Piromallo, C., Rossetti, F., Reply to the comment by G. Capponi et al. on Subduction polarity reversal at the junction between the Western Alps and the Northern Apennines, Italy", by G. Vignaroli et al., Tectonophysics, 450, 34-50, /j.tecto Altre pubblicazioni 466. Danesi, S., Dubbini, M., Morelli, A., Vittuari, L., Bannister, S., Joint Geophysical Observations of Ice Stream Dynamics, Geodetic and Geophysical Observations in Antarctica - An Overview in the IPY Perspective, De Santis, A., Baker, R., Klug, B., Vanicek, P., D'El-Rey Silva, L. J. H., Foyo, A., Ercanoglu, M., Dordevic, D., Environment and Geoscience, 1st WSEAS International Conference on "Environmental and Geological Science and Engineering (EG'08)" De Santis, A., Qamili, E., Are we going towards a global planetary magnetic change?, 1st WSEAS International Conference on "Environmental and Geological Science and Engineering (EG'08)" Dessa, J.X., Bethoux, N., Beslier, M.O., Hello, Y., Anglade, A., Desprez, O., Fernandez, M.R., Manchuel, K., Verdier, E., Deschamps, A., Courboulex, F., Brunel, D., Klingelhoefer, F., Bellier, O., Lefeldt, M., Flueh, E., Solarino, S., Eva, E., Eva, C., Pavan, M., Verso una migliore conoscenza delle strutture del margine Ligure: il progetto GROSMARIN, Rendiconti online della Società Geologica Italiana, 3, Improta, L., Operto, S., Piromallo, C., Valoroso, L., High-resolution imaging of basin-bounding normal faults in the Southern Apennines seismic belt (Italy) by traveltime and frequency-domain full-waveform tomography, Workshop Full Waveform Inversion - Current Status and Perspectives. 70th EAGE Conference Margheriti, L.,, Understanding crust dynamics and subduction in southern Italy, Eos trans., 25, 89 (2008), Mazzarini, F., Musumeci, G., Hydrofracturing-related sill and dyke emplacement at shallow crustal levels: the Eastern Elba Dyke Complex, Italy, Geological Society, London, Special Publications, Geological Society London, Special Publication, 302 (2008), , /SP Scalera, G., Great and old earthquakes against great and old paradigms paradoxes, historical roots, alternative answers, Advances in Geosciences, 14 (2008), Solarino, S., Dessa, J.X., Bethoux, N., Beslier, M.O., Hello, Y., Anglade, A., Desprez, O., Ruiz Fernandez, M., Manchuel, K., Verdier, E., Deschamps, A., Courboulex, F., Brunel, D., Klingelhoefer, F., Bellier, O., Lefeldt, M., Flueh, E., Eva, E., Eva, C., Pavan, M., The Grosmarin experiment, 27 Convegno GNGTS Solarino, S., Scafidi, D., Cassinis, R., Struttura crostale e subcrostale della penisola italiana dalla interpretazione congiunta di immagini tomografiche e profile DSS, 27 Convegno GNGTS. 109

154 Piano Triennale di Attività Geomagnetismo 1. Curatore/i (o coordinatore/i se TTC) Paola De Michelis (RM2) 2. Sezioni che hanno concorso alle attività RM2 3. Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 Sono proseguiti gli studi relativi alla variazione secolare ed in particolare al verificarsi dei jerk geomagnetici nelle aree polari. L uso di modelli geomagnetici globali (CM4 e CHAOS), recentemente sviluppati utilizzando tanto dati da osservatorio quanto da satellite, ha permesso infatti di analizzare l evoluzione annuale della variazione secolare nelle regioni polari e di individuare gli anni caratterizzati da bruschi cambiamenti di pendenza nella variazione stessa, o più esattamente gli anni caratterizzati da un salto nell intensità dell accelerazione secolare. Ciò ha permesso uno studio dettagliato dei jerk geomagnetici in aree finora inesplorate nell intervallo temporale compreso tra il 1961 ed il I risultati di queste analisi hanno confermato l esistenza dei cosiddetti jerk globali (1969, 1978, 1991) caratterizzati da un chiaro cammino temporale che li vede manifestarsi su tutta la superficie della Terra nell arco di due/tre anni partendo dal polo Nord per poi muoversi lentamente verso il polo Sud. Questo risultato ha confermato l importanza della conducibilità del mantello come elemento fondamentale nell origine dei tempi di ritardo con cui i jerk geomagnetici vengono osservati sulla superficie terrestre e, allo stesso tempo, ha mostrato come l ipotesi recentemente avanzata di jerk globali, visti come sovrapposizione di jerk locali, possa non essere corretta. Un altro risultato interessante è stato l individuazione di un jerk a carattere globale intorno al Questo jerk, scoperto recentemente, era ritenuto di tipo locale essendo stato osservato solamente nel continente africano e nell Oceano Indiano. L analisi condotta ha mostrato invece il carattere globale dell evento che si manifesta chiaramente nel 1984 nella regione artica e nel 1986 in quella antartica (Figura 3.4_1). Figura Mappe d intensità dell accelerazione secolare del campo geomagnetico calcolate a partire dal modello CM4. In alto mappe relative alla componente Z sulla zona Artica (latitudine tra 60 N e 90 N), in basso quelle per la componente Y sulla regione Antartica (latitudine tra 90 S e 60 S). Si noti come il salto nell accelerazione avvenga intorno al 1984 nell emisfero Nord e intorno al 1986 in quello Sud. Infine, sono proseguiti gli studi relativi alla possibile deformazione indotta dal devastante terremoto di Sumatra del 24 dicembre 2004 sul campo magnetico terrestre e quindi sulla dinamica dei fluidi presenti sulla superficie di separazione nucleo mantello. Nell ambito dello studio dei sistemi non lineari è stato analizzato il comportamento del campo geomagnetico e della sua variazione secolare negli ultimi 400 anni (a partire dal modello GUFM1) e confrontato con quello più recente con metodologie basate sulla Teoria dell Informazione. Il contenuto di informazione (o informazione di Shannon), che è una misura della stabilità di un sistema, è cominciato a diminuire in modo significativo dal 1775, per poi diminuire ancor più rapidamente dal 1900, indicando una maggiore caoticità del campo magnetico terrestre attuale (Figura 3.4_2). Un altro aspetto affrontato è stato quello del miglioramento delle tecniche non lineari per la determinazione dell entropia e di altri parametri significativi di un sistema dinamico, con applicazioni al campo geomagnetico globale (si veda Figura 3.4_3 per un esempio). Sono stati raccolti i dati più recenti misurati dai satelliti Oersted e Champ, attualmente ancora in orbita, per la determinazione di modelli geomagnetici regionali di diversa estensione (Italia, Albania, Europa, Antartide). È stato aggiornato il modello geomagnetico in armoniche su calotta sferica 110

155 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2009 per l area comprendente Italia, Albania e mari circostanti, nell ambito di un progetto di cooperazione scientifica con l Università di Tirana (E-MAG). Il modello ha una validità temporale con estrapolazione fino al Infine, sono continuate le indagini sull Homing magnetico animale insieme ai colleghi biologi dell Università di Pisa, fornendo da parte INGV non solo ausilio strumentale ma anche di analisi statistica del dato. Questi studi rivestono una notevole importanza anche per meglio comprendere il possibile ruolo del campo magnetico terrestre sui flussi migratori di volatili e le eventuali conseguenze legate al recente diffondersi dell influenza aviaria. 4. Progetto delle attività da svolgere con particolare riferimento all'anno 2009 Proseguiranno gli studi volti all analisi dell evoluzione temporale della variazione secolare nelle regioni polari. Particolare attenzione sarà rivolta agli ultimi dieci anni essendo questi gli anni caratterizzati dal verificarsi dei cosiddetti mini-jerk. Non potendo applicare tecniche di analisi standard a causa della limitata lunghezza della sequenza dei dati a disposizione si cercherà di utilizzare i recenti modelli globali del campo Figura Contenuto di Informazione (o Informazione di magnetico terrestre per cercare di comprendere l origine di tali Shannon) calcolato per il campo geomagnetico degli ultimi 400 fenomeni. Inoltre, continuerà lo studio degli effetti prodotti dal anni con relative barre di errore. Si noti l inizio della sua devastante terremoto di Sumatra, avvenuto il 24 dicembre diminuzione nel 1775 e quindi la più rapida caduta dal 1900 (da De Santis, 2007). 2004, sulla dinamica dei fluidi interni alla Terra e presenti alla superficie di separazione nucleo-mantello. In particolare, si cercherà di riprodurre, attraverso un modello fluidodinamico, il cambiamento topologico del moto dei fluidi a seguito di una particolare deformazione della superficie sotto la quale il fluido stesso scorre. Infatti, l idea è che la variazione della struttura della superficie di separazione nucleo-mantello indotta dal terremoto sia all origine della brusca variazione nella dinamica dei fluidi recentemente ricostruita utilizzando misure di campo magnetico registrate da satellite. Si conta di estendere poi lo studio dell Informazione di Shannon agli ultimi anni, analizzando un recente modello globale di campo geomagnetico basato su dati archeomagnetici e paleomagnetici (CALS7K). Si vuole investigare: a) se il campo geomagnetico attuale è significativamente diverso da quello passato; b) se siamo in una fase di inversione o escursione del campo stesso. Nel corso del 2009 si vuole ridefinire e contestualizzare il concetto di spettro spaziale del campo geomagnetico e il suo uso per discriminare le proprietà delle varie parti del campo geomagnetico. Si aggiornerà e migliorerà il modello regionale del campo geomagnetico in Antartide (ARM) per estendere la sua validità dal 1960 ad oggi, con previsione fino al Allo scopo di meglio comprendere l origine e la generazione dei campi magnetici galattici e planetari, nello studio delle proprietà magnetiche fondamentali della materia ci si concentrerà nella ridefinizione delle caratteristiche delle quantità magnetiche elementari (dipolo e monopolo) e quanto queste siano alla base del mistero dell esistenza del magnetismo planetario. Parallelamente, si approfondirà la ricerca sull unicità dei campi potenziali sotto condizioni specifiche (tema anche di una tesi quinquennale in Fisica con tutoraggio INGV). Infine, nel campo dell Homing animale si studieranno le caratteristiche statistiche dei voli di rientro a casa di un certo numero di esemplari di uccelli, insieme all andamento del campo magnetico terrestre lungo tutto il percorso, adottando tecniche statistiche sofisticate e test parametrici avanzati per rilevare eventuali correlazioni. Figura Confronto tra campo geomagnetico reale (calcolato dal modello globale IGRF al 1990; sinistra) e sintetico (destra) con entropia normalizzata H*=0.29 e H*=0.55, rispettivamente. In alto a destra di ciascun globo è mostrato anche il corrispondente andamento dello spettro di potenza spaziale (da De Santis e Qamili, 2008). 111

156 Piano Triennale di Attività Pubblicazioni 5.1 Articoli pubblicati nel 2008 su riviste JCR 231. Pietrolungo, M., Lepidi, S., Cafarella, L., Santarelli, L., Di Mauro, D., Daily variation at three Antarctic geomagnetic observatories within the polar cap, Annales Geophysicae, 8, 26 (2008), Articoli in stampa su riviste JCR 319. Cafarella, L., Lepidi, S., Meloni, A., Santarelli, L., Twenty years of geomagnetic field observations at Mario Zucchelli Station (Antarctica), Annals of Geophysics Cocchi, L., Caratori Tontini, F., Carmisciano, C., Stefanelli, P., Anzidei, M., Esposito, A., Del Negro, C., Greco, F., Napoli, R., Looking inside the Panarea Island (Aeolian Archipelago, Italy) by gravity and magnetic data, Annals of Geophysics Vitale, S., De Santis, A., Di Mauro, D., Cafarella, L., Palangio, P., Beranzoli, L., Favali, P., GEOSTAR deep seafloor missions: magnetic data analysis and 1D geoelectric structure underneath the Southern Tyrrhenian Sea, Annals of Geophysics. 5.3 Altre pubblicazioni 439. Cafarella, L., Di Mauro, D., Lepidi, S., Meloni, A., Geomagnetic Observatories in Antarctica; State of the Art and a Perspective View in the Global and Regional Frameworks, Geodetic and Geophysical Observations in Antarctica - An Overview in the IPY Perspective, De Santis, A., Baker, R., Klug, B., Vanicek, P., D'El-Rey Silva, L. J. H., Foyo, A., Ercanoglu, M., Dordevic, D., Environment and Geoscience, 1 st WSEAS International Conference on "Environmental and Geological Science and Engineering (EG'08)" De Santis, A., Qamili, E., Are we going towards a global planetary magnetic change?, 1st WSEAS International Conference on "Environmental and Geological Science and Engineering (EG'08)" Di Gennaro, E., Bovio, E., Baralli, F., Faggioni, O., Soldani, M., Clearance Operation of Teulada Site (Italy): A Novel Approach for Short Term MCM Missions in Seafloor Hard Conditions, UDT Europe 2008 Conference. 112

157 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al Geologia e storia dei sistemi vulcanici 1. Curatore/i (o coordinatore/i se TTC) Mauro Coltelli (CT), Giovanni Orsi (OV) 2. Sezioni che hanno concorso alle attività RM1, CT, NA-OV, PI 3. Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 Gli obiettivi generali di questo OS contribuiscono al miglioramento delle conoscenze sulla storia vulcanica e deformativa dei vulcani, inclusi i loro sistemi magmatici, che sono la base indispensabile per la valutazione della pericolosità vulcanica, in particolare quella a lungo termine. Di seguito vengono sinteticamente riportati gli obiettivi particolari raggiunti per singolo vulcano o area vulcanica. Ischia Sono proseguiti gli studi su storia vulcanica e deformativa, su sorgenti e storia differenziativa dei magmi, e struttura del sistema magmatico. I risultati hanno evidenziato che nel periodo ka batches di magma a diversa composizione hanno interagito solo in parte, mentre negli ultimi 5 ka batches di magma isotopicamente distinti hanno differenziato a diversa profondità e si sono poi mescolati. Campi Flegrei Sono proseguiti gli studi sulla storia vulcanica e deformativa recente (<15 ka). È stata completata una carta della distribuzione dei centri eruttivi degli ultimi 15 ka. È proseguito lo studio delle eruzioni di Averno, Astroni, Agnano-Monte Spina, Ignimbrite Campana, Minopoli e Fondo Riccio, tramite analisi sedimentologiche, caratterizzazione tessiturale, composizionale e isotopica dei prodotti juvenili, e stima del contenuto in volatili pre-eruttivo. Sono proseguiti gli studi geochimici e isotopici su struttura ed evoluzione del sistema magmatico. Vesuvio Sono proseguiti gli studi tefrostratigrafici, tessiturali e composizionali sui prodotti dell attività esplosiva a bassa intensità del periodo , e quelli geochimici e isotopici su prodotti delle eruzioni Pliniane di Mercato e del Stromboli Sono proseguite le indagini sulle relazioni fra composizione e contenuto in volatili dei magmi e stile eruttivo negli ultimi 3 ka, sulla ricostruzione di successioni piroclastiche dell attività recente e dei parossismi. È iniziato uno studio delle eruzioni sottomarine recenti. Sono stati meglio definiti il ruolo dei dicchi nella generazione dei campi di stress nell edificio, e i processi morfologici e strutturali innescati dall eruzione del Sui prodotti di questa eruzione è stato completato uno studio mineralogico, geochimico e isotopico. Sono stati studiati i meccanismi di alimentazione e cristallizzazione del serbatoio magmatico superficiale. Ustica Sono proseguiti gli studi stratigrafici, strutturali, vulcanologici e petrologici. Etna È stato completato il quadro stratigrafico e geocronologico per la nuova carta geologica. È stato definito l assetto strutturale comparando dati geologici, strutturali e macrosismici, e i risultati di un'analisi morfo-strutturale su un nuovo DEM con risoluzione di 1m (DLR-INGV). Sono in fase di pubblicazione la carta geologica (scala 1:50.000) e Figura Chemostratigrafia del vulcano di Astroni ai Campi Flegrei. A sinistra la sequenza-tipo ricostruita per le 7 unità di Astroni. Modificata da Tonarini et al.,

158 Piano Triennale di Attività Figura a) Carta geologica schematica del Monte Etna mostrante la distribuzione delle lave storiche e preistoriche, incluse quelle dell eruzione del b) Carta geologica schematica mostrante i crateri e i flussi lavici dell eruzione del Le lettere da A a D indicano i crateri nelle varie fasi dell eruzione. Da Behncke et al., una vulcano-tettonica (scala 1: ). È stata completata una banca dati geologica per un SIT. È stata ricostruita la storia eruttiva e morfologica dal 1991 al 2008, e sono stati definiti i rapporti tra vulcanismo e processi nel sistema magmatico. Pantelleria Sono proseguiti gli studi sulla storia vulcanica e deformativa degli ultimi 10 ka, su evoluzione e struttura del sistema magmatico, e sulle relazioni tra tettonica e vulcanismo. Sono state migliorate le conoscenze sulle condizioni pre-eruttive delle ultime eruzioni esplosive e sull interazione fra magmi basaltici e riolitici in eruzioni di bassa energia. Canale di Sicilia Sono proseguiti gli studi di geologia marina. I risultati delle misure in continuo della profondità della base del Banco Graham, effettuate con un profondimetro da fondo, sono coerenti con una lenta diminuzione della profondità. Colli Albani Sono stati approfonditi gli studi sulle grandi eruzioni esplosive. A scala globale, l'eruzione delle Pozzolane Rosse (457 ka) è fuori dal trend nel rapporto volume di magma eruttato/contenuto in SiO 2. Studi petrologici indicano che l'aggiunta di grandi quantità di CO 2, per assimilazione da rocce carbonatiche, è il principale fattore che controlla questa grande eruzione esplosiva mafica. Iblei L integrazione di diversi dati ha permesso di calibrare i movimenti in atto lungo le faglie del margine ionico dei Monti Iblei e distinguere il contributo del sollevamento regionale da quello di singole faglie, sulle variazioni del livello marino. Rift Etiopico-Afar Sono proseguiti gli studi per ricostruire l evoluzione geologica dell area, con particolare riferimento ai vulcani di Fentale e Gedemsa. Sono continuate le indagini geochimiche, isotopiche e di MI per definire le strutture magmatiche in varie porzioni del rift. Antartide-Provincia di McMurdo Sono continuate le ricerche cronostratigrafiche per la definizione dell evoluzione del vulcanismo di McMurdo negli ultimi 18 Ma, e delle implicazioni tettoniche e paeloambientali (Progetto ANDRILL). Vanuatu. È stato determinato il contenuto pre-eruttivo in volatili dei magmi che alimentano l attività del vulcano Yasur, e confrontato con quello di sistemi basaltici italiani. 4. Progetto delle attività da svolgere con particolare riferimento all'anno 2009 Nell ambito di questo OS, per il 2009, si prevede di proseguire le attività conducendo gli stessi tipi di ricerche condotte nel Tutte le ricerche saranno finalizzate alla ricostruzione dell evoluzione geologico-strutturale e magmatologica di aree vulcaniche, e alla definizione della legge di comportamento nel passato di singoli sistemi vulcanici, inclusi i loro sistemi di alimentazione magmatica. In particolare, saranno condotti studi geologici, stratigrafici, strutturali, geomorfologici, geocronologici, mineralogici, petrologici, geochimici, isotopici, sperimentali, e di vulcanologia fisica. Questi studi saranno condotti su vulcani o aree vulcaniche, sia in Italia che in altre parti del mondo. I vulcani e le aree vulcaniche in Italia sono: Colli Albani, Ischia, Campi Flegrei, Somma-Vesuvio, Stromboli, Panarea, Arco Eoliano, Ustica, Etna, Pantelleria, Graham Bank, Canale di Sicilia, e Monti Iblei. I vulcani e le aree vulcaniche in altre parti del mondo sono: Rift Etiopico-Afar, Antartide-Provincia di McMurdo, e Vanuatu-vulcano Yasur. Saranno anche indagati tutti gli aspetti geologici, strutturali, geomorfologici, mineralogici, petrologici, geochimici e isotopici di eventuali eruzioni che dovessero verificarsi nel corso dell anno. Queste indagini saranno finalizzate a definire lo stato attuale del vulcano, considerato come un momento nell evoluzione del sistema magmatico che dal mantello permette la risalita dei fluidi vulcanici fino alla superficie terrestre. 114

159 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2009 Figura Relazione tra contenuto in SIO 2 e volume (DRE) di magma eruttato per le maggiori eruzioni esplosive conosciute. Il valore per l eruzione di Laki, 1783 si riferisce al solo volume di tefra. Cortesia di Gianluca Sottili, tesi di dottorato. 5. Pubblicazioni 5.1 Articoli pubblicati nel 2008 su riviste JCR 44. Brown, R., Orsi, G., de Vita, S., New insights into Late Pleistocene explosive volcanic activity and caldera formation on Ischia (southern Italy), Bulletin of Volcanology, 5, 70 (2008), , /s Cioni, R., Bertagnini, A., Santacroce, R., Andronico, D., Explosive activity and eruption scenarios at Somma- Vesuvius (Italy): Towards a new classification scheme, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 3, 178 (2008), , /j.jvolgeores Cioni, R., D'Oriano, C., Bertagnini, A., Fingerprinting ash deposits of small scale eruptions by their physical and textural features, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 1, 177 (2008), , /j.jvolgeores De Campos, C. P., Dingwell, D. B., Perugini, D., Civetta, L., Fehr, T.K., Heterogeneities in magma chambers: Insights from the behavior of major and minor elements during mixing experiments with natural alkaline melts, Chemical Geology, 3-4, 256 (2008), , /j.chemgeo Di Roberto, A., Bertagnini, A., Pompilio, M., Gamberi, F., Marani, M. P., Rosi, M., Newly discovered submarine flank eruption at Stromboli volcano (Aeolian Islands, Italy), Geophysical Research Lettters, 35 (2008), L16310, /2008GL Di Roberto, A., Rosi, M., Bertagnini, A., Marani, M. P., Gamberi, F., Del Principe, A., Deep water gravity core from the Marsili Basin (Tyrrhenian Sea) records Pleistocenic Holocenic explosive events and instability of the Aeolian Archipelago, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 1, 177 (2008), , /j.jvolgeores Di Vito, M. A., Sulpizio, R., Zanchetta, G., D'Orazio, M., The late Pleistocene pyroclastic deposits of the Campanian Plain: New insights into the explosive activity of Neapolitan volcanoes, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 1, 177 (2008), 19 48, /j.jvolgeores Dini, A., Mazzarini, F., Musumeci, G., Rocchi, S., Multiple hydro-fracturing by boron-rich fluids in the Late Miocene contact aureole of eastern Elba Island (Tuscany, Italy), Terra Nova, 4, 20 (2008), , /j x Giaccio, B., Isaia, R., Fedele, F. G., Di Canzio, E., Hoffecker, J., Ronchitelli, A., Sinitsyn, A. A., Anikovich, M., Lisitsyn, S., Popov, V. V., The Campanian Ignimbrite and Codola tephra layers: Two temporal/stratigraphic markers for the Early Upper Palaeolithic in southern Italy and eastern Europe, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 177 (2008), , /j.jvolgeores Giaccio, B., Isaia, R., Sulpizio, R., Zanchetta, G., Explosive volcanism in the central Mediterranean area during the late Quaternary-linking sources and distal archives, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 177 (2008), V VII, /j.jvolgeores Mangiacapra, A., Moretti, R., Rutherford, M., Civetta, L., Orsi, G., Papale, P., The deep magmatic system of the Campi Flegrei caldera (Italy), Geophys.Res.Lett., 35 (2008), L21304, /2008GL Scaillet, B., Pichavant, M., Cioni, R., Upward migration of Vesuvius magma chamber over the past 20, 000 years, Nature, 445 (2008), , /nature Scheibner, B., Heumann, A., Wörner, G., Civetta, L., Crustal residence times of explosive phonolite magmas: U Th ages of magmatic Ca-Garnets of Mt. Somma-Vesuvius (Italy), Earth and Planetary Science Letters, 3-4,

160 Piano Triennale di Attività (2008), , /j.epsl Sulpizio, R., Cioni, R., Di Vito, M. A., Santacroce, R., Sbrana, A., Zanchetta, G., Comment on: The dark nature of Somma-Vesuvius volcano:evidence from the 3.5 ka BP Avellino eruption by Milia A.Raspini A., Torrente M.M., Quaternary International, 1, 192 (2008), , /j.quaint Articoli in stampa su riviste JCR 295. Acocella, V., Neri, M., Dike propagation in volcanic edifices: Overview and possible developments, Tectonophysics, (2008), /j.tecto Acocella, V., Neri, M., Sulpizio, R., Dike propagation within active central volcanic edifices: constraints from Somma-Vesuvius, Etna and analogue models, Bulletin of Volcanology, /s Arienzo, I., Civetta, L., Heumann, A., Wörner, G., Orsi, G., Isotopic evidence for open system processes within the Campanian Ignimbrite (Campi Flegrei Italy) magma chamber, Bulletin of Volcanology, on line first, /s Barberi, F., Davis, M. S., Isaia, R., Nave, R., Ricci, T., Volcanic risk perception in the Vesuvius population, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 3, 172 (2008), , /j.jvolgeores Branca, S., Del Carlo, P., Lo Castro, M. D., De Beni, E., Wijbrans, J. R., The occurrence of Mt Barca flank eruption in the evolution of the NW periphery of Etna volcano (Italy), Bulletin of Volcanology, on line first, /s De Vita, S., Sansivero, F., Orsi, G., Marotta, E., Piochi, M., Volcanological and structural evolution of the Ischia resurgent caldera (Italy) over the past 10 ka., Geological Society of America Bulletin Di Vito, M. A., Zanella, E., Gurioli, L., Lanza, R., Sulpizio, R., Bishop, J., Tema, E., Boenzi, G., Laforgia, E., The Afragola settlement near Vesuvius, Italy: The destruction and abandonment of a Bronze Age village revealed by archaeology, volcanology and rock-magnetism, Earth and Planetary Science Letters, /j.epsl Fornaciai, A., Bisson, M., Landi, P., Mazzarini, F., Pareschi, M. T., A LIDAR survey of Stromboli volcano (Italy): DEM-based geomorphology and intensity analysis, International Journal of Remote Sensing Fornaciai, A., Landi, P., Armienti, P., Dissolution/crystallization kinetics recorded in the lavas of Stromboli (Italy), Bulletin of Volcanology, /s Marani, M. P., Gamberi, F., Rosi, M., Bertagnini, A., Di Roberto, A., Subaqueous sedimentary density flow processes and deposits of an island Volcano landslide (Stromboli island, Italy), Sedimentology, /j x Mazzarini, F., Favalli, M., Isola, I., Neri, M., Pareschi, M. T., Surface roughness of pyroclastic deposits at Mt. Etna by 3D laser scanning, Annals of Geophysics Neri, M., Lanzafame, G., Acocella, V, Dyke emplacement and related hazard in volcanoes with sector collapse: the 2007 Stromboli (Italy) eruption, Journal of the Geological Society, 165 (2008), , / Pesci, A., Teza, G., Ventura, G., Remote sensing of volcanic terrains by terrestrial laser scanner: preliminary reflectance and RGB implications for studying Vesuvius crater (Italy), Annals of Geophysics Walter, T. R., Wang, R., Acocella, V., Neri, M., Grosser, H., Zschau, J., Simultaneous magma and gas eruptions at three volcanoes in southern Italy: an earthquake trigger?, Geology Zanon, V., Neri, M., Pecora, E., Interpretation of data from the monitoring thermal camera: the case of Stromboli volcano (Aeolian Islands, Italy), Geological Magazine. 5.3 Altre pubblicazioni 415. Amici, S., La Spina, A., Burton, M., Neri, M., Buongiorno, M.F., Carli, C., Murè, F., Infrared spectral characterisation of some volcanic rocks on Mt. Etna with in-situ instruments, June 2007, Carlino, S., Cubellis, E., Luongo, G., Obrizzo, F., Resurgence and flank failure of Mt. Epomeo, Ischia Island (Southern Italy), 84 Congresso Nazionale della Società Geologica Italiana Mazzarini, F., Musumeci, G., Hydrofracturing-related sill and dyke emplacement at shallow crustal levels: the Eastern Elba Dyke Complex, Italy, Geological Society, London, Special Publications, Geological Society London, Special Publication, 302 (2008), , /SP Russo, M., I minerali delle vulcaniti di punta delle pietre nere nel Gargano (Lésina, Foggia, Puglia), Micro, 2 (2008), Russo, M., Campostrini, I., Storia termica di una fumarola del Vesuvio (Campania, Italy) attraverso lo studio di minerali presenti su di un microcampione, Quaderni di Geofisica, 52, (2008), Russo, M., Campostrini, I., Blass, G., Schafer, C., Ciriotti, M.E., Prima segnalazione di sfalerite nelle fumarole del Vesuvio, MICRO, (2008),

161 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al Fisica del vulcanismo 1. Curatore/i (o coordinatore/i se TTC) Paolo Papale (PI) 2. Sezioni che hanno concorso alle attività BO, CT, NA-OV, PI 3. Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 Nel corso del 2008 le ricerche in Fisica del Vulcanismo hanno prodotto 49 pubblicazioni JCR da parte dell ente, svolte nell ambito di progetti finanziati dal Dipartimento della Protezione Civile, dalla Comunità Europea, dalle Regioni, e da altri enti. Questo breve sommario necessariamente si focalizza solo su alcune di esse. Sono proseguiti gli studi di modellistica fisico-matematica e simulazione numerica delle dinamiche magmatiche 2D transienti in sistemi subsuperficiali (camere magmatiche e condotti eruttivi), e gli studi sull accoppiamento con i processi elasto-dinamici nel sistema di rocce circostanti. Applicazioni ai Campi Flegrei hanno permesso di definire le caratteristiche principali in termini di ampiezza e frequenza dei segnali gravimetrici, sismici e deformativi attesi in caso di ri-alimentazione di una piccola camera magmatica a bassa profondità. Applicazioni alla fase parossistica di Stromboli del 5 aprile 2003 hanno permesso di comprendere i meccanismi fisici alla base di un importante segnale deformativo (tilt) registrato pochissimi minuti prima dell eruzione. La dinamica di risalita del magma in duomi vulcanici è stata studiata attraverso lo sviluppo e l applicazione di un modello 1,5D stazionario in grado di analizzare l effetto della geometria del condotto sulle principali variabili di flusso. In particolare, il modello ha permesso di studiare l effetto della geometria sulle principali variabili che caratterizzano il sistema, quali il flusso di magma e la capacità di sviluppare un plug degassato in superficie. Al fine di studiare la dispersione di cenere durante le eruzioni, sono stati simulati eventi esplosivi di bassa energia e lunga durata con particolare applicazione all Etna e al Vesuvio. In particolare, è stata indagata la dispersione delle particelle di PM10 a causa del loro significativo impatto sulle persone e sul territorio. Il modello è stato inoltre esteso alla dispersione del materiale rilasciato dalla colonna eruttiva permettendo una migliore quantificazione del deposito prossimale. Un ulteriore modello di dispersione di cenere è stato utilizzato insieme a procedure automatiche su cluster parallelo per l'analisi della dispersione delle ceneri vulcaniche, con applicazione all'etna, al Vesuvio e ai Campi Flegrei. Sono proseguite le simulazioni per lo studio 3D del regime di collasso parziale della colonna vulcanica al fine di approfondire la complessa dinamica delle eruzioni esplosive transizionali. È stato effettuato uno studio 2D/3D dei blast del 26 Dicembre 1997 del vulcano Soufriere Hills (Montserrat) e del 18 Maggio 1980 del Mt. St. Helens (USA), suggerendo un nuovo paradigma interpretativo di questo complesso fenomeno esplosivo. È proseguita l analisi della propagazione di flussi piroclastici nella caldera Flegrea, in particolare, studiando gli effetti legati alla posizione del vento. Attraverso simulazioni numeriche del flusso in mezzi porosi (rocce) sono stati caratterizzati i segnali generati da sistemi idrotermali alimentati da degassamento magmatico. A tale proposito, sono stati studiati sistemi omogenei ed eterogenei, analizzando le variazioni nello spazio e nel tempo di gravità, composizione dei gas, e deformazione del mezzo poroelastico. Applicazioni sono state effettuate ai Campi Flegrei, Colli Albani, Las Cañadas caldera, e Panarea. Nel campo delle deformazioni sono stati studiati gli effetti di sorgenti di pressione in mezzi viscoelastici, che evidenziano l'influenza delle proprietà reologiche del mezzo sia sulle deformazioni a lungo periodo sia sul campo di stress a cui è sottoposto il mezzo circostante. È stato sviluppato un modello termoviscoelastico all Etna per il calcolo delle deformazioni del suolo al Figura Simulazione numerica dell arrivo in una camera magmatica superficiale ai Campi Flegrei di magma ricco in specie volatili, conseguente processo di convezione e mixing di magmi, e propagazione dell onda elastica prodotta dal campo di stress generato all interfaccia magma-rocce (non in scala). I grafici in alto mostrano l andamento della deformazione verticale, il segnale sismico, e l anomalia gravimetrica prodotti in superficie in corrispondenza dell asse della camera magmatica. Da Longo et al., Progetti INGV-DPC V3_2 Campi Flegrei e V1 Unrest. variare delle proprietà reologiche con la temperatura. Sono state definite le geometrie del sistema di alimentazione superficiale all'etna mediante inversione del tensore momento da registrazioni sismiche a larga banda. 117

162 Piano Triennale di Attività Attraverso l acquisizione di sondaggi MT E CSAMT ai Campi Flegrei e Vesuvio, sono stati stimati il tensore impedenza ed è stata effettuata l inversione dei dati con codici 2D. È stata effettuata la stima ed inversione della funzione di trasferimento (tipper) di dati magnetici marini relativi al Golfo di Pozzuoli. Inoltre, è stata effettuata la cluster analysis relativa ai Campi Flegrei ed al Vesuvio su dati multiparametrici (tomografia di velocità, di attenuazione Qp e Qs). Figura Simulazione tridimensionale del blast del 26 Dicembre 1997 del vulcano Soufriére Hills (Montserrat, UK). Sono state assunte condizioni iniziali rappresentative di un duomo di ca. 5 milioni di m 3 (DRE) con distribuzione iniziale della pressione associata ad un flusso di 400 kg/s di vapor d'acqua attraverso una matrice porosa di permeabilità K=10-12 m 2. Le figure rappresentano la distribuzione della frazione volumetrica totale di piroclasti in atmosfera lungo due sezioni del flusso (longitudinale L-L' e trasversale P-P') e in mappa (a 10 metri dal suolo) a 90 s dall'inizio del blast. Modificata da Esposti Ongaro et al., J. Geophys. Res. 113, Progetto delle attività da svolgere con particolare riferimento all'anno 2009 Nel corso del 2009 saranno ulteriormente sviluppati i codici di calcolo per le dinamiche dei sistemi vulcanici, e applicati a un numero crescente di situazioni reali. Sarà sviluppato un modello pienamente accoppiato per le dinamiche transienti multi-d dei magmi e delle rocce, che permetterà di risolvere in maniera totalmente consistente le dinamiche nell intero dominio ed ottenere una visione globale dei processi magmatici profondi e dei segnali geofisici associati e misurabili in superficie. Le dinamiche magma-rocce saranno studiate con particolare riferimento al sistema magmatico profondo dei Campi Flegrei allo scopo di valutarne il possibile ruolo nel processo di unrest, e al complesso sistema magmatico dell Etna, sia al fine di individuare segnali geofisici diagnostici di una risalita magmatica, sia per lo studio delle possibili interazioni tra dinamiche magmatiche e dinamiche di fianco (scivolamenti, frane, terremoti). Un modello stazionario di risalita del magma, già sviluppato ed applicato, verrà esteso a condizioni transienti in modo da quantificare le complesse relazioni tra perturbazioni delle condizioni profonde del magma e osservabili superficiali. In particolare, l effetto di variazioni di pressione alla base del condotto verrà studiato anche considerando l effetto della geometria variabile del condotto e delle proprietà chimiche e fisiche del magma. Inoltre, saranno simulati gli effetti del collasso di un duomo vulcanico sulla risalita del magma nel condotto. Sarà studiato il processo di trasferimento ed accumulo dei volatili in sistemi basaltici attraverso la correlazione fra osservabili geofisiche e geochimiche. Il modello VOL-CALPUFF per la dispersione in atmosfera delle ceneri vulcaniche verrà esteso in modo da permettere una discretizzazione temporale sub-oraria del fenomeno eruttivo e quindi l applicazione ad eventi di breve durata. Inoltre si prevede di utilizzare il modello per lo studio dell'effetto delle precipitazioni sulla ricaduta di cenere, sia in termini di aggregazione delle particelle che di stima della concentrazione in atmosfera e di carico al suolo. Inoltre, verranno estese le simulazioni di eventi esplosivi all Etna e al Vesuvio con particolare riferimento agli eventi di bassa energia. Verrà effettuata una generalizzazione alla mesoscala e a scala sinottica di modelli 3D di dispersione di ceneri vulcaniche, e sarà sviluppato un modello che tenga conto dei fenomeni di aggregazione della cenere. Proseguirà l attività di simulazioni 3D di eruzioni esplosive al Vesuvio e ai Campi Flegrei al fine di meglio caratterizzare la dinamica delle eruzioni esplosive prodotte da questi vulcani. Inoltre, si prevede di sviluppare il modello numerico per la simulazione delle dinamiche transienti 3D dei flussi piroclastici, tramite l implementazione di nuove condizioni al contorno al suolo in modo da migliorare la capacità descrittiva delle colate piroclastiche. Proseguirà lo studio 3D del blast del Mt. St. Helens (USA) al fine di meglio caratterizzarne la dinamica prossimale e l impatto su larga scala. Per quanto riguarda la simulazione del flusso di fluidi in mezzi porosi, saranno introdotti nuovi osservabili (resistività elettrica e potenziale spontaneo) in sistemi eterogenei con dinamiche di alimentazione complesse e permeabilità variabile nel tempo, e sarà effettuato un confronto con dati di monitoraggio ai Campi Flegrei. Inoltre, saranno condotte ricerche volte a stabilire l effetto della distribuzione delle fasi fluide (gas-liquido) sulla velocità di propagazione delle onde sismiche, al fine di comprendere i meccanismi di innesco di eventi sismici di tipo LP. Verrà sviluppato un modello 2D per la simulazione delle colate laviche basato sulla soluzione 118

163 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2009 delle equazioni shallow-layer, con applicazione all'etna. Nel campo dello studio delle deformazioni, saranno sviluppati modelli numerici per stimare gli effetti di reologie non-elastiche sulle deformazioni del suolo. In particolare, si implementerà un modello meccanico per risolvere un problema di deformazione elasto-plastica in cui la reologia del mezzo è funzione dello stato termico della sorgente magmatica. 5. Pubblicazioni 5.1 Articoli pubblicati nel 2008 su riviste JCR 9. Andronico, D., Cristaldi, A., Scollo, S., The 4 5 September 2007 lava fountain at South-East Crater of Mt Etna, Italy, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 173 (2008), , /j.jvolgeores Barsotti, S., Nannipieri, L., Neri, A., MAFALDA: An early warning modeling tool to forecast volcanic ash dispersal and deposition, Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 9 (2008), Q12019, /2008GC Barsotti, S., Neri, A., The VOL-CALPUFF model for atmospheric ash dispersal: 2. Application to the weak Mount Etna plume of July 2001, Journal of Geophysical Research, 113 (2008), B03209, /2006JB Barsotti, S., Neri, A., Scire, J. S., The VOL-CALPUFF model for atmospheric ash dispersal: 1. Approach and physical formulation, Journal of Geophysical Research, 113 (2008), B03208, /2006JB Battaglia, M., Gottsmann, J., Carbone, D., Fernández, J., 4D volcano gravimetry, Geophysics, 6, 73 (2008), WA3- WA18, / Behncke, B., Hazards from pyroclastic density currents at Mt. Etna (Italy), Journal of Volcanology and Geothermal Research, /j.jvolgeores Coltelli, M., Miraglia, L., Scollo, S., Characterization of shape and terminal velocity of tephra particles erupted during the 2002 eruption of Etna volcano, Italy, Bulletin of Volcanology, 9, 70 (2008), , /s Currenti, G., Del Negro, C., Ganci, G., Scandura, D., 3D numerical deformation model of the intrusive event forerunning the 2001 Etna eruption, Physics of the Earth and Planetary Interiors, 168 (2008), 88-96, /j.pepi Currenti, G., Del Negro, C., Ganci, G., Williams, C., Static stress changes induced by the magmatic intrusions during the Etna eruption, Journal of Geophysical Research, 113 (2008), B10206, /2007JB Currenti, G., Del Negro, C., Sasai, Y., Time dependent piezomagnetic fields in viscoelastic medium, Geophysical Journal International, 2, 172 (2008), , /j X x. 85. 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B., Neri, A., Voight, B., Widiwijayanti, C., Fluid dynamics of the 1997 Boxing Day volcanic blast on Montserrat, West Indies, Journal of Geophysical Research, 113 (2008), B03211, /2006JB Esposti Ongaro, T., Neri, A., Menconi, G., De' Michieli Vitturi, M., Marianelli, P., Cavazzoni, C., Erbacci, G., Baxter, P. J., Transient 3D numerical simulations of column collapse and pyroclastic density current scenarios at Vesuvius, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 3, 178 (2008), , /j.jvolgeores Falsaperla, S., Maiolino, V., Spampinato, S., Jaquet, O., Neri, M., Sliding episodes during the Stromboli lava effusion: Insights from seismic, volcanic, and statistical data analysis, Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 4, 9 (2008), Q04022, /2007GC Folch, A., Cavazzoni, C., Costa, A., Macedonio, G., An automatic procedure to forecast tephra fallout, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 4, 177 (2008), , /j.jvolgeores Gaspar, M., Knaack, C., Meinert, L. 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164 Piano Triennale di Attività /j.jvolgeores Mangiacapra, A., Moretti, R., Rutherford, M., Civetta, L., Orsi, G., Papale, P., The deep magmatic system of the Campi Flegrei caldera (Italy), Geophys.Res.Lett., 35 (2008), L21304, /2008GL Moretti, R., Baker, Don R., Modeling the interplay of fo 2 and fs 2 along the FeS-silicate melt equilibrium, Chemical Geology, 256 (2008), , /j.chemgeo Papale, P., Longo, A., Vent conditions for expected eruptions at Vesuvius, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 3, 178 (2008), , /j.jvolgeores Pepe, S., Solaro, G., Ricciardi, G. P., Tizzani, P., On the fractal dimension of the fallout deposits: A case study of the 79 A.D. Plinian eruption at Mt. Vesuvius, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 177(2008), , /j.jvolgeores Scheibner, B., Heumann, A., Wörner, G., Civetta, L., Crustal residence times of explosive phonolite magmas: U Th ages of magmatic Ca-Garnets of Mt. Somma-Vesuvius (Italy), Earth and Planetary Science Letters, 3-4, 276 (2008), , /j.epsl Scollo, S., Folch, A., Costa, A., A parametric and comparative study of different tephra fallout models, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 176 (2008), , /j.jvolgeores Scotto, C., Pezzopane, M., Removing multiple reflections from the F2 layer to improve Autoscala performance, Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, 15, 70 (2008), , /j.jastp Ventura, G., Vilardo, G., Emplacement mechanism of gravity flows inferred fromhigh resolution Lidar data: The 1944 Somma Vesuvius lava flow (Italy), Geomorphology, 95 (2008), , /j.geomorph Williams-Jones, G., Rymer, H., Mauri, G., Gottsmann, J., Poland, M., Carbone, D., Toward continuous 4D microgravity monitoring of volcanoes, Geophysics, 6, 73 (2008), WA19-WA28, / Articoli in stampa su riviste JCR 295. Acocella, V., Neri, M., Dike propagation in volcanic edifices: Overview and possible developments, Tectonophysics, (2008), /j.tecto Acocella, V., Neri, M., Sulpizio, R., Dike propagation within active central volcanic edifices: constraints from Somma-Vesuvius, Etna and analogue models, Bulletin of Volcanology, /s Aiuppa, A., Federico, C., Giudice, G., Giuffrida, G., Guida, R., Gurrieri, S., Liuzzo, M., Moretti, R., Papale, P., The 2007 eruption of Stromboli volcano: Insights from real-time measurement of the volcanic gas plume CO 2/SO 2 ratio, Journal of Volcanology and Geothermal Research, /j.jvolgeores Andronico, D., Cristaldi, A., Del Carlo, P., Taddeucci, J., Shifting styles of basaltic explosive activity during the eruption of Mt. Etna, Italy, Journal of Volcanology and Geothermal Research, /j.jvolgeores Cagnoli, B., Quareni, F., Oscillation-induced mobility of flows of rock fragments with quasi-rigid plugs in rectangular channels with frictional walls: A hypothesis, Engineering Geology, /j.enggeo Carbone, D., Jousset, P., Musumeci, C., Gravity steps at Mt. Etna volcano (Italy). Instrumental effects or evidences of earthquake-triggered magma density changes?, Geophysical Research Letters Costa, A., Dell Erba, F., Di Vito, M. A., Isaia, R., Macedonio, G., Orsi, G., Pfeiffer, T., Tephra fallout hazard assessment at the Campi Flegrei caldera (Italy), Bulletin of Volcanology, on line first, /s Di Vito, M. A., Zanella, E., Gurioli, L., Lanza, R., Sulpizio, R., Bishop, J., Tema, E., Boenzi, G., Laforgia, E., The Afragola settlement near Vesuvius, Italy: The destruction and abandonment of a Bronze Age village revealed by archaeology, volcanology and rock-magnetism, Earth and Planetary Science Letters, /j.epsl Favalli, M., Mazzarini, F., Pareschi, M. T., Boschi, E., Topographic control on lava flow paths at Mt. Etna (Italy): implications for hazard assesment, Journal of Geophysical Research, /2007JF Folch, A., Costa, A., Macedonio, G., FALL3D: A Computational Model for Trans-port and Deposition of Volcanic Ash, Computers & Geosciences Harris, A. J. L., Favalli, M., Mazzarini, F., Hamilton, C. W., Construction dynamics of a lava channel, Bulletin of Volcanology, on line first, /s Hautmann, S., Gottsmann, J., Sparks, R. S. J., Costa, A., Melnik, O., Voight, B., Modelling ground deformation caused by oscillating overpressure in a dyke conduit at Soufrière Hills Volcano, Montserrat, Tectonophysics, /j.tecto Herault, A., Vicari, A., Ciraudo, A., Del Negro, C., Forecasting Lava Flow Hazard during the 2006 Etna Eruption: Using the Magflow Cellular Automata Model, Computers & Geosciences, on line first, /j.cageo Neri, M., Lanzafame, G., Acocella, V, Dyke emplacement and related hazard in volcanoes with sector collapse: the 2007 Stromboli (Italy) eruption, Journal of the Geological Society, 165 (2008), , / Polacci, M., Baker, D. R., Mancini, L., Favretto, S., Hill, R. J., Vesiculation in magmas from Stromboli and implications for normal Strombolian activity and paroxysmal explosions in basaltic systems, Journal Of Geophysical Research, /2008JB Sottili, G., Taddeucci, J.-M., Palladino, D. M., Gaeta, M., Scarlato, P., Ventura, G., Sub-surface dynamics and eruptive styles of maars in the Colli Albani Volcanic District, Central Italy, Journal of Volcanology and Geothermal Research, /j.jvolgeores Zanon, V., Neri, M., Pecora, E., Interpretation of data from the monitoring thermal camera: the case of Stromboli volcano (Aeolian Islands, Italy), Geological Magazine. 120

165 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al Altre pubblicazioni 446. Castellano, M., Augusti, V., De Cesare, W., Favali, P., Frugoni, F., Montuori, C., Sgroi, T., De Gori, P., Govoni, A., Moretti, M., Patanè, D., Cocina, O., Zuccarello, L., Marsella, E., Aiello, G., Di Fiore, V., Ligi, M., Bortoluzzi, G., Ferrante, V., Marchetti, E., Seismic Tomography Experiment at Italy's Stromboli Volcano, EOS Transaction, 30, 89 (2008), Longo, A., Barbato, D., Papale, P., Saccorotti, G., Barsanti, M., Numerical simulation of the dynamics of fluid oscillations in a gravitationally unstable, compositionally stratified fissure, Geological Society London, Special Publication, 307 (2008), 33-44, /SP Melnik, O., Sparks, R. S. J., Costa, A., Barmin, A., Volcanic Eruptions:Cyclicity during Lava Dome Growth, Meyers: Encyclopedia of Complexity and Systems Science Todesco, M.,, Hydrothermal Fluid Circulation and its Effect on Caldera Unrest, Caldera volcanism. Analysis, modelling and response,

166 Piano Triennale di Attività Dinamica del clima e dell'oceano 1. Curatore/i (o coordinatore/i se TTC) Antonio Navarra (BO) 2. Sezioni che hanno concorso alle attività BO 3. Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 L'attività 2008 del gruppo di Climatologia Dinamica si è espressa principalmente all'interno dell'iniziativa multiistituzionale Centro EuroMediterraneo per i Cambiamenti Climatici, di cui l'ingv è l'ente guida. Le attività scientifiche si sono concentrate su cinque linee principali di ricerca: (1) Climate Change and the Carbon Cycle; (2) Decadal Climate Variability; (3) Monsoni; (4) Interannual Variability; (5) Seasonal Forecasting, Ocean Dynamics and Data Assimilation. Durante il 2008 si è conclusa l implementazione del Modello del Sistema Terra (ESM) CMCC-INGV per la chiusura del ciclo del carbonio (Fogli et al. 2008). ESM consiste nel modello accoppiato atmosferaoceano-ghiaccio marino del CMCC, del modello di suolo e vegetazione terrestre SILVA e di PELAGOS, il modello della biogeochimica marina. Una serie di simulazioni è stata effettuata con ESM in base ai criteri stabiliti dal progetto ENSEMBLES per verificare la strategia di simulazioni con il ciclo del carbonio da produrre per il prossimo Rapporto 5 dell IPCC (Figura 3.7_1). Nel 2008 il modello PELAGOS è stato inoltre utilizzato per simulazioni oceaniche forzate e in configurazione accoppiata. Nel 2008 l attività di modellistica è stata rallentata a causa del ritardo nell arrivo e installazione del supercomputer NEC-SX9 a Lecce. Tuttavia le altre attività sono continuate come pianificato. È proseguito lo studio sugli effetti del riscaldamento globale sui cicloni tropicali basato sul modello SXG e si è estesa l analisi sugli effetti dell accoppiamento aria-mare e dei feedbacks. Si è analizzata la variabilità climatica nella regione Euro-Mediterranea e i suoi effetti. È stata inoltre implementata una versione ad alta risoluzione (86 km di risoluzione orizzontale) del nuovo modello accoppiato del CMCC (Figura 3.7_2) basato sulla componente atmosferica ECHAM-5 e quella oceanica OPA8.2. Tale modello, denominato CMCC-HR159, è stato accoppiato al modello del Mar Mediterraneo e si stanno effettuando i primi test. Il modello del Mediterraneo è MFS, è stato sviluppato all INGV e ha una risoluzione orizzontale di 1/16 di grado e 71 livelli verticali. Si è analizzato l accoppiamento tra stratosfera e troposfera e questa configurazione è stata accoppiata al modello globale oceanico utilizzato al CMCC. La quarta Assemblea Generale di SPARC si è tenuta a Bologna (31 Agosto-5 Settembre 2008) con la co-presidenza di E. Manzini. Nell ambito del programma Climate of the 20 th Century (C20C) si è proceduto all analisi degli esperimenti forzati con SST interannuali e gas ad effetto serra (GHGs) dal 1870 al 2004 per studiare il monsone Asiatico-Australiano. Il monsone estivo indiano e quello africano occidentale sono stati analizzati concentrandosi sulla risposta della precipitazione media estiva a concentrazioni maggiori di CO 2 atmosferica. Una conseguenza del nuovo stato medio del Pacifico tropicale è una diminuzione della variabilità interannuale che suggerisce la possibilità di stabilire condizioni di riscaldamento permanente simili alla condizione di El Nino. Nel 2008 si è sviluppata e validata una nuova versione del sistema di Previsioni Stagionali-Interannuali del CMCC/INGV (CSPS-v2). Sono state aggiunte due nuovi componenti: il modello di suolo SILVA e il modello di ghiaccio marino LIM. Si è inoltre verificata l abilità di previsione del nuovo CSPS-v2 su scale di tempo stagionali. Usando la tecnica coupled manifold si è stimato l effetto reciproco del forzante della vegetazione osservata mediata stagionalmente e delle anomalie di precipitazione interannuale ( ) sulle aree continentali. Si è implementata una nuova versione del modello oceanico NEMO a due diverse risoluzioni per la configurazione globale ORCA: (a) una risoluzione orizzontale di circa 2º con 31 livelli verticali; (b) una risoluzione orizzontale di 0.25 con 50 livelli verticali. 122 Figura Evoluzione temporale dell anomalia di temperatura superficiale mediata su tutto il globo. L anomalia è calcolata rispetto alla media del periodo per: la versione precedente del modello accoppiato del CMCC senza il ciclo del carbonio e con lo scenario A1B (linea blu); il modello del ciclo del carbonio del CMCC con lo scenario A1B e il modello del ciclo del carbonio con lo scenario E1 (linea nera).

167 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2009 Si è inoltre aggiornata la produzione delle ri-analisi globali con il sistema oceanico globale di assimilazione dati del CMCC-INGV per prolungare le analisi fino al presente e fornire le condizioni iniziali oceaniche al sistema di previsione stagionale del CMCC nell ambito del progetto ENSEMBLES. Le ri-analisi globali oceaniche sono state utilizzate anche nel contesto del progetto CLIVAR/GODAE. Infine, si è implementata la configurazione globale di un nuovo sistema variazionale multivariato basato sulla tecnica sviluppata da Dobricic and Pinardi (2008) e un nuovo algoritmo matematico per la soluzione del problema 4DVAR. Il Gruppo Nazionale di Oceanografia Operativa ha prodotto una ri-analisi per il Mediterraneo e il sistema utilizzato per produrre questa ri-analisi consiste del modello OPA nella sua versione operativa, accoppiato con il sistema di assimilazione dati 3DVAR. La ri-analisi copre il periodo e sono stati assimilati tutti i dati sia in-situ che da satellite, disponibili per questo periodo. Questo prodotto risulta di enorme rilevanza per lo studio della dinamica del Mar Mediterraneo nelle ultime decadi. Figura Precipitazione media stagionale per l inverno boreale (GFM, pannello superiore) e per l estate boreale (LAS, pannello inferiore) ottenuta da una simulazione di 20 anni del clima presente con il modello accoppiato CMCC-HR Progetto delle attività da svolgere con particolare riferimento all'anno 2009 L attività si focalizzerà sull analisi degli esperimenti di scenario condotti nel 2008 che costituiscono il contributo italiano alla valutazione multi-model della risposta allo scenario E1 nell ambito del progetto EU ENSEMBLES. Inoltre, si produrrà un nuovo set di simulazioni per il quinto Rapporto di Valutazione (AR5) dell IPCC. La stima delle incertezze nelle emissioni di CO 2 che comporta tale scenario sarà parte della valutazione multi-model delle simulazioni condotte nel progetto ENSEMBLES. Inoltre, nel 2009 ci si prefigge di completare le simulazioni con il modello del carbonio in uno scenario di CO 2 raddoppiata e di analizzare la risposta della biogeochimica marina. Inoltre, si analizzerà il contributo della vegetazione superficiale e del suolo alle controreazioni tra il cambiamento climatico e il ciclo del carbonio in condizioni passate e future, con un enfasi particolare sulla forzatura reciproca e le reazioni biofisiche tra il clima e la vegetazione di superficie. Uno dei principali obiettivi è la produzione di simulazioni di scenari climatici che saranno usati per analizzare i cambiamenti climatici nella regione Euro-Mediteranea nel contesto del progetto EU IP CIRCE. Il modello climatico CMCC-HR159 MED fornirà la possibilità di stimare con accuratezza il ruolo e le controreazioni del Mar Mediterraneo nel sistema climatico globale. Nel 2009 è previsto un ulteriore ensemble di esperimenti di previsioni climatiche a scale di tempo decadali. Queste integrazioni saranno prodotte con il modello CMCC-HR159 e il loro obiettivo principale è di stimare i cambiamenti climatici previsti in un futuro relativamente prossimo ( ) paragonati ad un passato recente ( ). Ci focalizzeremo sulla produzione e analisi di una simulazione di scenario pre-industriale e del ventesimo secolo con un nuovo modello accoppiato atmosfera oceano che comprende anche la stratosfera, nel contesto del progetto EU COMBINE. L analisi della climatologia idrologica del Monsone Indiano e di quello dell Africa Occidentale sarà estesa ad altri sistemi monsonici. Si intende analizzare in dettaglio il ruolo relativo di condizioni atmosferiche mutate e di una diversa variabilità nel Pacifico tropicale nella risposta dei monsoni ad un 123

168 Piano Triennale di Attività riscaldamento atmosferico. Nel contesto del progetto CLARIS-LPB studieremo il monsone sudamericano e le sue connessioni con la precipitazione sul bacino di La Plata. In collaborazione con l Università dell Uruguay, si intende analizzare i processi che controllano la risposta atmosferica ai cambiamenti nella circolazione oceanica tropicale. Nel 2009 procederemo ad utilizzare il sistema di previsioni pre-operativo e implementeremo le procedure finalizzate all applicazione del sistema in modalità quasi real-time attraverso l automatizzazione della produzione delle previsioni. Sarà perfezionato il post-processamento delle previsioni stagionali e dei prodotti derivati al fine di fornire informazioni probabilistiche utili e adatte sia per la valutazione degli impatti e della vulnerabilità che per analisi a scala regionale. Si valuterà la predicibilità e l affidabilità del nuovo sistema accoppiato a scale di tempo che vanno dalle stagionali alle interannuali per regioni specifiche, per confronti multi-model nel contesto di ENSEMBLES e per la predicibilità dei cicloni tropicali. Nel 2009 parteciperemo ad iniziative coordinate in contesti internazionali come l APCC/CliPAS, anche nel contesto dell iniziativa (The Asian Monsoon Years ). Durante il 2009 produrremo e analizzeremo le prime simulazioni interannuali con il nuovo modello oceanico globale ad una risoluzione orizzontale di circa 25 km (ORCA025), utilizzando flussi giornalieri di momento, calore e acqua derivati da 44 anni ( ) di ri-analisi ENACT e da flussi operazionali dell ECMWF dopo il Nel 2009 implementeremo inoltre lo schema di assimilazione 3DVAR sul nuovo modello in configurazione globale sia alla risoluzione di 200 km che di 25 km come contributo a COMBINE. Produrremo analisi globali oceaniche per inizializzare la componente oceanica del modello accoppiato del CMCC, per produrre integrazioni decapali. Infine, diventeremo parte di un consorzio europeo (MyOcean) che utilizzerà la stessa configurazione del modello oceanico con una risoluzione di 25 km per produrre ri-analisi, utilizzando diversi schemi di assimilazione. Lo GNOO si occuperà di iniziare lo sviluppo di una nuova ri-analisi presumibilmente degli ultimi 50 anni ( ) e saranno sviluppati nuovi indicatori climatici e ambientali che verranno applicati alle analisi prodotte dal sistema operativo per lo studio della dinamica del Mar Mediterraneo. Durante il 2009 inizierà l implementazione del nuovo sistema di previsioni del Mar Mediterraneo di cui verrà aumentata la risoluzione verticale arrivando a circa 100 livelli e orizzontale fino a circa 1/24. Figura Correnti alla profondità di 5m per il periodo Pubblicazioni 5.1 Articoli pubblicati nel 2008 su riviste JCR 29. Bellucci, A., Gualdi, S., Scoccimarro, E., Navarra, A., NAO ocean circulation interactions in a coupled general circulation model, Climate Dynamics, 7-8, 31 (2008), , /s Cherchi, A, Masina, S, Navarra, A, Impact of extreme CO2 levels on tropical climate: A CGCM study, Climate Dynamics, 31 (2008), , /s Dobricic, S., Pinardi, N., An oceanographic three-dimensional variational data assimilation scheme, Ocean modelling, 22 (2008), , /j.ocemod Gualdi, S., Scoccimarro, E., Navarra, A., Changes in Tropical Cyclone Activity due to Global Warming: Results from a High-Resolution Coupled General Circulation Model., Journal of Climate, 21 (2008), , 124

169 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al /2008JCLI Liotta, M., Bellissimo, S., Favara, R., Valenza, M., Isotopic composition of single rain events in the central Mediterranean, Journal of Geophysical Research, 113 (2008), D16304, /2008JD Navarra, A., Gualdi, S., Masina, S., Behera, S., Luo, J.-J., Masson, S., Guilyardi, E., Delecluse, P., Yamagata, T., Atmospheric horizontal resolution affects tropical climate variability in coupled models, Journal of Climate, 21 (2008), , /2007JCLI Oddo, P., Pinardi, N., Lateral Open Boundary Conditions for Nested Limited Area Model: Process selective approach, Ocean Modelling, 20 (2008), , /j.ocemod Pinardi, N., Bonazzi, A., Scoccimarro, E., Dobricic, S., Navarra, A., Ghiselli, P., Very large ensemble ocean forecasting experiment using the Grid computing infrastructure, Bulletin of American Met. Soc., 89 (2008), Vichi, M., Masina, S., Nencioli, F., A process-oriented model study of equatorial Pacific phytoplankton: the role of iron supply and tropical instability waves, Progress in Oceanography, 2, 78 (2008), , /j.pocean Articoli in stampa su riviste JCR 402. Tedesco, L., Vichi, M., Haapala, J., Stipa, T., An enhanced sea-ice thermodynamic model applied to the Baltic Sea, Boreal Environmental Research. 5.3 Altre pubblicazioni 513. Madonia, Paolo,, Monitoring climatic changes and carbon cycle in canyons and caves: the C6 project., 1 st WSEAS International Conference on "Environmental and Geological Science and Engineering (EG'08)" Piccini, L., Zanchetta, G., Drysdale, R. N., Hellstrom, J., Isola, I., Fallick, A. E., Leone, G., Doveri, M., Mussi, M., Mantelli, F., Molli, G., Lotti, L., Roncioni, A., Regattieri, E., Meccheri, M., Vaselli, L., The environmental features of the Monte Corchia cave system (Apuan Alps, Central Italy), International Journal of Speleology, 3, 37 (2008), Tonani, M., Pinardi, N., Dobricic, S., Pujol, I., Fratianni, C., A High Resolution Free Surface Model of the Mediterranean Sea, Ocean Sciences, 4 (2008),

170 Piano Triennale di Attività Geofisica per l'ambiente 1. Curatore/i (o coordinatore/i se TTC) Cesidio Bianchi (RM2), Leonardo Sagnotti (RM2) 2. Sezioni che hanno concorso alle attività RM2 3. Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 Magnetismo ambientale Gli studi condotti possono essere raggruppati in due filoni principali: quelli riguardanti l utilizzo delle proprietà magnetiche quali indicatori di variazioni paleoclimatiche e paleoambientali in sequenze sedimentarie e quelli riguardanti l applicazione delle misure magnetiche allo studio dell inquinamento atmosferico da polveri sottili. Le ricerche sulle variazioni paleoclimatiche e paleoambientali su successioni sedimentarie sono state condotte congiuntamente a ricerche di magnetostratigrafia integrata nell ambito di progetti di ricerca internazionali. Si segnalano in particolare le attività svolte nell ambito del progetto di perforazione in Antartide ANDRILL, volte alla ricostruzione delle variazioni di concentrazione, composizione e dimensioni dei minerali magnetici, al fine di verificare le potenzialità di tali dati a fornire indicatori originali sulle passate variazioni climatiche ed ambientali. Per quel che concerne la ricostruzione della storia climatica dell Antartide, è stata curata l edizione del volume Antarctic climate evolution, pubblicato dalla Elsevier. Inoltre, sono state svolte ricerche sull applicazione delle misure di magnetismo ambientale alla ricostruzione delle fasi climatiche del tardo Pleistocene nelle sequenze dell area romana e delle variazioni paleoceanografiche del Mediterraneo centrooccidentale. Per quanto riguarda le applicazioni allo studio dell inquinamento atmosferico da polveri sottili (particulate matter - PM), sono stati pubblicati i risultati di uno studio di dettaglio sulle proprietà magnetiche delle particelle accumulate sulle foglie degli alberi nel Comune di Roma (fig. 3.8_1), evidenziando le potenzialità per una definizione della distribuzione capillare del PM prodotto dai veicoli in circolazione, nonché si sono messe in evidenze le necessità di sviluppo di un protocollo standard di procedure analitiche per l uso ottimale dei dati raccolti. Inoltre, sono state approfondite le ricerche sulle proprietà magnetiche di base del PM e sulle loro potenzialità per la discriminazione sperimentale delle popolazioni relative a diverse sorgenti, affiancando tali analisi ad osservazioni e determinazioni di composizioni chimiche al SEM. Infine, sono proseguite le ricerche di magnetismo sui suoli e sui sedimenti affioranti nell area del presunto cratere meteoritico del Sirente, che sono state integrate con altri metodi di prospezione geofisica, per dimostrare l infondatezza dell ipotesi dell origine da impatto meteoritico e supportare invece un origine antropica-naturale per il lago principale della piana del Sirente e per le depressioni minori contigue. Figura Foto aerea del comune di Roma con localizzazione dei 112 alberi di leccio (Quercus ilex) utilizzati per lo studio del rilevamento della distribuzione del PM magnetico, e relative classi di intensità della suscettività magnetica (da Szönyi et al., 2008). Glaciologia Sono continuate le analisi dei dati di Radio Echo Sounding (RES) per i rilevamenti glaciologici in Antartide, in cui sono stati impiegati i dati delle precedenti campagne di rilevamenti aerei. A partire dalle elaborazioni dei segnali RES sono stati impiegati alcuni programmi di calcolo sviluppati negli scorsi anni, per la determinazione del flusso glaciale nei ghiacciai di sbocco nella piattaforma di Shackleton e per la discriminazione degli strati isocroni, utili per lo studio delle sequenze climatiche. Nell area di Dome C sono state eseguite delle analisi di potenza sui dati RES, per distinguere su ampia scala il tipo di superficie all interfaccia tra il bedrock e il ghiaccio e determinare le superfici ghiaccio-bedrock e ghiaccio-acqua, compresi i laghi subglaciali e le reti idrologiche nonché le varie superfici con contenuto d acqua tra il ghiaccio e il bedrock. Le superfici d interfaccia sono caratterizzate da un diverso coefficiente di riflessione elettromagnetico che ha consentito di isolare tale grandezza dal bilancio di potenza del segnale radar e produrre, su vasta scala, mappe rappresentative (fig. 3.8_2) della superficie. Tale lavoro è stato svolto impiegando un software commerciale con cui sono stati analizzati i segnali 126

171 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2009 d eco nella scala dei tempi per poter collocare alla giusta profondità la superficie, che unita alla radio localizzazione tramite ricevitori GPS ha permesso di georeferenziare le misure: unitamente a ciò, un software, opportunamente sviluppato, ha consentito l analisi in potenza del segnale d eco al fine di distinguere la natura elettromagnetica del riflettore. Tale analisi, con l utilizzo di un modello di assorbimento delle onde nel ghiaccio, ha consentito di poter riportare le informazioni sulla topografia del bedrock e aggiungere informazioni riguardanti la natura delle superfici d interfaccia. Nel campo delle ricerche per la difesa dell ambiente, è proseguita la ricerca di materiali inquinanti. Tali materiali, sepolti in particolari aree della penisola italiana, sono rivelati con le tecniche geofisiche messe a punto per questo tipo di indagine, principalmente magnetiche e georadar. Sono stati apportati anche miglioramenti nell analisi e nell interpretazione dei dati anche con l ausilio di un sito di prova, realizzato nei pressi dell INGV. Figura Aree di asciutto e bagnato a livello d'interfaccia ghiacciobedrock nella regione di Dome C (Antartide). 4. Progetto delle attività da svolgere con particolare riferimento all'anno 2009 Magnetismo ambientale Nel corso del 2009 si prevede di proseguire le ricerche sull uso dei parametri magnetici come indicatori di variazioni paleoambientali e paleoclimatiche in successioni stratigrafiche sedimentarie. In particolare, si svolgeranno misure ed analisi su campioni provenienti da perforazioni in aree polari, sia dai margini peri-antartici, principalmente nell ambito del progetto ANDRILL (McMurdo Ice Shelf - MIS e Southern McMurdo Sound - SMS), sia in area polare artica, relativamente a carote prelevate al largo delle Isole Svalbard. Le ricerche in questo settore intendono principalmente verificare e ricostruire nel dettaglio le fasi ed i ratei di evoluzione climatica di settori critici per il controllo del clima globale. Inoltre, si prevede di applicare le tecniche tipiche del magnetismo ambientale anche a scala regionale, per successioni stratigrafiche dell area mediterranea. Le ricerche di magnetismo ambientale verranno svolte in collaborazioni con diversi gruppi di ricerca di diversi istituti internazionali, e le interpretazioni in chiave paleoclimatica e paleoambientale si avvarranno dell integrazioni di dati multidisciplinari. Per quanto riguarda le applicazioni allo studio dell inquinamento atmosferico da polveri sottili (particulate matter - PM), si intende proseguire le ricerche sulle proprietà magnetiche delle polveri emesse dalle potenziali principali sorgenti di PM magnetico nei veicoli in circolazione, in confronto con le proprietà magnetiche accumulate sulle foglie degli alberi nell area di Roma. In questo ambito si intende sviluppare l integrazione dei dati sulle proprietà magnetiche del PM con specifiche osservazioni ed analisi al microscopio elettronico. Gli obiettivi che ci si prefigge per questo tipo di ricerche consistono principalmente nella verifica delle potenzialità del metodo di indagine per la discriminazione sperimentale delle varie popolazioni di particolato atmosferico di diversa origine antropica. Glaciologia Per l anno 2009 sono state fissate le attività di elaborazione e interpretazione dei dati delle passate campagne di misure e di sviluppo tecnologico della strumentazione per eventuali campagne future. Nell area continentale, verranno analizzati i dati di Ground Penetrating Radar a doppia frequenza raccolti durante la traversa italiana nella Victoria Land (Antarctica, più di 3000 km di dati). I dati GPR opportunamente integrati da rilievi topografici cinematici GPS di dettaglio, dall interpretazione di immagini satellitari MODIS e dall analisi della topografia del bedrock, consentiranno di ottenere importanti informazioni sulla variazione dell accumulo superficiale in una parte del continente ancora praticamente inesplorata. Tali rilevamenti permetteranno di valutare la variazione dell accumulo nevoso come indicatore del clima nell area con le relative implicazioni nella ricostruzione delle sequenze paleoclimatiche delle carote di ghiaccio estratte lungo la traversa. Inoltre, tali dati consentiranno di ridurre le incertezze sul calcolo del bilancio di massa di questa parte della calotta. Sempre nell ambito dello studio del bilancio di massa della calotta antartica è in atto un attiva collaborazione nel progetto ASAID curato dal NASA Goddard Space Flight Center che ha come scopo la determinazione delle linee di disancoraggio dei ghiacciai continentali lungo la costa del continente antartico tramite l impiego di dati Landsat e ICESat/GLAS. Per ciò che concerne l aspetto tecnologico dei due sistemi radar realizzati presso il nostro istituto, in attesa di fare altri test per ottenere anche la certificazione al volo, sono state migliorate le parti relative alla conversione analogico-digitale e gli algoritmi per eseguire le operazioni on-line sui segnali d eco. È stato introdotto anche un nuovo sistema di modulazione QPSK allo scopo di poter inserire in un singolo impulso i due codici complementari di fase. Questo nuovo sistema di codifica di fase più complesso sarà introdotto nella forma d onda dell impulso radar, allo scopo di ridurre i lobi laterali fittizi dovuti al processo stesso di correlazione nella rivelazione dei segnali d eco del radar. Attraverso questa innovazione si dovrebbe ridurre al minimo l effetto dello spostamento dell aereo tra un impulso e il 127

172 Piano Triennale di Attività successivo nella coppia a codici complementare di fase e avere teoricamente una ricostruzione più netta dell eco risultante dopo le operazioni di correlazione. 5. Pubblicazioni 5.1 Articoli pubblicati nel 2008 su riviste JCR 16. Baciu, C., Etiope, G., Cuna, S., Spulber, L., Methane seepage in an urban development area (Bacau, Romania): origin, extent, and hazard, Geofluids, 4, 8 (2008), , /j x. 38. Blanco-Montenegro, I., Nicolosi, I., Pignatelli, A., Chiappini, M., Magnetic imaging of the feeding system of oceanic volcanic islands: El Hierro (Canary Islands), Geophysical Journal International, 173 (2008), , /j X x. 80. Cremonini, S., Etiope, G., Italiano, F., Martinelli, G., Evidence of Possible Enhanced Peat Burning by Deep-Origin Methane in the Po River Delta Plain (Italy), Journal of Geology, 4, 116 (2008), , / Etiope, G., Lassey, K. R., Klusman, R. W., Boschi, E., Reappraisal of the fossil methane budget and related emission from geologic sources, Geophysical Research Letters, 35 (2008), L09307, /2008GL Etiope, G., Milkov, A. V., Derbyshire, E., Did geologic emissions of methane play any role in Quaternary climate change?, Global and Planetary Change, 1-2, 61 (2008), 79-88, /j.gloplacha Gaspar, M., Knaack, C., Meinert, L. D., Moretti, R., REE in skarn systems: A LA-ICP-MS study of garnets from the Crown Jewel gold deposit, Geochimica et Cosmochimica Acta, 1, 72 (2008), , /j.gca Hosgormez, H., Etiope, G., Yalçin, N., New evidence for a mixed inorganic and organic origin of the Olympic Chimaera fire (Turkey): a large onshore seepage of abiogenic gas, Geofluids, 4, 8 (2008), , /j x Pietrolungo, M., Lepidi, S., Cafarella, L., Santarelli, L., Di Mauro, D., Daily variation at three Antarctic geomagnetic observatories within the polar cap, Annales Geophysicae, 8, 26 (2008), Pignatelli, A., Giuntini, A., Console, R., Matlab software for the analysis of seismic waves recorded by three-element arrays, Computers & Geosciences, 7, 34 (2008), , /j.cageo Szoenyi, M., Sagnotti, L., Hirt, A. 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Francese, R., Mazzarini, F., Bistacchi, A., Morelli, G., Pasquarè, G., Praticelli, N., Robain, H., Wardell, N., Zaja, A., A Structural and Geophysical Approach to the Study of Fractured Aquifers in the Scansano-Magliano in Toscana Ridge, Southern Tuscany, Italy, Hydrogeology Journal Giraldi, D., De' Michieli Vitturi, M., Zaramella, M., Marion, A., Iannelli, R., Hydrodynamics of vertical subsurface flow constructed wetlands: Tracer tests with rhodamine WT and numerical modelling, Ecological Engineering. 5.3 Altre pubblicazioni 440. Cafarella, L., Lepidi, S., Meloni, A., Palangio, P., Pietrolungo, M., Santarelli, L., Zirizzotti, A., Terra Nova Bay, Antarctica, Geomagnetic observatory, magnetic observations results, Florindo, F., Meloni, A., Siegert, M., The International Polar Years: A History of Developments in Antarctic Climate Evolution, Antarctic Climate Evolution - Developments in Earth & Environmental Sciences, 8, Florindo, F., Siegert, M., Antarctic Climate Evolution - Developments in Earth & Environmental Sciences, Florindo, F., Siegert, M., Concluding Remarks: Recent Changes in Antarctica and Future Research, Antarctic Climate Evolution - Developments in Earth & Environmental Sciences, 8, Frezzotti, M., Proposito, M., Urbini, S., Gandolfi, S., Snow Accumulation in the Talos Dome Area: Preliminary Results, Terra Antartica Reports, 14 (2008), Giocoli, A., Burrato, P., Galli, P., Lapenna, V., Piscitelli, S., Rizzo, E., Romano, G., Siniscalchi, A., Magrì, C., Vannoli, P., Using the ERT method in tectonically active areas: hints from Southern Apennine (Italy), Advances in Geosciences, 19 (2008), Haywood, A. M., Smellie, J. L., Ashworth, A. C., Cantrill, D. J., Florindo, F., Hambrey, M. J., Hill, D., Hillenbrand, C.- D., Hunter, S. J., Larter, R. D., Lear, C. H., Passchier, S., van de Wal, R., Middle Miocene to Pliocene History of Antarctica and the Southern Ocean, Antarctic Climate Evolution - Developments in Earth & Environmental Sciences, 8, Naish, T. R., Powell, R. D., Barrett, P. J., Levy, R. H., Henrys, S., Wilson, G. S., Krissek, L. A., Niessen, F., Pompilio, M., Ross, J., Scherer, R., Talarico, F., Pyne, A., ANDRILL-MIS Science Team,, ANDRILL-MIS Science Team, Late Cenozoic Climate History of the Ross Embayment from the AND-1B Drill Hole: Culmination of Three Decades of Antarctic Margin Drilling, 10 th International Symposium on Antarctic Earth Sciences in Santa Barbara (August 26-September 1, 2007) Palangio, P., Lozito, A., Meloni, A., Bianchi, C., Monitoraggio Elettromagnetico - Progetto MEM, Quaderni di Geofisica. 128

173 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al Scarchilli, C., Frezzotti, M., Didonfrancesco, G., Valt, M., Urbini, S., De Silvestri, L., Dolci, S., Iaccarino, A., Grigioni, P., The Impact of Precipitation and Sublimation Processes on Snow Accumulation: Preliminary Results, Terra Antartica Reports, 14 (2008), Siegert, M., Florindo, F., Antarctic Climate Evolution, Antarctic Climate Evolution - Developments in Earth & Environmental Sciences, 8, Stavrakas, I., Triantis, D., Anastasiadis, C., Nardi, A., Carluccio, R., Vallianotos, F., Electrict and Electromagnetic signals emitted from rocks under stress up to fracture. Experimental results, Iasme/Wseas International conference on Geology and Seismology Tabacco, I. E., Bianchi, C., Baskaradas, J. A., Cafarella, L., Sciacca, U., Zirizzotti, A., Zuccheretti, E., Italian RES Investigation in Antarctica: The New Radar System, Terra Antartica Reports, 14 (2008), Urbini, S., Frezzotti, M., Gandolfi, S., Vittuari, L., TALOS Dome Migration: Preliminary Results, Terra Antartica Reports, 14 (2008), Venuti, A., Cobianchi, M., Lupi, C., Records of Climate and Paleoceanographic Variability during the Mid- Pleistocene Transition in the Pacific Ocean, The Pacific and Arctic Oceans: new Oceanographis Research, Forieri, A., Tabacco, I. E., Cafarella, L., Urbini, S., Bianchi, C., Zirizzotti, A., Evidence for Possible New Subglacial Lakes along a Radar Transect Crossing the Belgica Highlands and the Concordia Trench, Terra Antartica Reports, 14 (2008), Zirizzotti, A., Baskaradas, J. A., Bianchi, C., Sciacca, U., Tabacco, I. E., Zuccheretti, E., Glacio RADAR system and results, IEEE Radar Conference - RadarCon

174 Piano Triennale di Attività Fisica della magnetosfera, ionosfera e meteorologia spaziale 1. Curatore/i (o coordinatore/i se TTC) Giorgiana De Franceschi (RM2), Paola De Michelis (RM2) 2. Sezioni che hanno concorso alle attività RM2 3. Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 Nel contesto degli studi relativi alla dinamica magnetosferica è proseguito lo studio delle pulsazioni geomagnetiche di bassa frequenza all interno della calotta polare. Lo studio della direzione di propagazione delle pulsazioni coerenti tra le diverse stazioni poste all interno della calotta polare, ha evidenziato una diversa direzione di propagazione delle pulsazioni tra la regione intorno a mezzogiorno e quella intorno alla mezzanotte magnetica locale suggerendo così una diversa origine del fenomeno riconducibile, nel primo caso, a meccanismi di instabilità nella magnetopausa generati dal flusso del vento solare (Fig. 3.9_1) mentre, nel secondo caso, a fenomeni localizzati nella coda geomagnetica. Sono stati condotti studi relativi alla variazione diurna registrata presso diversi osservatori antartici, allo scopo di distinguere il contributo dell estensione polare dei vortici di corrente responsabili della variazione diurna a media latitudine, legati alla latitudine geografica, dai fenomeni legati alla latitudine geomagnetica, come le correnti allineate al campo. Una forte dipendenza è stata riscontrata tra l orientazione del campo magnetico interplanetario e l ampiezza nonché la dipendenza temporale della variazione diurna. Utilizzando invece i soli dati di campo magnetico registrati presso l osservatorio antartico situato a Baia Terra Nova tra il 1995 ed il 1998 sono stati ricostruiti i contributi principali alla variazione giornaliera del campo geomagnetico lungo le tre componenti del campo prodotti dalle correnti ionosferiche e magnetosferiche. Nell ambito degli studi connessi con l emergere di comportamenti complessi in sistemi di plasmi interplanetari e magnetosferici, sono stati ultimati gli studi sulle proprietà complesse del ciclo solare, si sono condotti studi sulle proprietà magnetiche delle fluttuazioni dei sistemi di correnti equatoriali e sulle proprietà stocastiche delle fluttuazioni del campo magnetico interplanetario nel vento solare all orbita di Giove. L attività di ricerca nel settore della fisica dell alta atmosfera e della meteorologia spaziale è proseguita invece con lo studio del TEC (Total Electron Content) e delle scintillazioni ionosferiche a latitudini polari ed equatoriali mediante metodi di analisi lineari e non allo scopo di contribuire alla comprensione dei meccanismi di produzione delle irregolarità ionosferiche responsabili della corruzione ed eventuale perdita dei segnali GPS (Fig. 3.9_2). L utilizzo dell archivio storico dei dati acquisiti a latitudini polari ha consentito una prima analisi statistica volta alla formulazione di algoritmi di previsione delle scintillazioni ionosferiche. Test sulla ricostruzione del TEC attraverso una nuova tecnica di tomografia ionosferica applicata all area mediterranea hanno fornito importanti informazioni sulle potenzialità di questa tecnica nel monitoraggio elettromagnetico dell area mediterranea. È stata analizzata l esistenza di eventuali trend a lungo termine nei parametri ionosferici nell ambito degli studi relativi ad una possibile inversione di polarità del campo geomagnetico. I risultati ottenuti, specialmente nelle zone ad elevata latitudine, sembrano in accordo con quanto atteso nel caso di un inversione del campo geomagnetico. Le misure di TOF (Time Of Flight) relative al radio collegamento Bruntingthorpe-Uppsala sono state impiegate per testare alcuni metodi di previsione che approssimano il ray tracing ionosferico. Contemporaneamente le misure della più alta frequenza riflessa dallo strato E sporadico, registrate nell osservatorio ionosferico di Roma, sono state utilizzate per effettuare uno studio preliminare sul manifestarsi dello strato E sporadico e una sua eventuale dipendenza dall attività magnetica e solare. Analisi preliminari sulle misure di potenza del segnale riflesso dalla ionosfera sono state invece effettuate per condurre studi volti alla determinazione delle caratteristiche del canale ionosferico. Un interessante studio sugli incrementi della frequenza critica dello strato F2 antecedenti lo sviluppo delle tempeste geomagnetiche ha mostrato come questi incrementi, soprattutto a latitudini medie e sub-aurorali, siano legati a fattori quali: il verificarsi di precedenti tempeste geomagnetiche, una moderata attività aurorale, o comunque ad un altra classe di disturbi che avvengono durante i periodi di quiete 130 Figura Esempio di fluttuazioni altamente coerenti a Mario Zucchelli Station (TNB) e Dumont D Urville (DRV), con circa 5 ore di differenza in tempo magnetico locale (MLT). Il segnale è in anticipo a DRV (che si trova alle 14 MLT) rispetto a TNB (19 MLT), quindi si propaga in direzione antisolare.

175 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2009 magnetica, più che allo sviluppo della tempesta magnetica immediatamente successiva l incremento analizzato. Infine, sempre nell ambito ionosferico, al fine di migliorare le prestazioni del metodo di mapping ionosferico SIRMUP per la previsione in tempo reale delle principali caratteristiche ionosferiche sull area europea e mediterranea, è iniziato uno studio del comportamento dell indice di attività solare efficace nell area europea. L analisi dei primi risultati ha condotto all introduzione ed applicazione, nei metodi di previsione, di un nuovo indice di attività solare efficace ibrido (Fig. 3.9_3). 4. Progetto delle attività da svolgere con particolare riferimento all'anno 2009 Nell ambito dello studio dell interazione tra il vento solare e la magnetosfera terrestre: 1) si approfondirà lo studio della propagazione delle pulsazioni geomagnetiche registrate all interno della calotta polare, tramite un analisi comparata tra i dati di diverse stazioni antartiche tra le quali sarà inclusa anche la stazione di Dome C, situata in prossimità del polo geomagnetico, per affrontare il problema della propagazione latitudinale; 2) proseguirà lo studio della variazione diurna alle alte latitudini, estendendo l analisi anche a stazioni nell emisfero nord, in posizione quasi-coniugata, dal punto di vista geomagnetico, rispetto alle stazioni antartiche; 3) saranno analizzati i dati di campo geomagnetico Figura Ricostruzione del TEC con il modello di tomografia MIDAS durante il 30 ottobre 2003 alle 21:40 e 22:25 UT (in alto), e durante il 20 registrati presso la stazione geomagnetica antartica novembre 2003 alle 19:10 e 19:50 UT (in basso). I puntini bianchi si a Talos Dome, la cui posizione è particolarmente riferiscono ai massimi valori di scintillazione osservati a terra da ricevitori interessante poiché integra la rete di stazioni lungo GPS ad alta frequenza di campionamento (De Franceschi et al., 2008). il parallelo geomagnetico 80 S e quindi risulta ottimale per lo studio della propagazione longitudinale dei segnali geomagnetici; 4) continuerà ad essere investigata la relazione tra tempeste e sottotempeste attraverso tecniche di teoria dell informazione in grado di rivelare e misurare il trasferimento di informazione. Questi studi saranno inoltre estesi all analisi delle proprietà del vento solare e della risposta magnetosferica. Per quanto concerne le attività di fisica dell alta atmosfera: 1) saranno estesi gli studi statistici delle scintillazioni polari su serie di dati più lunghe ed includendo altre stazioni di misura nell analisi; 2) verrà utilizzata la tomografia ionosferica per la ricostruzione delle irregolarità ionosferiche equatoriali; 3) verranno utilizzati i dati di TEC e di scintillazione per la formulazione di nuovi indici legati al livello di corruzione del segnale satellitare in caso di tempesta ionosferica; 4) verrà sviluppato il modello di irregolarità ionosferiche tramite l utilizzo di nuove serie di dati in-situ di densità elettronica; 5) verrà utilizzata la tecnica di tomografia sviluppata nell ambito del progetto MIRTO (Mediterranean Ionosphere with Real-time TOmography) per studiare eventuali effetti co-sismici nella ionosfera mediterranea; 6) per confermare o rigettare l ipotesi di una possibile inversione attuale del campo geomagnetico, si estenderà l analisi dei trend a lungo termine a più parametri ionosferici misurati da un numero maggiore di stazioni di osservazione, utilizzando tecniche specifiche sviluppate ad hoc; 7) in collaborazione con il Prof. Mikhailov dell Izmiran (Mosca) e la Dott.ssa Tsagouri dell Osservatorio Nazionale di Atene, nell ambito del progetto europeo COST083, si selezioneranno periodi di tempeste ionosferiche nelle stazioni di Roma, Mosca e Sodankyla per studiare l andamento della frequenza critica dello strato F2 in periodi disturbati a media e alta latitudine; 8) utilizzando un nuovo metodo d analisi si cercherà di ricavare dallo studio dello strato ionosferico F2 alcuni parametri caratteristici quali la temperatura neutra termosferica e la composizione (O, O 2, N 2) che potranno fornire informazioni sulla radiazione solare dell estremo ultravioletto (EUV) responsabile della ionizzazione nello strato suddetto. Le stime ottenute della radiazione solare EUV e dei parametri termosferici saranno poi confrontati con i modelli empirici usati nella fisica ionosferica; 9) proseguiranno gli studi volti all analisi delle misure di potenza del segnale riflesso dalla ionosfera per studiare le caratteristiche del canale ionosferico. A tal fine, sarà portato avanti uno studio preliminare per definire una configurazione di ionosfera stabile e successivamente verrà sviluppato un software per individuare, sulla base delle misure della potenza del segnale riflesso dalla ionosfera, i tempi di coerenza massimi della ionosfera e la loro 131

176 Piano Triennale di Attività probabilità di occorrenza in funzione dell ora e della stagione. Queste informazioni potranno essere impiegate per migliorare il rapporto segnale rumore importante per le applicazioni radaristiche; 10) altri studi riguarderanno lo sviluppo di modelli ionosferici e lo studio dello strato E sporadico. In particolare, sulla base del modello empirico locale di forecasting per la previsione della frequenza critica fof2 sviluppato per la stazione di Roma (IFELMOR), sarà elaborato un modello regionale valido nell area europea anche nel corso di forti tempeste magnetiche e ionosferiche; 11) le misure della più alta frequenza riflessa dallo strato E sporadico, registrate nell osservatorio ionosferico di Gibilmanna e di Roma, saranno utilizzate per studiare la frequenza di manifestazione dello strato E sporadico e le sue eventuali dipendenze dalla latitudine e dall attività magnetica e solare. 5. Pubblicazioni 5.1 Articoli pubblicati nel 2008 su riviste JCR 3. Alfonsi, L., De Franceschi, G., De Santis, A., Geomagnetic and ionospheric data analysis over Antarctica: a contribution to the long term trends investigation, Annales Geophysicae, 5, 26 (2008), Alfonsi, L., Kavanagh, A. J., Amata, E., Cilliers, P., Correia, E., Freeman, M., Kauristie, K., Liu, R., Luntama, J.-P., Mitchell, C. N., Zherebtsov, G. A., Probing the high latitude ionosphere from ground-based observations: The state of current knowledge and capabilities during IPY ( ), Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, 18, 70 (2008), , /j.jastp Consolini, G., De Michelis, P., Tozzi, R., On the Earth s magnetospheric dynamics: Nonequilibrium evolution and the fluctuation theorem, Journal of Geophysical Research, 113 (2008), A08222, /2008JA De Franceschi, G., Alfonsi, Lu., Romano, V., Aquino, M., Dodson, A., Mitchell, C. N., Spencer, P., Wernik, A. W., Dynamics of high-latitude pathches and associated small-scale irregularities during the October and November 2003 storms, Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, 70 (2008), , /j.jastp Pezzopane, M., Pietrella, M., Interobl: An interactive software tool for displaying and scaling oblique ionograms, Computers & Geosciences, 11, 34 (2008), , /j.cageo Pezzopane, M., Scotto, C., A method for automatic scaling of F1 critical frequencies from ionograms, Radio Science, 43 (2008), RS2S91, /2007RS Pietrella, M., Perrone, L., A local ionospheric model for forecasting the critical frequency of the F2 layer during disturbed geomagnetic and ionospheric conditions, Annales Geophysicae, 26 (2008), Scollo, S., Tarantola, S., Bonadonna, C., Coltelli, M., Saltelli, A., Sensitivity analysis and uncertainty estimation for tephra dispersal models, Journal of geophysical research, 113 (2008), B06202, /2006JB Zolesi, B., Fontana, G., Perrone, L., Pietrella, M., Romano, V., Tutone, G., Belehaki, A., Tsagouri, I., Kouris, S.S., Vallianatos, F., Makris, J. P., Angling, M. J., A new campaign for oblique-incidence ionospheric sounding over Europe and its data application, Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, 70 (2008), , /j.jastp Articoli in stampa su riviste JCR Figura Mappe della massima densità elettronica ionosferica nell area europea e mediterranea Cafarella, L., Lepidi, S., Meloni, A., Santarelli, L., Twenty years of geomagnetic field observations at Mario Zucchelli Station (Antarctica), Annals of Geophysics Pezzopane, M., Scotto, C., Can the polarization tagging of the ionogram trace deceive autoscaling methods? The 132

177 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2009 Learmonth case, Annals of Geophysics. 5.3 Altre pubblicazioni 429. Bianchi, C., Sciacca, U., Baskaradas, J. A., Zuccheretti, E., Tutone, G., Rilevamento delle sorgenti doppler della ionosfera tramite radar-hf, Rapporti Tecnici INGV Cafarella, L., Di Mauro, D., Lepidi, S., Meloni, A., Geomagnetic Observatories in Antarctica; State of the Art and a Perspective View in the Global and Regional Frameworks, Geodetic and Geophysical Observations in Antarctica - An Overview in the IPY Perspective, Lilensten, J., Zolesi, B., Belehaki, A., Stanislawska, I., Perrone, L., Collaboration among COST actions. Ionosphere and space weather, COST 724 Final Report Perrone, L., Pietrella, M., Zolesi, B., Malagnini, A., fof2 prediction in Rome observatory, XXIX General Assembly Pezzopane, M., Scotto, C., Juchnikowski, G., Stanislawska, I., Autoscala applied at the Ionospheric Station of Warsaw, INAG Bulletin, 69, (2008) Zolesi, B., Cander, L. R., From COST 238 To COST 296: Four European COST Actions On Ionospheric Physics And Radio Propagation, Radio Sounding and Plasma Physics Symposium Zolesi, B., Cander, L. R., The European COST (Co-operation in the field of Scientific and Technical Research) Actions: an important chance to cooperate and to grow for all the international ionospheric community, 12 th International Ionospheric Effects Symposium - IES

178 Piano Triennale di Attività Sismologia storica e archeosismologia 1. Curatore/i (o coordinatore/i se TTC) Paola Albini (MI), Fabrizio Galadini (MI) 2. Sezioni che hanno concorso alle attività CNT, RM1, BO, CT, MI, NA-OV 3. Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 In ambito nazionale, è stato completato il lavoro di indagine sui terremoti minori (Io=V-VII MCS) senza studio di riferimento recente nel catalogo CPTI04. La revisione sistematica ha riguardato 851 eventi tra il 1198 e il 1980; per 741 di questi terremoti sono stati elaborati nuovi parametri. I risultati del lavoro consistono in 851 schede di sintesi e circa punti di intensità. Sono proseguite le ricerche avviate nel 2007 su terremoti forti con basi informative modeste e per cui si sono resi disponibili dati prima inaccessibili, come nel caso del terremoto senese del Per quanto riguarda i terremoti ignoti ai cataloghi correnti, le aree analizzate sono state: zona di confine tra Lazio, Marche e Abruzzo, con i terremoti del 19 dicembre 1941 e il 29 gennaio 1943; Val d Elsa e Val di Pesa, Toscana; il Gran Sasso, con la ricostruzione dell evento fuori catalogo del 1804, probabile massimo storico per alcune località dell entroterra teramano; e infine la Calabria settentrionale. Nelle Marche, sono in corso ulteriori ricerche sul terremoto del 3 ottobre 1943 e sono state avviate indagini per il recupero di fonti sui terremoti del 1936, 1951 e È stato avviato uno studio sulle distribuzioni dell intensità macrosismica dei due maggiori terremoti (1908 e 15 gennaio 1975) che hanno interessato lo Stretto di Messina nel 20 secolo. I dati sono stati interpretati in chiave sismotettonica. In tale ambito, la faglia di Reggio Calabria sembra responsabile non solo del sisma del 1975, ma verosimilmente anche di altri terremoti storici che hanno colpito le rive dello Stretto. Nell ambito dello studio sui terremoti storici dell area etnea, finalizzato a estendere a ritroso il Catalogo Macrosismico dei Terremoti Etnei (attualmente relativo all intervallo temporale ), ci si è focalizzati sul periodo ~ La prima fase dello studio ha riguardato l analisi del conosciuto e l inventario delle fonti storiche, di carattere scientifico, storiografico, amministrativo, nonché dei periodici in genere che riguardano l Etna. La seconda fase della ricerca ha riguardato lo spoglio sistematico presso archivi e biblioteche sia locali che nazionali, e ha portato alla luce circa ottanta eventi sconosciuti ai cataloghi sismici, soprattutto per il Sul piano internazionale, è proseguita l attività all interno del progetto europeo NERIES, modulo NA4 Distributed Archive of Historical Earthquake Data. La ricerca si è concentrata sull area iberica e sull area balcanica, con particolare attenzione al periodo È stato approfondito lo studio dei danni del terremoto del 1667 nella città di Ragusa (Dubrovnik). Una ricerca è stata dedicata ai terremoti della Vrancea tra XI e XV secolo, sia nella raccolta di fonti primarie sia nell analisi dei criteri sinora adottati per la definizione dei parametri sismologici. Le collaborazioni extra-europee sono proseguite con l attività del WG IASPEI Historical Seismology, con l istituzione di un website dedicato agli studi di sismologia storica nel resto del mondo. Nel 2008 l attività di ricerca di evidenze archeologiche di terremoti ha riguardato il sito archeologico di Alba Fucens (AQ). Le indagini in collaborazione con la Soprintendenza per i Beni Archeologici dell Abruzzo hanno consentito l individuazione di unità di crollo negli edifici scavati nelle cosiddette Via del Miliario e Via dei Pilastri, e nella zona del Foro. In tutti i casi studiati, si è provveduto al campionamento di materiali databili col metodo del radiocarbonio per avere indicazioni più dettagliate sulla cronologia tardoantica dei crolli. È stata portata a termine l indagine archeosismologica sul terremoto del II secolo d.c. nell area di Sulmona. Le informazioni archeologiche compatibili con il verificarsi di danno sismico nel II secolo riguardano 14 siti. Per 9 siti, posti più lontano dalla probabile area epicentrale, le stratigrafie archeologiche non hanno evidenziato tracce del terremoto. Tali punti consentono di delimitare l area interessata dall evento sismico. È stata avviata una collaborazione con la missione archeologica italiana in Libia, coordinata dall Università Roma Tre, per lo studio dei fenomeni naturali che possono aver avuto un impatto sulla storia insediativa della città romana di Leptis Magna. Sono state impostate tre linee di ricerca: maremoti, terremoti e alluvioni, con indagini nell area portuale. Sono state effettuate due campagne per rilevamento geologico-geomorfologico e analisi del reticolo di drenaggio nell area archeologica e nei settori circostanti; sono stati eseguiti alcuni sondaggi esplorativi nell area del porto (oggi completamente interrato), sino ad una profondità di circa 4 m, per analisi stratigrafiche e micropaleontologiche. Sono stati campionati frammenti di carbone e/o depositi ricchi di materia organica per datazioni col metodo del radiocarbonio. È stata avviata l attività per l integrazione dei dati con le conoscenze archeologiche. 134 Figura Crollo del piano pavimentale in uno degli edifici lungo la Via del Miliario ad Alba Fucens (AQ). Si noti la giacitura verticale dei resti. Il crollo è compatibile con gli effetti di un noto evento sismico tardoantico.

179 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al Progetto delle attività da svolgere con particolare riferimento all'anno 2009 Nel prossimo triennio parte dell attività si concentrerà su terremoti moderati, noti o non noti ai cataloghi parametrici, localizzati in aree precedentemente non prese in considerazione dell Italia nord-orientale (area emiliana), e l esecuzione di spogli di fonti finalizzati all approfondimento di alcuni aspetti di ricerca relativi ad alcuni terremoti maggiori dell Italia nord-orientale. Nel corso del 2009 si prevede il completamento del lavoro di ricerca speditiva su oltre un centinaio di terremoti non noti alla tradizione sismologica. I risultati di questa indagine verranno formalizzati mediante un rapporto di sintesi, una tabella degli effetti documentati e una valutazione complessiva dell influenza dei nuovi dati sulle stime di completezza. Per quanto riguarda i forti terremoti, nel corso del 2009 si provvederà ad analizzare ulteriormente gli effetti del terremoto calabrese del Nell ambito dello studio sui terremoti storici dell area etnea, si prevede di completare la ricerca presso gli archivi locali o regionali e di avviare la fase interpretativa del materiale raccolto. In particolare, per ogni singolo evento verrà compilata una scheda descrittiva completa, e ricavata una distribuzione delle intensità macrosismiche. A partire da questo, si procederà quindi alla parametrizzazione del terremoto secondo un formato standard (magnitudo, intensità max e oss., coordinate epicentrali, ecc), in modo da poterlo successivamente agganciare al catalogo CMTE esistente. Proseguirà per l intero 2009 l attività all interno del progetto europeo NERIES, modulo NA4 Distributed Archive of Historical Earthquake Data. La ricerca si concentrerà sul periodo , con particolare attenzione verso l area adriatico-balcanica. Le collaborazioni internazionali con Austria, Slovenia, Bulgaria consentiranno l approfondimento di numerosi terremoti (M 5.5), per i quali sarà predisposto un rapporto sullo stato delle conoscenze, sino a includere tabelle e mappe dei dati di intensità macrosismica. Proseguiranno le ricerche sui terremoti dell Ungheria e della Romania (Vrancea). Proseguiranno inoltre le collaborazioni extra-europee all interno del WG IASPEI Historical Seismology. Le indagini archeosismologiche sono in buona parte legate alla realizzazione di scavi archeologici, la cui programmazione si lega all attività delle Soprintendenze. Tali indagini sono spesso guidate a posteriori da ritrovamenti non previsti e dalle relative segnalazioni. Difficile, pertanto, programmare in maniera compiuta gli interventi per l acquisizione dei dati, sia in riferimento alle aree archeologiche su cui si pensa di intervenire, sia in riferimento agli eventi sismici da analizzare. Nei prossimi anni si ritiene verosimile il proseguimento delle indagini sul sito di Alba Fucens. Le attività in corso dovrebbero già avere fornito una quantità di informazioni utili alla pubblicazione di un articolo sul terremoto tardoantico che ha interessato la regione marsicana in Abruzzo. In questa prospettiva, si prevede una cospicua fase di elaborazione dei dati acquisiti anche col fine di chiarire il ruolo delle variazioni climatico-ambientali nella storia insediativa. La caratterizzazione del terremoto tardoantico in area abruzzese beneficerà anche di indagini in altri siti come Amiternum, San Potito-Ovindoli, San Benedetto dei Marsi e Luco dei Marsi. Indagini archeosismologiche riguarderanno l area friulana, nel quadro delle attività previste dalla convenzione tra la Figura Scollamento di un piano di facciata in uno degli edifici dell area archeologica di San Potito di Ovindoli (AQ). Tutte le strutture dell area archeologica mostrano dislocazioni e deformazioni il cui inquadramento cronologico è attualmente oggetto di indagine. sezione di Milano-Pavia e l OGS. Le attività previste dovranno svolgersi nell ambito di una collaborazione con la locale Soprintendenza. Dati archeologici disponibili per l area padana (provincia di Cremona) e relativi alla centuriazione romana verranno utilizzati per chiarire la mobilità verticale di un ampia area sismicamente attiva, caratterizzata dalla presenza di sorgenti sismogenetiche cieche, responsabili di deformazioni continue in superficie. Probabilmente tale attività verrà svolta nel quadro di una collaborazione con la Soprintendenza per i Beni Archeologici della Lombardia. Gli studi a Leptis Magna (Libia) proseguiranno secondo le linee di attività iniziate nel 2008: le datazioni archeologiche saranno integrate con quelle radiometriche sui sedimenti che ricoprono l area cittadina, riempiono il bacino del porto e alcuni invasi artificiali derivati da sbarramenti e deviazioni dei sistemi naturali di drenaggio. Saranno effettuate nuove campagne, da un lato per definire in modo dettagliato le caratteristiche sedimentologiche del riempimento del porto, per l individuazione di possibili depositi di paleotsunami, attraverso carotaggi e scavi di trincee della diga, dall altro per ricostruire l andamento topografico della zona per l individuazione di eventi di alluvionamento ed erosione. 5. Pubblicazioni 5.1 Articoli pubblicati nel 2008 su riviste JCR 42. Bottari, C., Bottari, A., Carveni, P., Saccà, C., Spigo, U., Teramo, A., Evidence of seismic deformation of the paved floor of the decumanus at Tindari (NE, Sicily), Geophysical Journal International, 174 (2008), , 135

180 Piano Triennale di Attività /j X x. 48. Camassi, R., Azzaro, R., Tertulliani, A., Macroseismology: the lessons learnt from the 1997/98 Colfiorito seismic sequence, Annals of Geophysics Guidoboni, E., Vesuvius: A historical approach to the 1631 eruption "cold data" from the analysis of three contemporary treatises, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 178 (2008), , /j.jvolgeores Guidoboni, E., Ciuccarelli, C., First historical evidence of a significant Mt.Etna eruption in 1224, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 4, 178 (2008), , /j.jvolgeores Pino, N. A., Palombo, B., Ventura, G., Perniola, B., Ferrari, G., Waveform modeling of historical seismograms of the 1930 Irpinia earthquake provides insight on blind faulting in Southern Apennines (Italy), Journal of Geophysical Research, 113 (2008), B05303, /2007JB Articoli in stampa su riviste JCR Altre pubblicazioni 413. Albini, P., Vogt, J., A Glimpse into the Seismicity of the Ionian Islands between 1658 and 1664, Historical Seismology, Bottari, C., Bottari, A., Carveni, P., Mastelloni, M., Ollà, M., Spigo, U., Investigation of Archaeological Evidence for a Possible 6 th -7 th Century AD Earthquake in Capo d'orlando (NE Sicily), Environmetal Semeiotics, 1, 1 (2008), 55-69, /es Caciagli, M., Cento anni di studi scientifici sul terremoto e maremoto del 1908, Il terremoto e il maremoto del 28 dicembre 1908: analisi sismologica, impatto, prospettive, Ciuccarelli, C.,, Messina e Reggio Calabria: monumenti perduti, Il terremoto e il maremoto del 28 dicembre 1908: analisi sismologica, impatto, prospettive, Comastri, A., Mariotti, D., I terremoti e i maremoti dello Stretto di Messina dal mondo antico alla fine del XX secolo: descrizioni e parametri, Il terremoto e il maremoto del 28 dicembre 1908: analisi simologica, impatto, prospettive, Fréchet, J., Albini, P., Jean Vogt His Life as a Seismologist, Geologist, Geographer, and Historian, Historical Seismology, Guidoboni, E., Ciuccarelli, C., The Most Ancient Maps of Erupting Mount Etna, EOS, Transaction American Geophysical Union, 1, 89, 2008, Guidoboni, E., Mariotti, D., Il terremoto e il maremoto del 1908: effetti e parametri sismici, Il terremoto e il maremoto del 28 dicembre 1908: analisi sismologica, impatto, prospettive, Guidoboni, E., Muggia, A., Comastri, A., Valensise, G., Ipotesi sul predecessore del terremoto del 1908: archeologia, storia, geologia, Il terremoto e il maremoto del 28 dicembre 1908: analisi sismologica, impatto, prospettive, Stucchi, M., Galadini, F., Rovida, A., Moroni, A., Albini, P., Mirto, C., Migliavacca, P., Investigation of pre-1700 Earthquakes Between the Adda and the Middle Adige River Basins (Southern Alps), Historical Seismology, Tertulliani, A., Cucci, L., Fenomeni associati al terremoto della Calabria dell 8 settembre 1905, Quaderni di Geofisica, 60, (2008), Tertulliani, A., Rossi, A., Castelli, V., Vecchi, M., Gottardi, F., Terremoti "dispersi" al confine tra Marche, Umbria e Lazio nel , Quaderni di Geofisica, 58, (2008),

181 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al Oceanografia operativa 1. Curatore/i (o coordinatore/i se TTC) Giovanni Coppini (BO) 2. Sezioni che hanno concorso alle attività RM2, BO 3. Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 Nel corso del 2008, il Gruppo Nazionale di Oceanografia Operativa (GNOO) ha mantenuto operativi i servizi di previsione per il Mar Mediterraneo, MFS e per il Mar Adriatico, AFS. I sistemi producono ogni giorno le previsioni per i successivi 10 giorni (MFS) e per i successivi 9 giorni (AFS). Una volta alla settimana MFS viene re-inizializzato per poter correggere tramite uno schema di assimilazione il modello numerico, utilizzando tutti i dati disponibili, sia in situ che da satellite, per i precedenti 15 giorni. Tutti i giorni le nuove previsioni vengono visualizzate sui siti: e dove si trova anche una descrizione del sistema di previsione e le modalità di accesso ai dati. Le figure 1 e 2 mostrano esempi di previsioni di MFS e AFS rispettivamente. Una volta alla settimana viene prodotta una diagnostica di valutazione di MFS tramite confronto coi dati ( Per AFS è stato messo a punto un sistema di confronto in tempo reale tra i risultati di AFS e la boa S1 (ISMAR-CNR) ( Inoltre, viene prodotto un bollettino mensile per il sistema MFS che analizza l ultimo mese di analisi del sistema ( ). Ogni settimana viene prodotto anche un bollettino interno di valutazione. È stata messa a punto una nuova versione di MFS che considera una migliore parametrizzazione del flusso d acqua alla superficie del modello, la correzione di alcuni errori nella routine che regola lo scambio di calore all interfaccia aria-oceano e l utilizzo di un diverso schema di assimilazione, 3DVAR. Anche per AFS è stata sviluppata una nuova versione del codice che risolve anche la componente di marea. Per AFS è stato fatto un lavoro preliminare per calcolare le EOF (Empirical Orthogonal Function) che serviranno per poter assimilare dati tramite uno schema di assimilazione anche in AFS. Il sistema MFS ha anche mantenuto operativo in parallelo un altro sistema che differisce da quello ufficiale per il modello numerico utilizzato. In questo caso il codice utilizzato è NEMO e la differenza principale col sistema principale è che considera un sistema di scambio aperto nell Atlantico, mentre nel sistema attualmente in uso i bordi nell Atlantico sono chiusi e non può avvenire nessuno scambio. Anche in questo caso il sistema è accoppiato con la 3DVAR. Il codice della 3DVAR è stato sviluppato dal GNOO durante questo anno ed applicato in numerosi esperimenti oltre che nel sistema operativo. Figura Esempio di previsione della temperatura ( C) superficiale per il Mar Mediterraneo prodotta dal sistema di previsioni MFS. Tra questi, sono molto importanti gli esperimenti fatti per poter assimilare oltre ai profili verticali di temperatura e salinità e i dati di anomalia di elevazione della superficie del mare, anche i dati di traiettorie forniti da drifter. Il GNOO ha sviluppato, per l Agenzia Europea dell Ambiente (EEA), indicatori del clima e ambientali (es. anomalia della temperatura superficiale del mare (Figura 3.11_3) e trend di clorofilla). La EEA ha utilizzato alcuni di questi indicatori nell ultimo rapporto sui cambiamenti climatici e li ha resi disponibili sul proprio sito web. Altre applicazioni sono state sviluppate per la previsione della dispersione degli idrocarburi in mare e per il supporto alla ricerca e soccorso di dispersi in mare. Le attività di Oceanografia Globale includono l implementazione di un modello oceanico di circolazione generale e di un sistema di assimilazione di dati. È stata avviata l implementazione e la validazione della nuova versione del modello ad 137

182 Piano Triennale di Attività una risoluzione orizzontale di 1/4º e 50 livelli verticali. Inoltre, è iniziata l implementazione di un sistema di assimilazione variazionale per l assimilazione di diversi tipi di osservazioni (dati altimetrici da satellite e dati in situ). L UF RIDGE, in occasione delle attività di deposizione e di recupero degli osservatori GEOSTAR, oltre all acquisizione di parametri oceanografici da parte degli strumenti a corredo degli osservatori, ha sviluppato survey idrologici mirati a studiare e definire l ambiente circostante. Nel 2008 è stata costituita l HOS (Historical Oceanography Society) per la promozione, divulgazione e valorizzazione della conoscenza della storia dell'oceanografia. L UP Geofisica e Tecnologie Marine di Porto Venere ha affrontato lo studio della dinamica e delle condizioni idrografiche del tratto di mare attorno al promontorio di Portofino con l obiettivo di relazionare i risultati ottenuti con le caratteristiche dell ecosistema. La ricerca utilizza anche tecnologie innovative quali SEPTR (Shallow water Environmental Profiler in Trawl-safe Real-time configuration), gliders e dati da satellite. Inoltre, è stato migliorato il codice del simulatore utilizzato per la definizione di strategie di campionamento ottimale. GNOO continua la sua azione di coordinamento a livello italiano e mediterraneo al fine di sviluppare e rafforzare i sistemi di previsioni e osservativi del Mediterraneo e le applicazioni da essi derivate. 4. Progetto delle attività da svolgere con particolare riferimento all'anno 2009 Nel corso del 2009, il Gruppo Nazionale di Oceanografia Operativa aggiornerà sia il sistema di previsione MFS che AFS, rendendo operative le versioni testate in fase pre-operativa nel Inoltre, entrambi i sistemi Figura Esempio di previsione delle correnti superficiali (m/s e nodi) per il Mar Adriatico prodotta dal sistema di previsioni AFS. verranno forzati alla superficie dell oceano da un forzante atmosferico a maggior risoluzione spaziale. In particolare il sistema AFS diventerà operativo nella sua nuova versione che risolve anche la componente di marea. MFS invece passerà al nuovo schema di assimilazione dati 3DVAR accoppiato al modello con la nuova parametrizzazione del flusso d acqua e la correzione degli errori nelle routine che calcolano i flussi all interazione aria-mare. Questa nuova versione del sistema MFS verrà chiamata SYS3a2. MFS avrà una doppia linea di produzione, rendendo operativo e distribuendo i dati anche del sistema che utilizza la versione del modello con i bordi aperti nell Atlantico, annidato nel sistema di previsione MERCATOR. Verranno quindi distribuite sia via ftp che via THREDDS (Thematic Realtime Environmental Distributed Data Services) le analisi e le previsioni prodotte da questa seconda linea di produzione, chiamata SYS4. Per quanto riguarda la parte di ricerca e sviluppo legata all operatività, verrà sviluppato un sistema che sarà in grado di assimilare dati anche nel sistema AFS. Per MFS verranno fatti degli studi per migliorare la parametrizzazione di flussi alla superficie e per poter utilizzare forzanti atmosferici a maggior risoluzione. 138 Figura Anomalia della temperatura della superficie del Mar Mediterraneo per il periodo 01/ /2009 rispetto alla climatologia MEDATLAS.

183 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2009 I dati raccolti dal sistema operativo verranno organizzati per poter creare una banca dati, per uso interno, di facile fruizione. Inoltre, verranno ulteriormente sviluppati gli indicatori ambientali e quelli relativi ai cambiamenti climatici, e verranno definiti nuovi indicatori per l Agenzia Europea per l Ambiente. Gli indicatori verranno resi disponibili nel sito web della EEA, verranno inseriti nel nuovo rapporto sullo stato dell ambiente della EEA e verranno proposti dalla EEA nel processo di implementazione della Marine Strategy Framework Directive. GNOO continuerà lo sviluppo delle applicazioni relative alle previsioni degli idrocarburi in mare, consolidando ulteriormente le relazioni con REMPEC con cui è in fase di firma un accordo di collaborazione. GNOO consoliderà inoltre i rapporti con la Guardia Costiera e i sistemi di previsione delle traiettorie per il supporto alle azioni di ricerca e soccorso di dispersi in mare. Nel 2009 si faranno le prime simulazioni multidecadali con il nuovo modello oceanico globale e si analizzeranno i risultati. Inoltre, procederemo con l implementazione del sistema di assimilazione variazionale su questo modello per la produzione di analisi globali tridimensionali su un periodo di circa 20 anni e finalizzate allo studio della variabilità oceanica nonché a fornire un set di variabili oceaniche per la valutazione delle incertezze nella riproduzione del clima attuale simulato dai modelli climatici. Nel 2009 gli obiettivi oceanografici associati all attività di ricerca degli osservatori GEOSTAR continueranno le attività di monitoraggio nel Golfo di Cadice (NEAREST) e al largo delle coste della Sicilia orientale (SN- 1). A questi si aggiungerà un nuovo sito di monitoraggio nel Mar di Marmara (Demo mission ESONET). Inoltre, sono in programma nuove attività di monitoraggio e di survey in Grecia e Mar Nero (HYPOX) grazie all impiego di moduli sottomarini quali GMM (Gas Monitoring Module) e Medusa (Module for Environmental Deep-Under-Sea Anlysis). Il personale della sede INGV di Portovenere continuerà le attività di caratterizzazione della dinamica e delle condizioni idrografiche del tratto di mare attorno al promontorio di Portofino al fine di relazionare i risultati ottenuti con le caratteristiche dell ecosistema. GNOO continuerà la sua azione di coordinamento a livello italiano e mediterraneo al fine di sviluppare e rafforzare i sistemi di previsioni e osservativi del Mediterraneo e le applicazioni da essi derivate. 5. Pubblicazioni 5.1 Articoli pubblicati nel 2008 su riviste JCR 105. Dobricic, S., Pinardi, N., An oceanographic three-dimensional variational data assimilation scheme, Ocean modelling, 22 (2008), , /j.ocemod Oddo, P., Pinardi, N., Lateral Open Boundary Conditions for Nested Limited Area Model: Process selective approach, Ocean Modelling, 20 (2008), , /j.ocemod Pinardi, N., Bonazzi, A., Scoccimarro, E., Dobricic, S., Navarra, A., Ghiselli, P., Very large ensemble ocean forecasting experiment using the Grid computing infrastructure, Bulletin of American Met. Soc., 89 (2008), Articoli in stampa su riviste JCR Altre pubblicazioni 453. Claudia, Fratianni, Marina, Tonani, Mediterranean Forecasting System: manuale delle procedure operative del sistema di produzione delle previsioni., Rapporti Tecnici INGV Tonani, M., Pinardi, N., Dobricic, S., Pujol, I., Fratianni, C., A High Resolution Free Surface Model of the Mediterranean Sea, Ocean Sciences, 4 (2008), Tonani, M., Guarnieri, A., De Dominicis, M., Coppini, G., Pinardi, N., Oil spillrisk in the Adriatic Sea: an example of operational support capability in aid to the management of the emergency, Rapporti Tecnici INGV. 139

184 Piano Triennale di Attività Metodologie sismologiche per l'ingegneria sismica 1. Curatore/i (o coordinatore/i se TTC) Giovanni Iannaccone (NA-OV), Antonio Rovelli (RM1), Gaetano Zonno (MI) 2. Sezioni che hanno concorso alle attività RM1, MI, NA-OV 3. Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 Le attività di questo OS riguardano lo sviluppo e l applicazione di metodologie globalmente riferibili al settore internazionalmente conosciuto come Engineering Seismology. I principali temi affrontati nel 2008 sono stati la stima del moto durante i terremoti, la modellazione di sismogrammi sintetici, lo studio delle leggi di scala della radiazione rilasciata dalla sorgente sismica, il calcolo di relazioni di attenuazione in termini di intensità macrosismica e parametri strong motion, la quantificazione degli effetti di sito. Le ricerche sono state sviluppate principalmente nell ambito di progetti finanziati dal Dipartimento della Protezione Civile (DPC), dall Unione Europea, e dal MIUR. Dal 1 maggio 2008 sono iniziati i progetti sismologici e vulcanologici della nuova convenzione triennale INGV-DPC. Importanti contributi sono presenti in tutti i progetti sismologici, e in due progetti vulcanologici in relazione al rischio sismico nei Campi Flegrei e nell area etnea. Le ricerche sono state principalmente indirizzate verso la realizzazione di mappe di scuotimento, anche in tempo quasi-reale (Shake Map), la formulazione di equazioni predittive del moto, il monitoraggio sismico di aree di particolare interesse per effetti amplificativi (piana di Avezzano, Solfatara), l aggiornamento della banca dati accelerometrici italiana (ITACA), la definizione di nuovi schemi di classificazione dei suoli da proporre per le norme tecniche per le costruzioni. Nel corso dell anno sono stati conclusi gli studi relativi ad attività sperimentali condotte negli anni precedenti. Sono stati stimati gli effetti di amplificazione nella piana di Gubbio usando le registrazioni sismometriche dell array installato nel bacino (in collaborazione con GFZ-Potsdam e Università di Genova). Sono stati anche calcolati gli effetti di sito assoluti per molte delle stazioni utilizzate per le mappe di scuotimento di Shake Map. Ha avuto conclusione positiva il tentativo di utilizzare il rumore ambientale per individuare zone soggette ad amplificazione degli effetti di danneggiamento in area urbana (Palermo e Salonicco, in collaborazione con l Università di Palermo e l Istituto ITSAK di Salonicco). 140 Figura Terremoto di Messina del 28/12/1908, M 7.1: simulazione a banda larga, per faglia estesa, del moto del suolo al sito di Orti usando una procedura ibrida (Mai and Beroza, 2003) che combina la modellazione deterministica in bassa frequenza (codice COMPSYN di Spudich e Xu, 2003) con quella dell approccio stocastico in alta frequenza (codice EXSIM di Motazedian e Atkinson, 2005). Nella parte alta sono visualizzate le simulazioni ottenute in accelerazione a sinistra ed in velocità a destra (da Zonno et al., 2008).

185 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2009 Figura Durante la sequenza sismica del in Umbria- Marche, una stazione accelerometrica nella piana di Gubbio ha registrato valori di sposamento del suolo molto elevati, fino a 6 cm. L effetto è stato attribuito alla risonanza dei sedimenti del bacino, ed è stato studiato con un approccio multidisciplinare che ha combinato l aquisizione di terremoti e vibrazioni ambientali con indagini geofisiche per la ricostruzione delle geometrie sepolte e delle proprietà elastiche ed anelastiche dei terreni (da Bindi et al., in stampa). Lo studio degli effetti di sito nelle aree vulcaniche dei Campi Flegrei e del Vesuvio è stato condotto con metodi sperimentali, e la risposta sismica locale è stata calcolata mediante rapporti spettrali e inversione di onde S, onde di coda e rumore sismico. Studi di dettaglio per la determinazione delle velocità di propagazione degli strati superficiali, determinante ai fini del calcolo delle funzioni di trasferimento dei siti, sono stati effettuati anche per l'area della Solfatara. Una campagna di acquisizione di rumore sismico in configurazione di array è stata condotta in località San Fele (PZ) per la stima delle velocità di propagazione degli strati superficiali con tecniche di correlazione spaziale. Le leggi di scala della sorgente sismica sono state definite per molte aree sismicamente attive (Molise, Colfiorito, Taiwan, Nevada, e Israele). Si è concluso lo studio sulla direttività della radiazione sismica emessa da terremoti moderati tramite l analisi delle registrazioni acquisite durante la sequenza di Umbria e Marche. Le tecniche di simulazione adottate, che tengono conto degli effetti dovuti alla vicinanza della sorgente sismogenetica, sono state tarate per poter introdurre effetti di direttività anche nelle mappe di scuotimento e di pericolosità. Un metodo originale è stato proposto per il territorio regionale della Campania. Sono stati anche studiati gli intervalli di variabilità dei parametri cinematici descriventi la rottura e valutare la loro influenza sui diversi parametri strong motion considerati (valori di picco, ordinate spettrali e grandezze integrali), applicando le tecniche a diversi terremoti recenti (Irpinia 1980, Catania 1990, Gubbio 1984, Umbria Marche 1997). Per la costruzione di scenari di scuotimento sono stai sviluppati numerosi metodi numerici, anche combinando approcci stocastici e deterministici. La generazione di sismogrammi sintetici specialmente per le basse frequenze e per faglie estese è stata applicata a diverse aree sismiche (in Italia, Turchia e Isole Azzorre) per valutare il danno agli edifici ed alle infrastrutture nelle grandi città (Istanbul, Bolu, Messina). Data la tipologia delle strutture, e in funzione dei metodi di stima del danno, sono stati utilizzati diversi parametri di scuotimento del suolo (l accelerazione di picco o di velocità, ordinate spettrali, spostamento permanente, ecc.). Nel centenario del grande terremoto e maremoto del 28 dicembre 1908, numerosi contributi sono stati presentati ai convegni di Messina, Reggio Calabria, e Palmi. Il principale obiettivo era valutare quali potrebbero essere le possibili conseguenze se un terremoto con una magnitudo simile si verificasse oggi nella città di Messina, in termini di livello di danno e delle conseguenti perdite economiche e sociali. 4. Progetto delle attività da svolgere con particolare riferimento all'anno 2009 Nell anno 2009 continueranno le ricerche avviate nei progetti della convenzione INGV-DPC. Nell ambito del progetto S1 Determinazione del potenziale sismogenetico in Italia per il calcolo della pericolosità sismica è prevista la generazione, per un area test, delle mappe di Massimo Scuotimento Osservabile (MOS), da calcolarsi per differenti parametri di scuotimento, al fine di caratterizzare il potenziale sismogenetico delle sorgenti individuali del DISS Database of Individual Seismogenic Sources ( Inoltre, è prevista la definizione dei limiti delle aree in campo vicino (near-field) rispetto alle strutture sismogenetiche principali, utilizzando un metodo semplificato, all interno di un intervallo di frequenza di 0.5-1Hz, e con un valore di magnitudo-momento derivata dal DISS. Per il progetto S2 Realizzazione di un modello dinamico sperimentale di valutazione della pericolosità sismica a scala nazionale si curerà lo sviluppo di un modello misto, con un processo di Poisson, usando l approccio con sismicità diffusa ed un modello di ricorrenza su faglie per i terremoti più forti in Italia. Nel Progetto S3 Valutazione rapida dei parametri e degli effetti dei forti terremoti in Italia e nel Mediterraneo si prevede l implementazione della calibrazione dei parametri di simulazione da impiegare per la realizzazione degli scenari di scuotimento in Shake Map. Nell ambito del progetto S4 Banca dati accelerometrici si procederà al completamento della banca dati ( degli accelerogrammi della rete accelerometrica nazionale (RAN) e all inserimento della documentazione necessaria per il loro utilizzo (parametri dei terremoti, della strumentazione di ogni stazione e del sito). Si procederà anche all analisi delle registrazioni attraverso l uso di codici di calcolo specifici per il processamento delle forme d onda e per la formulazione di modelli predittivi. L analisi dei residui tra parametri di scuotimento osservati e predetti sarà utilizzata come strumento esplorativo per definire nuovi schemi di classificazione dei suoli e per individuare zone del territorio caratterizzate da valori del moto molto più alti dei valori attesi su base statistica. In queste zone si condurranno esperimenti con array sismici per registrare terremoti e comprendere le cause dell amplificazione locale. È già in atto un esperimento nella piana del Fucino e sono previste indagini analoghe nella piana di Norcia e sul rilievo di Narni, caratterizzato da forti irregolarità topografiche. Per la determinazione dei profili di velocità di numerose stazioni della RAN verranno condotti localmente 141

186 Piano Triennale di Attività esperimenti con array temporanei per lo studio della dispersione delle onde sismiche utilizzando le vibrazioni ambientali. Nei progetti vulcanologici V1 (UNREST) e V4 (FLANK) si affronteranno aspetti relativi alla sismicità ed alla pericolosità nell area etnea e nei Campi Flegrei rispettivamente. Lo studio si baserà sulle analisi della sismicità storica e recente, e su campagne di acquisizione di segnali sismici finalizzate in particolare alla determinazione dei profili verticali delle velocità sismiche nel sottosuolo, che controllano gli effetti locali di amplificazione. Le attività nel Progetto Ankara (Assessment and reduction of seismic risk to large infrastructural systems) del MIUR continueranno fino al Verrà curata la generazione di sismogrammi sintetici in bassa frequenza. L obiettivo è la costruzione di scenari deterministici e probabilistici per fornire un input sismico per la progettazione nella zona Bolu vicino alla faglia nord Anatolica, con particolare attenzione alle grandi strutture (il ponte sul Bosforo, la galleria di Bolu e il porto di Izmit. Il confronto tra metodologie per la valutazione della pericolosità sismica e lo sviluppo di metodi con dipendenza dal tempo sarà centrale nei prossimi anni. Un applicazione riguarderà la zona di Marmara in Turchia, utilizzando l informazione sulle caratteristiche sismogenetiche di singole sorgenti nell area. L analisi fornirà un metodo per valutare l impatto che i diversi modelli di ricorrenza dei terremoti (dipendenti e indipendenti dal tempo) possono avere sulle stime finali della disaggregazione. Presso il Centro Sismologico di Grottaminarda, realizzato a seguito del Progetto PROSIS (PROgetto per la Sismologia e l Ingegneria Sismica) del MIUR, continueranno gli studi sulla risposta sismica delle strutture e l interazione suolo-struttura durante i terremoti. Verranno portati a termine due esperimenti di monitoraggio: il primo riguarda l edificio del Comune di Ariano Irpino (AV) su cui sono installati sette accelerometri, e si utilizzeranno anche sorgenti di vibrazioni controllate; il secondo consiste nella campagna di acquisizione mediante una rete sismica locale installata nella Val d Agri, che sta già fornendo importanti informazioni sulla risposta 3D del bacino e sulla pericolosità sismica dell area. 5. Pubblicazioni 5.1 Articoli pubblicati nel 2008 su riviste JCR Figura Acquisizione di vibrazioni ambientali nell'area sismicamente più attiva dei Campi Flegrei (Solfatara) tramite antenna sismica, finalizzata ad evidenziare l'eventuale presenza di fasi correlate. In basso a sinistra sono riportati spettro e spettrogramma di una registrazione di 38 minuti di segnale filtrato (con banda passante di 10 Hz). 5. Ameri, G., Pacor, F., Cultrera, G., Franceschina, G., Deterministic Ground-Motion Scenarios for Engineering Applications: The Case of Thessaloniki, Greece, Bulletin of the Seismological Society of America, 3, 98 (2008), , / Cara, F., Cultrera, G., Azzara, R. M., De Rubeis, V., Di Giulio, G., Giammarinaro, M. S., Tosi, P., Vallone, P., Rovelli, A., Microtremor Measurements in the City of Palermo, Italy: Analysis of the Correlation between Local Geology and Damage, Bulletin of the Seismological Society of America, 3, 98 (2008), , / Cardarelli, E., Cercato, M., De Nardis, R., Di Filippo, G., Milana, G., Geophysical investigations for seismic zonation in municipal areas with complex geology: The case study of Celano, Italy, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 12, 28 (2008), , /j.soildyn Carvalho, A., Zonno, G., Franceschina, G., Bilé Serra, J., Campos Costa, A., Earthquake shaking scenarios for the Metropolitan Area of Lisbon, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 5, 28 (2008), , /j.soildyn Castro, R. R., Pacor, F., Franceschina, G., Bindi, D., Zonno, G., Luzi, L., Stochastic strong-motion simulation of the Umbria-Marche earthquake of September 1997 (Mw 6): comparison of different approaches, Bulletin of the Seismological Society of America, 2, 98 (2008), , / Chatelain, J.-L., Guillier, B., Cara, F., Duval, A.-M., Atakan, K., Bard, P.-Y., Evaluation of the influence of experimental conditions on H/V results from ambient noise recordings, Bulletin of Earthquake Engineering, 1, 6 (2008), 33-74, /s Di Giulio, G., Improta, L., Calderoni, G., Rovelli, A., A study of the seismic response of the city of Benevento (southern Italy) through a combined analysis of seismological and geological data, Engineering Geology, 97(2008), , /j.enggeo Festa, G, Zollo, A., Lancieri, M., Earthquake magnitude estimation from early radiated energy, Geophysical Research Letters, 35(2008), L22307, /2008GL Galluzzo, D., Zonno, G., Del Pezzo, E., Stochastic Finite-Fault Ground Motion Simulation in a Wave Field Diffusive Regime: Case Study of the Mt. Vesuvius Volcanic Area, BSSA, 3, 98 (2008), , / Guillier, B., Atakan, K., Chatelain, J.-L., Havskov, J., Ohrnberger, M., Cara, F., Duval, A.-M., Zacharopoulos, S., 142

187 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2009 Teves-Costa, P., Influence of instruments on the H/V spectral ratios of ambient vibrations, Bulletin of Earthquake Engineering, 1, 6 (2008), 3-31, /s Lancieri, M., Zollo, A., A bayesian approach to the real time estimation of magnitude from the early P- and S-wave displacement peaks, Journal of Geophysical Research, 113 (2008), B12302, /2007JB Milana, G., Rovelli, A., De Sortis, A., Calderoni, G., Coco, G., Corrao, M., Marsan, P., The Role of Long-Period Ground Motions on Magnitude and Damage of Volcanic Earthquakes on Mt. Etna, Italy, Bulletin of the Seismological Society of America, 6, 98 (2008), , / Picozzi, M., Parolai, S., Bindi, D., Strollo, A., Characterization of shallow geology by high frequency seismic noise tomography, Geophysical Journal International, 1, 176 (2008), , /j X x Rigano, S., Cara, F., Lombardo, G., Rovelli, A., Evidence for ground motion polarization on fault zones of mt. etna volcano, Journal of Geophysical Research, 113 (2008), B10306, /2007JB Strollo, A., Bindi, D., Parolai, S., Jäckel, K. H., On the suitability of 1 s geophone for ambient noise measurements in the Hz frequency range: experimental outcomes, Bulletin of Earthquake Engineering, 1, 6 (2008), , /s x Theodoulidis, N., Cultrera, G., De Rubeis, V., Cara, F., Panou, A., Pagani, M., Teves-Costa, P., Correlation between damage distribution and ambient noise H/V spectral ratio: the SESAME project results, Bulletin of Earthquake Engineering, 6 (2008), , /s y. 5.2 Articoli in stampa su riviste JCR 301. Ameri, G., Gallovič, F., Pacor, F., Emolo, A., Uncertainties in strong ground-motion prediction with finite-fault synthetic seismograms: an application to the 1984 M 5.7 Gubbio, central Italy, earthquake., Bulletin of the Seismological Society of America Bindi, D., Marzorati, S., Parolai, S., Strollo, A., Jäckel, K.-H., Empirical H/V spectral ratios estimated in two deep sedimentary basins using microseisms recorded by short-period seismometers, Geophysical Journal International, /j X x Bindi, D., Parolai, S., Cara, F., Di Giulio, G., Ferretti, G., Luzi, L., Monachesi, G., Pacor, F., Rovelli, A., Site amplifications observed in the Gubbio basin (central Italy): hints for lateral propagation effects, Bulletin of the Seismological Society of America Cultrera, G., Pacor, F., Franceschina, G., Emolo, A., Cocco, M., Directivity effects for moderate-magnitude earthquakes (Mw ) during the Umbria Marche sequence, central Italy, Tectonophysics, /j.tecto Parolai, S., Cara, F., Bindi, D., Pacor, F., Empirical site-specific response-spectra correction factors for the Gubbio basin (central Italy), Soil Dynamics and Earthquake Engineering, /j.soildyn Altre pubblicazioni 445. Casarotti, E., Stupazzini, M., Lee, S. J., Komatitsch, D., Piersanti, A., Tromp, Jeroen, CUBIT and seismic wave propagation based upon the Spectral-Element Method: An advanced unstructured mesher for complex 3D geological media, Proceedings of the 16th International Meshing Roundtable Di Capua, G., Peppoloni, S., Capitolo VIII - La microzonazione sismica, Sisma Molise 2002: dall'emergenza alla ricostruzione - Edifici in muratura, DEI-Tipografia del Genio Civile - Roma Fiorini, E., Onida, M., Borzi, B., Pacor, F., Luzi, L., Meletti, C., D'Amico, V., Marzorati, S., Ameri, G., Microzonation study for an industrial site in southern Italy, The 14 th World Conference on Earthquake Engineering Pessina, V., Scandella, L., Franceschina, G., Lai, C.G., Seismic risk assessment of italian seaports: the case of Ancona (Italy), 14 th World Conference on Earthquake Engineering Petrosino, S., Damiano, N., Cusano, P., Veneruso, M., Zaccarelli, L., Torello, V., Del Pezzo, E., Seismic noise at Solfatara Volcano (Campi Flegrei, Italy): acquisition techniques and first results, Quaderni di Geofisica, 51, (2008), Vuan, A., Rovelli, A., Mele, G., Priolo, E., Suboceanic Rayleigh Waves in the 1755 Lisbon Earthquake, The 1755 Lisbon Earthquake: Revisited, Zonno, G., Carvalho, A., Franceschina, G., Akinci, A., Campos Costa, A., Coelho, E., Cultrera, G., Pacor, F., Pessina, V., Cocco, M., Simulating Earthquake Scenarios in the European Project LESSLOSS: The Case of Lisbon, The 1755 Lisbon Earthquake: Revisited, Zonno, G., Musacchio, G., Meroni, F., Oliveira, C. S., Ferreira, M. A., Neves, F., The 9 th July 1998 Faial earthquake: comparison of stochastic finite fault damage simulation with surveyed data, International Seminar on Seismic Risk and Rehabilitation. 143

188 Piano Triennale di Attività TTC - Scenari e mappe di pericolosità sismica 1. Curatore/i (o coordinatore/i se TTC) Luca Malagnini (RM1), Carlo Meletti (MI) 2. Sezioni che hanno concorso alle attività CNT, RM1, BO, CT, MI, NA-OV 3. Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 Nel 2008 sono proseguite le iniziative già in corso per le quali si presentano gli avanzamenti; nuove attività sono legate ai nuovi progetti DPC, alcuni dei quali ricadono in questo tema. È proseguita l attività di calcolo delle shakemap (Michelini et al. 2008) istituzionali, con la realizzazione di 219 mappe di scuotimento pubblicate sul sito Le mappe vengono calcolate sulla base della localizzazione rivista determinata dalla sala sismica INGV di Roma per tutti i terremoti con ML>3.0. Vengono pubblicate in un arco di tempo compreso tra i 10 ed i 30 minuti dal tempo origine dell evento. Sempre in questo ambito, in Campania è stata testata una metodologia che consente di considerare le caratteristiche spaziali del parametro del moto dovuto ad una faglia estesa: vengono considerati l effetto di direttività, il meccanismo focale e la geometria della faglia, con stima degli errori attraverso il bootstrap ( Per il calcolo di scenari di scuotimento sono stati promossi numerosi studi sulla sorgente sismica: i) il calcolo dello stress drop dinamico con lo sviluppo di metodologie innovative; ii) l analisi di sequenze sismiche e riconoscimenti di comportamenti self-similari e non; iii) lo studio dei fenomeni di lubrificazione dinamica del fault core; iv) lo studio quantitativo delle caratteristiche della propagazione delle onde in Appennino centrale: determinazione di relazioni predittive regionali del moto del suolo attraverso l utilizzo di dati weak-motion e strong-motion, con inserimento entro le procedure di ShakeMap; la generazione di scenari di scuotimento presuppone la capacità di generare anche sismogrammi sintetici tramite metodologie di simulazione in campo vicino. In particolare, l INGV è impegnato nella generazione di scenari di danno e di perdite in aree urbane e per infrastrutture (Colfiorito, terremoto Umbria-Marche 1997; Messina, terremoto dello Stretto 1908; Bolu e Istanbul, Turchia). Sono stati prodotti scenari riguardanti anche gli tsunami. È stato valutato l'impatto da tsunami a seguito di un potenziale terremoto lungo la zona di subduzione di Sumatra. Per quanto riguarda il Mediterraneo, sono stati condotti studi sull'esposizione delle coste italiane al rischio di tsunami, con particolare attenzione alle coste adriatiche e alle rispettive sorgenti tsunamigeniche. Il progetto INGV-DPC S2, iniziato a maggio 2008, ha come scopo quello di sviluppare uno strumento innovativo di calcolo della pericolosità sismica. Il sistema non è strettamente riconducibile a un approccio del tipo OpenSHA sviluppato in California. Infatti S2 si basa su un codice esistente (CRISIS) e, attraverso lo sviluppo di nuovi moduli (modelli non stazionari, descrizioni non canoniche dell attenuazione del moto), persegue una generalizzazione di quest ultimo. Qualificante dell approccio è la possibilità di: i) aggiornare le stime di hazard in base a nuovi dati e/o modelli; ii) incorporare valutazioni formali delle incertezze; iii) combinare in input diversi modelli; iv) produrre diverse rappresentazioni della pericolosità sismica, in modo da soddisfare esigenze di utenze diverse. Figura Mappe di scuotimento (intensità, PGA e PGV) del terremoto M L=5.1 di Frignano del 23 dicembre 2008 alle 15:24 determinata utilizzando i dati della rete sismica nazionale dell INGV e i dati della Rete Accelerometrica Nazionale gestita dal Dipartimento della Protezione Civile. 144

189 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2009 Il progetto si avvale di competenze internazionali e nazionali, nonché del confronto con progetti internazionali in corso. Il progetto prevede la creazione di un ambiente che permetterà di gestire via web gli approcci sviluppati e i nuovi dati di ingresso e consentirà a un gruppo di utenti selezionato di interagire e condividere facilmente dati e modelli. Nel progetto INGV-DPC V4-Flank un task è dedicato alla definizione della pericolosità sismica nell area etnea. L approccio si basa sull uso di dati macrosismici tratti dal catalogo dei terremoti etnei CMTE e del modello sismotettonico definito da Azzaro (2004). L analisi si è concentrata sulle principali strutture dell Etna: ad ognuna è stato associato un catalogo di faglia e ricostruita la storia sismica; a partire da queste è stata calcolata l'intensità massima attesa con probabilità di superamento del 10% in 50, 30, 20, 10 e 5 anni di esposizione. È stato applicato all Italia un modello stocastico timedependent (Double Branching Model) che include una memoria a lungo termine nell occorrenza degli eventi, oltre allo short-term triggering; può essere utilizzato per il forecasting del rate sismico. Per il progetto Priolo, svolto con EUCENTRE e finalizzato alla definizione del rischio sismico in un area industriale caratterizzata da elevata esposizione, l INGV ha realizzato un modello della pericolosità sismica in termini probabilistici e deterministici. In particolare, per il modello probabilistico si è provveduto a utilizzare 4 modelli alternativi di sorgenti sismogenetiche nei quali si sono combinate in un albero logico zone e faglie caratterizzate da comportamento caratteristico. Per lo scenario deterministico si è modellata una delle possibili faglie responsabili del terremoto del Figura Studio della pericolosità sismica dell area di Priolo Gargallo: valori attesi di accelerazione (in g) per il periodo di ritorno di 475 anni per i seguenti periodi spettrali: 0.05, 0.1, 0.2 s (in alto, da sinistra a destra) e 0.5, 1, 2 s (in basso, da sinistra a destra). 4. Progetto delle attività da svolgere con particolare riferimento all'anno 2009 Nel 2009 proseguiranno le attività del 2008, soprattutto in ambito dei progetti INGV-DPC, ma inizieranno anche nuovi importanti progetti di respiro internazionale. Nei primi mesi del 2009 è previsto l avvio del progetto europeo SHARE, un progetto di 3 anni che, seguendo procedure e dati definiti in maniera omogenea, ha l obiettivo di realizzare una stima della pericolosità sismica in Europa e in tutto il Mediterraneo, quale futura base di riferimento per l applicazione dell Eurocodice 8. L INGV parteciperà a molti dei task del progetto e coordinerà il Work Package 3 che, tra l altro, dovrà definire il modello di zona sorgente anche con la realizzazione del database europeo delle faglie sismogenetiche, definire il catalogo di riferimento dei terremoti, definire le massime magnitudo attese nelle diverse sorgenti, ecc. Nel progetto S2 l approccio adottato consentirà di sviluppare una base comune per le ricerche future nell ambito della pericolosità e della previsione probabilistica dei terremoti, affiancandosi ad iniziative internazionali già in atto (quale il progetto europeo NERIES) o in avvio (SHARE). Il progetto S2 si propone di raggiungere i seguenti obiettivi: - aggiornamento relativamente rapido e semplice delle stime di pericolosità; - possibilità di verificare numericamente l impatto dei diversi ingredienti utilizzati in input (modelli e/o dati), in particolare modellazione stazionaria e non stazionaria dei processi di occorrenza, sui risultati di interesse per utenti di diverso profilo (ma sopratutto danno atteso ad edifici o infrastrutture); 145

190 Piano Triennale di Attività la stima formale delle incertezze permette di valutare quali parti del territorio nazionale sono meglio definite in termini di pericolosità sismica; - il sistema modulare facilita la possibilità di verificare scientificamente i diversi modelli utilizzati in input ed eventualmente i valori di pericolosità ottenuti. Nell ambito del progetto DPC V4- Flank, nell area etnea la stima della pericolosità sismica legata alla singola sorgente sarà estesa anche all approccio timedependent, in particolare, applicando un processo con memoria attraverso una funzione di distribuzione del tipo BPT. Inoltre, i dati del catalogo sismico saranno integrati con vincoli geometrico-cinematici e di deformazione da dati geodetici al fine di meglio validare i risultati ottenuti. Nell ambito delle attività legate all occorrenza di tsunami, nel 2009 si intende compilare un database di scenari precalcolati al fine di valutare rapidamente l'impatto di un potenziale tsunami nel Mediterraneo: questo prodotto costituisce un elemento fondamentale per la realizzazione di un futuro Tsunami Early Warning System per il Mediterraneo. L attività di ricerca inerente alle shakemap cosiddette istituzionali si svolge nell ambito del Progetto INGV-DPC S3 e prevede la rivalutazione critica della regionalizzazione del territorio nazionale per le leggi di attenuazione e ricerche sugli effetti di sito. Entrambi gli argomenti sono di rilevanza per il calcolo accurato delle shakemap, mentre un altro aspetto importante è la determinazione di una scala strumentale delle intensità MCS. Nell implementazione corrente di shakemap, infatti, le mappe di intensità utilizzano la scala Mercalli modificata che non è però la stessa che viene utilizzata per i rilievi macrosismici sul territorio nazionale. Sarà messo a punto un modello dinamico che spieghi i comportamenti osservati durante sequenze sismiche in ambienti diversi per caratteristiche tettoniche e di maturità delle faglie studiate. Si tenterà di spiegare i comportamenti dei terremoti in termini di un unico meccanismo dinamico (thermal pore fluid pressurization), della competizione esistente tra questo e la permeabilità indotta dalle stesse faglie ove le sequenze hanno luogo. Lo stesso studio verrà effettuato sulle osservazioni di Emissioni Acustiche osservate in laboratorio, andando a quantificare le caratteristiche dinamiche di frizione delle microstrutture attivate entro i campioni studiati. Questi studi saranno corredati da ricerca teorica volta alla quantificazione dei parametri di frizione dinamica in funzione della magnitudo e dell energia da essi radiata. Saranno messe a punto relazioni predittive del moto del suolo che integrano i risultati di studi sulla propagazione crostale con modellazioni stocastiche-deterministiche della radiazione emessa da faglie estese. Integrando questi studi con i risultati delle attività sulla determinazione dello scaling della sorgente, sarà possibile l estensione alle magnitudo più elevate delle relazioni basate su dati weak-motion. In questo modo si potrà: i) definire relazioni regionalizzate per la previsione del moto del suolo anche dove la sismicità strumentale non contiene dati strong-motion; ii) ridurre le incertezze nelle stime dello scuotimento utilizzate per l hazard. Proseguiranno gli studi sulla generazione di scenari che comprendano il campo vicino, utilizzabili per simulare perdite in aree urbane e per le infrastrutture. 5. Pubblicazioni 5.1 Articoli pubblicati nel 2008 su riviste JCR 2. Albarello, D., D'Amico, V.Testing probabilistic seismic hazard estimates by comparison with observations: an example in Italy, Geophysical Journal International, 3, 175 (2008), , /j X x. 75. Colombi, M., Borzi, B., Crowley, H., Onida, M., Meroni, F., Pinho, R., Deriving vulnerability curves using Italian earthquake damage data, Bulletin of Earthquake Engineering, 3, 6 (2008), , /s Figura Analisi aggregata dell'impatto da tsunami sulle coste italiane derivante dalle sorgenti tsunamigeniche lungo l'arco ellenico. Il codice dei colori rappresenta l'altezza delle onde attese in metri.

191 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al Console, R., Murru, M., Falcone, G., Catalli, F., Stress interaction effect on the occurrence probability of characteristic earthquakes in Central Apennines, Journal of Geophysical Research, 113 (2008), B08313, /2007JB D'Amico, V., Albarello, D., SASHA: A Computer Program to Assess Seismic Hazard from Intensity Data, Seismological Research Letters, 5, 79 (2008), , /gssrl Faenza, L., Marzocchi, W., Serretti, P., Boschi, E., On the spatio-temporal distribution of M 7.0+ worldwide seismicity with a non-parametric statistics, Tectonophysics, 449 (2008), , /j.tecto Galluzzo, D., Zonno, G., Del Pezzo, E., Stochastic Finite-Fault Ground Motion Simulation in a Wave Field Diffusive Regime: Case Study of the Mt. Vesuvius Volcanic Area, BSSA, 3, 98 (2008), , / Lorito, S., Tiberti, M. M., Basili, R., Piatanesi, A., Valensise, G., Earthquake-generated tsunamis in the Mediterranean Sea: scenarios of potential threats to Southern Italy, Journal of Geophysical Research, 113 (2008), B01301, /2007JB Martinelli, F., Meletti, C., A WebGIS Application for Rendering Seismic Hazard Data in Italy, Seismological Research Letters, 1, 79 (2008), McCloske, J., Antonioli, A., Piatanesi, A., Sieh, K., Steacy, S., Nalbant, S., Cocco, M., Giunchi, C., Huang, J. D., Dunlop, P., Tsunami threat in the Indian Ocean from a future megathrust earthquake west of Sumatra, Earth and Planetary Science Letters, 1-2, 265 (2008), 61-81, /j.epsl Meirova, T., Hofstetter, A., Ben-Avraham, Z., Steinberg, D., Malagnini, L., Akinci, A., Weak-motion-based attenuation relationships for Israel, Geophysical Journal International, 3, 175 (2008), , /j X x Meletti, C., Galadini, F., Valensise, G., Stucchi, M., Basili, R., Barba, S., Vannucci, G., Boschi, E., A seismic source zone model for the seismic hazard assessment of the Italian territory, Tectonophysics, 450 (2008), , /j.tecto Mucciarelli, M., Albarello, D., D'Amico, V., Comparison of Probabilistic Seismic Hazard Estimates in Italy, Bulletin of the Seismological Society of America, 6, 98 (2008), , / Oth, A., Bindi, D., Parolai, S., Wenzel, F., S-Wave Attenuation Characteristics beneath the Vrancea Region in Romania: New Insights from the Inversion of Ground-Motion Spectra, Bulletin of the Seismological Society of America, 5, 98 (2008), , / Strollo, A., Parolai, S., Jäckel, K.-H., Marzorati, S., Bindi, D., Suitability of short-period sensors for retrieving reliable H/V peaks for frequencies less than 1Hz, Bulletin of the Seismological Society of America, 2, 98 (2008), , / Articoli in stampa su riviste JCR 299. Akinci, A., Galadini, F., Pantosti, D., Petersen, M., Malagnini, L., Perkins, D., Effect of time-dependence on probabilistic seismic hazard maps and deaggregation for the central apennines, Italy, BSSA Akinci, A., Perkins, D., Lombardi, A.M., Basili, R., Uncertainties in probability of occurrence of strong earthquakes for fault sources in the Central Apennines, Italy, Journal of Seismology, on line first, /s y Crowley, H., Colombi, M., Borzi, B., Faravelli, M., Onida, M., Lopez, M., Polli, D., Meroni, F., Pinho, R., A comparison of seismic risk maps for Italy, Bulletin of Earthquake Engineering, /s Emolo, A., Cultrera, G., Franceschina, G., Pacor, F., Convertito, V., Cocco, M., Zollo, A., Ground motion scenarios for the 1997 Colfiorito, central Italy, earthquake, Annals of Geophysics Murru, M., Console, R., Falcone, G., Real time earthquake forecasting in Italy, Tectonophysics, /j.tecto Oth, A., Parolai, S., Bindi, D., Wenzel, F., Source Spectra and Site Response from SWaves of Intermediate-Depth Vrancea (Romania) Earthquakes, Bulletin of the Seismological Society of America Rotondi, R., Tertulliani, A., Brambilla, C., Zonno, G., The intensity attenuation of Colfiorito and other strong earthquakes: the viewpoint of forecasters and data gatherers, Annals of Geophysics Tiberti, M. M., Lorito, S., Basili, R., Kastelic, V., Valensise, G., Piatanesi, A., Scenarios of earthquake-generated tsunamis for the Italian coast of the Adriatic Sea, Pure and Applied Geophysics, /s Altre pubblicazioni 420. Azzaro, R., D'Amico, S., Catalogo Macrosismico dei Terremoti Etnei dal 1832 al Bernardini, A., D Ayala, D., Meroni, F., Pessina, V., Valluzzi, M., Damage scenarios in the Vittorio Veneto town centre (NE Italy), Bollettino di Geofisica Teorica ed Applicata, 3-4, 49 (2008), Cosenza, P., Riccobono, G., Caracausi, A., Nicolosi, M., Campionatore di profondità per gas disciolti, Rapporti tecnici INGV Crowley, H., Colombi, M., Calvi, G.M., Pinho, R., Meroni, F., Cassera, A., Application of a prioritisation scheme for seismic intervention in schools buildings in Italy, Proceedings of the 14 th World Conference on Earthquake Engineering Meroni, F., Pessina, V., Bernardini, A., Damage risk and scenarios in the Veneto - Friuli area, Bollettino di Geofisica Teorica ed Applicata, 3-4, 49 (2008), Parolai, S., Picozzi, M., Strollo, A., Pilz, M., Di Giacomo, D., Liss, B., Bindi, D., Are transients carrying useful information for estimating H/V spectral ratios?, Increasing Seismic Safety by Combining Engineering Technologies and Seismological Data, Pessina, V., Scandella, L., Franceschina, G., Esempio di valutazione di rischio sismico per il porto di Ancona Rotondi, R., Azzaro, R., Zonno, G., D'Amico, S., Tuvè, T., Musacchio, G., Probability distribution of the 147

192 Piano Triennale di Attività macroseismic intensity attenuation in the Italian volcanic districts, Convegno GNGTS Zonno, G., Azzaro, R., Rotondi, R., D'Amico, S., Tuvé, T., Musacchio, G., Probabilistic procedure to estimate the macroseismic intensity attenuation in the Italian volcanic districts, Innovation Practice Safety. 148

193 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al TTC - Scenari di pericolosità vulcanica 1. Curatore/i (o coordinatore/i se TTC) Giovanni Macedonio (NA-OV) 2. Sezioni che hanno concorso alle attività CNT, RM1, BO, CT, NA-OV, PA, PI 3. Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 Nell'ambito di questo TTC sono state implementate procedure per l'analisi della pericolosità vulcanica per la dispersione di cenere, flussi piroclastici, colate di lava e propagazione dei dicchi. Le indagini hanno interessato anche lo sviluppo di procedure di analisi della pericolosità basate sugli alberi degli eventi e sistemi di analisi delle immagini da satellite. La dispersione in atmosfera e la ricaduta al suolo di cenere vulcanica è stata simulata all'etna e al Vesuvio tramite i codici numerici VOL-CALPUFF e FALL3D. All'Etna, utilizzando il codice VOL-CALPUFF, lo studio è stato esteso all'analisi dell'impatto da PM10 vulcanico utilizzando dati meteorologici ad alta risoluzione. Al Vesuvio sono state eseguite simulazioni Monte Carlo per la produzione di mappe di pericolosità probabilistiche da ricaduta di cenere per un evento di tipo Stromboliano Violento. Nel 2008, sono state ultimate le procedure MAFALDA e APOLLO per la previsione della dispersione di cenere per eventi esplosivi a bassa energia all'etna. Infine, è stata ricostruita l'eruzione subpliniana del Vesuvio del 472, utilizzata per l'analisi della pericolosità da fall-out di ceneri al Vesuvio. È stato predisposto un set di condizioni attese al cratere del Vesuvio in caso di futura eruzione esplosiva, da utilizzare per la simulazione della dispersione di gas e piroclastiti in atmosfera e lungo flussi piroclastici. Relativamente allo studio sui flussi piroclastici, sono stati sviluppati scenari previsionali di collasso di colonna e generazione di flussi piroclastici al Vesuvio e ai Campi Flegrei tramite il codice 3D PDAC. Al Vesuvio e ai Campi Flegrei è stata analizzata l'influenza della posizione della bocca eruttiva e della topografia sulla dispersione areale dei prodotti delle correnti di densità piroclastiche. Le simulazioni numeriche delle dinamiche accoppiate magma-rocce, applicate ai Campi Flegrei, hanno contribuito alla definizione dei segnali attesi nelle reti geofisiche in caso di arrivo di nuovo magma in piccoli serbatoi posizionati al di sotto della caldera. Inoltre è proseguito lo studio della dinamica e della pericolosità dei blast vulcanici, con particolare attenzione all'evento del 18 Maggio 1980 del Mt. St. Helens (USA). Sono state studiate le eruzioni dell'etna (2007 e 2008) definendo nuovi scenari di rischio in area sommitale del vulcano anche attraverso la ricostruzione dell'attività eruttiva degli ultimi 15 anni. Figura Simulazione numerica 3D di uno scenario Sub-Pliniano al Vesuvio. Le condizioni eruttive sono relative ad un flusso di massa di 5e07 kg/s e ad un contenuto d'acqua del 2% in peso. Lo scenario simulato è caratterizzato dal collasso di circa il 50% della massa eruttata. La bocca eruttiva (vent) è collocata tra l'attuale cratere e il Monte Somma, nella posizione corrispondente a quella ipotizzata per l'eruzione di Pollena (472 AD). Questa posizione del vent favorisce il collasso della colonna e la propagazione di flussi piroclastici nel settore settentrionale del vulcano. In figura sono rappresentati: a) la distribuzione 3D della frazione volumetrica totale di piroclasti in atmosfera; b) la distribuzione della frazione volumetrica totale di piroclasti lungo la sezione NS del flusso attraverso il vent; c) la temperatura del gas lungo la medesima sezione. Durante l'eruzione dell'etna di Maggio 2008, è stato applicato il modello MAGFLOW per le simulazioni delle colate di lava. Le stime più accurate dei cammini delle colate di lava sono state ottenute integrando nel modello MAGFLOW un algoritmo che usa immagini satellitari (MODIS e AVHRR) nell'infrarosso per stimare il tasso effusivo. Per mezzo del codice numerico DOWNFLOW, è stata studiata la possibilità di utilizzare barriere artificiali per deviare flussi lavici, in riferimento al caso della città di Goma ( abitanti), ai piedi del vulcano Nyiragongo, distrutta dalla lava nel È continuato lo sviluppo del codice SLAG per la simulazione dei processi riconducibili alla soluzione di equazioni shallowlayer 2D (es: colate di lava e tsunami). Nel 2008 è proseguita la caratterizzazione dei segnali generati da sistemi idrotermali alimentati da degassamento magmatico. Sono stati studiati sistemi 2D e 3D, omogenei ed eterogenei e analizzate le variazioni nello spazio e nel tempo della gravità e della composizione dei gas emessi, e della deformazione del mezzo poro-elastico, con applicazione ai Campi Flegrei, Colli Albani, alla caldera di Las Canadas (Tenerife) e a Panarea. Sono stati studiati i dicchi dell eruzione di Stromboli del 2007, definendo scenari di pericolosità e modelli di intrusione di dicchi in vulcani attivi in relazione al tipo, alla grandezza, alla morfologia dell apparato e al chimismo dei magmi. Relativamente alle indagini da satellite sono iniziate le attività di sviluppo di un sistema integrato di analisi ed interpretazione di dati satellitari sui vulcani attivi italiani (progetto ASI-SRV) ed è stato attivato il progetto europeo SAVAA per il monitoraggio satellitare e supporto dei Volcanic Ash Advisor Center. Relativamente agli studi statistici è stata completata una prima versione di albero degli eventi del Vesuvio finalizzata alla stima della sua pericolosità a lungo periodo. Stime di probabilità sono state associate ai diversi rami dell albero tramite tecniche di elicitazione degli esperti. 149

194 Piano Triennale di Attività Analogamente, è stata sviluppata la struttura di una prima versione di un albero degli eventi per i Campi Flegrei. Infine, è stato applicato il codice BET_VH alla caduta di ceneri ai Flegrei e alla produzione mappa di probabilità di apertura di bocche eruttive. Il codice BET_EF è stato applicato al Vesuvio, Cotopaxi e Ruanmoko. Infine, è stato realizzato un database prototipo per il WOVOdat e un modello gerarchico bayesiano con occorrenza eruzioni a Etna e Kilauea. Figura Scenario a 40 giorni della colata lavica emessa dall'eruzione dell'etna iniziata il 13 maggio 2008 calcolato assumendo due bocche con tassi effusivi differenti: la bocca B1 con 2/3 del totale e la bocca B2 con 1/3. Nel riquadro è riportato il campo lavico osservato il 21 giugno Progetto delle attività da svolgere con particolare riferimento all'anno 2009 Nel 2009 verranno sviluppate procedure per l'analisi della pericolosità basate sulla simulazione dei processi di dispersione delle ceneri vulcaniche, flussi piroclastici e colate di lava, procedure di indagine da satellite e tecniche di analisi statistiche basate sugli alberi degli eventi. Il modello VOL- CALPUFF verrà ulteriormente sviluppato per simulare l'emissione di cenere prodotta da eventi impulsivi di breve durata. In particolare, questa nuova caratteristica permetterà di simulare eventi di tipo strong plume all'etna (anche tramite la procedura MAFALDA). Lo studio sull'impatto del particolato fine sarà inoltre esteso a classi micrometriche (PM4 e PM2.5) con particolare attenzione alle aree urbane situate vicino all'etna. Al Vesuvio verranno completate le simulazioni finora realizzate al fine di produrre delle mappe di fallout per un evento eruttivo di tipo Stromboliano Violento. Nel modello FALL3D verrà introdotto l'effetto dell'aggregazione delle particelle sulla dispersione delle ceneri vulcaniche. Si prevede di completare le simulazioni 3D di collasso di colonna e propagazione di flussi piroclastici per la definizione di scenari eruttivi al Vesuvio e ai Campi Flegrei. In particolare, verrà analizzata, tramite simulazioni numeriche multifase 2D e 3D, l'influenza della condizione al contorno alla base dei flussi piroclastici sulla loro distribuzione areale e sul loro runout, anche in presenza di topografia. Lo studio del blast del 18 Maggio 1980 del Mt. St. Helens (USA) verrà inoltre esteso al meccanismo di generazione e alla dinamica della corrente piroclastica nella regione prossimale. Saranno predisposte, sulla base di simulazioni numeriche, mappe di pericolosità e rischio da invasione di colate di lava al Monte Cameroon (Camerun). Verrà perfezionato il modello SLAG per la simulazione delle colata di lava, con applicazione all'etna e verranno effettuati studi per la quantificazione della suscettività al ricoprimento lavico nel settore orientale dell'etna, anche attraverso tecniche di remote sensing. Inoltre, verranno effettuate indagini sui terremoti che possono innescare eruzioni vulcaniche e studi della pericolosità di emissione di gas radon dai suoli. Saranno investigate le dinamiche relative al serbatoio magmatico dei Campi Flegrei, allo scopo di identificare segnali geofisici (gravimetrici, sismici, deformativi) che possano indicare arrivi di magma ricco in gas a tale profondità e in grado di innescare risalite magmatiche. Nel 2009 saranno studiate le dinamiche eruttive relative alle fasi parossistiche di Stromboli del 2003 e 2007 allo scopo di identificarne possibili precursori geofisici da utilizzare per la valutazione della pericolosità a breve termine. Sarà simulato il sistema magma-rocce dell'etna, utilizzando configurazioni complesse per il sistema magmatico, al fine di identificare relazioni tra Figura Evoluzione della morfologia dell'etna. I colori indicano le differenze di quota e sono state ottenute analizzando i DEM ottenuti da indagini Lidar e riprese aerofotogrammetriche relativamente ai periodi (a) , (b) , (c) e (d) Nelle mappe sono indicati i limiti delle lave (linee solide) e dei prodotti piroclastici (linee tratteggiate). attività magmatica (convezione, mixing, risalita) e attività di fianco (sismicità, frane). Relativamente ai sistemi idrotermali, si prevede l'introduzione di nuovi osservabili (resistività elettrica e potenziale spontaneo) e approfondire le indagini sui 150

195 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2009 sistemi eterogenei e con dinamiche di alimentazione più complesse e sui sistemi con permeabilità variabile nel tempo. I risultati verranno confrontati con i dati di monitoraggio ai Campi Flegrei e individuati nuove "case histories". Tra i vari parametri, verranno studiati il rapporto fra la distribuzione delle fasi fluide (gas-liquido) e la velocità propagazione delle onde sismiche, e i potenziali meccanismi di innesco di eventi LP. Relativamente alle tecniche di indagine da satellite, si intende velocizzare il riconoscimento delle anomalie termiche e monitorare con continuità l evoluzione dei fenomeni eruttivi integrando nel sistema automatico di analisi dei dati satellitari MODIS e AVHRR anche le immagini SEVIRI. Quest ultime, pur avendo una bassa risoluzione spaziale (3Km), hanno un alta risoluzione temporale (15 minuti) e consentiranno una stima del tasso effusivo quasi in tempo reale, utile per la produzione di scenari di pericolosità col modello MAGFLOW. Nel triennio proseguiranno le attività dei progetti ASI-SRV e SAVAA. Inoltre, è stato attivato il progetto europeo SAFER dedicato al monitoraggio sulle fasi di crisi sismiche e vulcaniche ed a scenari revisionali su scala globale in siti test selezionati. Relativamente agli studi sugli alberi degli eventi, verrà applicato il modello BET_EF ai Campi Flegrei con dati revisionati dall 82 all 84 e con soglie del monitoraggio come da elicitazione, e applicati il BET_EF e BET_VH all Etna. Si prevede di approfondire le tecniche di elicitazione degli esperti utilizzate nella definizione dell albero degli eventi del Vesuvio e dei Campi Flegrei. Infine, si darà avvio alla fase definitiva del database WOVOdat presso Earth Obs. di Singapore e verranno studiate nuove distribuzioni per taglie eruttive e tempi di intervento in modello gerarchico bayesiano con applicazione a dati da modelli analogici. 5. Pubblicazioni 5.1 Articoli pubblicati nel 2008 su riviste JCR 20. Barberi, F., Civetta, L., Rosi, M., Scandone, R., Chronology of the 2007 eruption of Stromboli and the activity 1 of the Scientific Synthesis Group, Journal of Volcanology and Geothermal Research, (2008), /j.jvolgeores Barsotti, S., Neri, A., Scire, J. S., The VOL-CALPUFF model for atmospheric ash dispersal: 1. Approach and physical formulation, Journal of Geophysical Research, 113 (2008), B03208, /2006JB Baxter, P. J., Aspinall, W. P., Neri, A., Zuccaro, G., Spence, R. J. S., Cioni, R., Woo, G., Emergency planning and mitigation at Vesuvius: A new evidence-based approach, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 3, 178 (2008), , /j.jvolgeores Baxter, P. J., Neri, A., Blong, R., Evaluating explosive eruption risk at European volcanoes, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 3, 178 (2008), V-IX, /j.jvolgeores Behncke, B., Hazards from pyroclastic density currents at Mt. Etna (Italy), Journal of Volcanology and Geothermal Research, /j.jvolgeores Carlino, S., Somma, R., Mayberry, G. C., Volcanic risk perception of young people in the urban areas of Vesuvius: Comparisons with other volcanic areas and implications for emergency management, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 3-4, 172 (2008), , /j.jvolgeores Cioni, R., Bertagnini, A., Santacroce, R., Andronico, D., Explosive activity and eruption scenarios at Somma- Vesuvius (Italy): Towards a new classification scheme, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 3, 178 (2008), , /j.jvolgeores Esposti Ongaro, T., Neri, A., Menconi, G., De' Michieli Vitturi, M., Marianelli, P., Cavazzoni, C., Erbacci, G., Baxter, P. J., Transient 3D numerical simulations of column collapse and pyroclastic density current scenarios at Vesuvius, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 3, 178 (2008), , /j.jvolgeores Folch, A., Cavazzoni, C., Costa, A., Macedonio, G., An automatic procedure to forecast tephra fallout, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 4, 177 (2008), , /j.jvolgeores Giaccio, B., Isaia, R., Fedele, F. G., Di Canzio, E., Hoffecker, J., Ronchitelli, A., Sinitsyn, A. A., Anikovich, M., Lisitsyn, S., Popov, V. V., The Campanian Ignimbrite and Codola tephra layers: Two temporal/stratigraphic markers for the Early Upper Palaeolithic in southern Italy and eastern Europe, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 177 (2008), , /j.jvolgeores Landi, P., Métrich, N., Bertagnini, A., Rosi, M., Recicling and re-hydration of degassed magma inducing transient dissolution/crystallization events at Stromboli (Italy), Journal of Volcanology and Geothermal Research, 174 (2008), , /j.jvolgeores Macedonio, G., Costa, A., Folch, A., Ash fallout scenarios at Vesuvius: Numerical simulations and implications for hazard assessment, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 178 (2008), , /j.jvolgeores Marzocchi, W., Sandri, L., Selva, J., BET_EF: a probabilistic tool for long- and short-term eruption forecasting, Bulletin of Volcanology, 70 (2008), , /s y Mastrolorenzo, G., Pappalardo, L., Troise, C., Panizza, A., De Natale, G., Probabilistic tephra hazard maps for the Neapolitan area: Quantitative volcanological study of Campi Flegrei eruptions, Journal of Geophysical Research, 113 (2008), B07203, /2007JB Neri, A., Aspinall, W. P., Cioni, R., Bertagnini, A., Baxter, P. J., Zuccaro, G., Andronico, D., Barsotti, S., Cole, P. D., Esposti Ongaro, T., Hincks, T. K., Macedonio, G., Papale, P., Rosi, M., Santacroce, R., Woo, G., Developing an Event Tree for probabilistic hazard and risk assessment at Vesuvius, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 3, 178 (2008), , /j.jvolgeores Neri, M., Lanzafame, G., Structural features of the 2007 Stromboli eruption, Journal of Volcanology and Geothermal Research, /j.jvolgeores Pareschi, M. T., Boschi, E., Favalli, M., Reply to comment by Luigi Vigliotti on Lost tsunami, Geophysical Research Letters, 35 (2008), L02609, /2007GL Pareschi, M. T., Boschi, E., Favalli, M., Reply to comments by E. Galili et al. on Holocene Tsunami's from Mount 151

196 Piano Triennale di Attività Etna and the fate of Israeli Neolithic Communities, Geophysical Research Letters, 35 (2008), L08312, /2008GL Revil, A., Finizola, A., Piscitelli, S., Rizzo, E., Ricci, T., Inner structure of La Fossa di Vulcano (Vulcano Island, southern Tyrrhenian Sea, Italy) revealed by high-resolution electric resistivity tomography coupled with selfpotential, temperature, and CO 2 diffuse degassing measurements, Journal Geophysical Research, 133 (2008), B07207, /2007JB Toyos, G., Gunasekera, R., Zanchetta, G., Oppenheimer, C., Sulpizio, R., Favalli, M., Pareschi, M. T., GIS-assisted modelling for debris flow hazard assessment based on the events of May 1998 in the area of Sarno, Southern Italy. II: Velocity and Dynamic Pressure, Earth Surface Processes and Landforms, 11, 33 (2008), , /esp Articoli in stampa su riviste JCR 295. Acocella, V., Neri, M., Dike propagation in volcanic edifices: Overview and possible developments, Tectonophysics, /j.tecto Acocella, V., Neri, M., Sulpizio, R., Dike propagation within active central volcanic edifices: constraints from Somma-Vesuvius, Etna and analogue models, Bulletin of Volcanology, /s Behncke, B., Calvari, S., Giammanco, S., Neri, M., Pinkerton, H., Pyroclastic density currents resulting from the interaction of basaltic magma with hydrothermally altered rock: an example from the 2006 summit eruptions of Mount Etna, Italy, Bulletin of Volcanology, 70 (2008), , /s Chirico, G. D., Favalli, M., Papale, P., Boschi, E., Pareschi, M. T., Mamou-Mani, A., Lava flow hazard at Nyiragongo volcano, D.R.C.: 2. Hazard reduction in urban areas, Bulletin of Volcanology, on line first, /s z Costa, A., Dell Erba, F., Di Vito, M. A., Isaia, R., Macedonio, G., Orsi, G., Pfeiffer, T., Tephra fallout hazard assessment at the Campi Flegrei caldera (Italy), Bulletin of Volcanology, on line first, /s Favalli, M., Chirico, G. D., Papale, P., Pareschi, M. T., Boschi, E., Lava flow hazard at Nyiragongo volcano, D.R.C.: 1. Model calibration and hazard mapping, Bulletin of Volcanology, on line first, /s y Favalli, M., Mazzarini, F., Pareschi, M. T., Boschi, E., Topographic control on lava flow paths at Mt. Etna (Italy): implications for hazard assesment, Journal of Geophysical Research, /2007JF Folch, A., Costa, A., Macedonio, G., FALL3D: A Computational Model for Trans-port and Deposition of Volcanic Ash, Computers & Geosciences Herault, A., Vicari, A., Ciraudo, A., Del Negro, C., Forecasting Lava Flow Hazard during the 2006 Etna Eruption: Using the Magflow Cellular Automata Model, Computers & Geosciences, on line first, /j.cageo Marani, M. P., Gamberi, F., Rosi, M., Bertagnini, A., Di Roberto, A., Subaqueous sedimentary density flow processes and deposits of an island Volcano landslide (Stromboli island, Italy), Sedimentology, /j x Neri, M., Lanzafame, G., Acocella, V, Dyke emplacement and related hazard in volcanoes with sector collapse: the 2007 Stromboli (Italy) eruption, Journal of the Geological Society, 165 (2008), , / Sandri, L., Guidoboni, E., Marzocchi, W., Selva, J., Bayesian Event Tree for Eruption Forecasting (BET_EF) at Vesuvius, Italy: a retrospective forward application to the 1631 eruption, Bulletin of Volcanology Vicari, A., Ciraudo, A., Del Negro, C., Fortuna, L., Lava flow simulations using discharge rates from thermal, Natural Hazard, /s Zanon, V., Neri, M., Pecora, E., Interpretation of data from the monitoring thermal camera: the case of Stromboli volcano (Aeolian Islands, Italy), Geological Magazine. 5.3 Altre pubblicazioni 511. Longo, A., Barbato, D., Papale, P., Saccorotti, G., Barsanti, M., Numerical simulation of the dynamics of fluid oscillations in a gravitationally unstable, compositionally stratified fissure, Geological Society London, Special Publication, 307 (2008), 33-44, /SP Marzocchi, W., On the validation of the CN algorithm applied to Italian territory Marzocchi, W., Zollo, A., Conception, verification and application of innovative techniques to study active volcanoes Todesco, M., Hydrothermal Fluid Circulation and its Effect on Caldera Unrest, Caldera volcanism. Analysis, modelling and response,

197 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al Scenari e mitigazione del rischio ambientale 1. Curatore/i (o coordinatore/i se TTC) Marco Marchetti (RM2), Fedora Quattrocchi (RM1) 2. Sezioni che hanno concorso alle attività RM1, RM2, BO 3. Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 Il Laboratorio di Geochimica dei Fluidi, inglobato nel novembre 2007 nell UF Geochimica dei Fluidi, Stoccaggio Geologico e Geotermia è da anni impegnato nella comprensione delle relazioni tra fluidi sotterranei e sismicità e dei complessi processi di interazione acqua-roccia in ambienti geologici ricchi in CO 2. L Italia è in Europa il paese più ricco di CO 2 in profondità (aree di faglia, aree vulcaniche e geotermiche), ed è su queste che l INGV da sempre ha concentrato le sue attenzioni scientifiche. Nel contempo le aree ricche in CO 2 sono anche soggette al rischio del radon indoor che si configura come seconda causa di morte per cancro ai polmoni dopo il fumo. A partire dal 2000 il nostro gruppo di lavoro è quindi impegnato anche in progetti di CO 2 Capture & Storage (CCS) a cominciare dal Progetto IEA-EU Weyburn in Canada, a cui hanno fatto seguito i seguenti progetti e studi di fattibilità per lo stoccaggio geologico della CO 2, a tutt oggi attivi nel 2008 quali: il Progetto ECBM Sulcis (Enhanced Coal Bed Methane) in Sardegna, il Progetto ENEL-INGV Alto Lazio, il Progetto ENEL-INGV-OGS-CESI Ricerca Porto Tolle, Progetto INGV-IES S.r.l. ECBM Ribolla; il Progetto Fattibilità di stoccaggio geologico di CO 2 nei dintorni del polo tecnologico di Saline Ioniche (Calabria meridionale). Nel contempo è stato concluso il Progetto INGV-CESI Ricerca per la compilazione di un Catalogo Italiano dei siti di Stoccaggio Geologico di CO 2. Infine, nel 2008 sono stati avviati i progetti INGV-Edison su CCS in acquiferi salini, il Progetto INGV-SARAS per CCS della raffineria sarda e sono stati stipulati gli accordi per la parte monitoraggio del Progetto ENI-GHG di Cortemaggiore. Sempre sulla tematica CCS, l INGV è impegnato anche in un attività politicodecisionale con un membro fisso INGV nella Piattaforma Europea ZEFFPP (Zero Emission Fossil Fuels Power Plants), presso il tavolo di lavoro del Ministero per lo Sviluppo Economico denominato CSLF (Carbon Sequestration Leadership Forum) e nella stesura dei documenti IEA (International Energy Agency), nonché nella revisione della Direttiva Europea CCS per conto del Ministero dell Ambiente. È stato curato anche l aspetto divulgativo delle tecnologie CCS con numerose interviste e decine di articoli su quotidiani e riviste. Il gruppo di lavoro ha partecipato con uno stand INGV su CCS al Festival dell Energia a Lecce e al Festival della Scienza di Genova. Anche per quanto riguarda la tematica industriale-applicativa dello stoccaggio di CH 4, strategica ai fini dell aumento delle riserve strategiche di gas naturale, soprattutto a seguito della crisi dei gasdotti Russia-Ucraina, il nostro gruppo è impegnato nel Progetto Rivara, dove l Independent Gas Management S.r.l.- ERG Rivara ha uno studio di fattibilità in corso. Nel 2008 sono proseguite le attività di indagine geofisica per l individuazione di inquinanti nel sottosuolo, di discariche abusive e di fusti contenenti materiali pericolosi. Sono stati effettuati numerosi interventi sul territorio nazionale, a seguito di richieste delle Forze di Polizia Ambientale. Importanti ritrovamenti di rifiuti occultati nel sottosuolo sono stati effettuati in provincia di Cuneo e di Matera. Gli organi di stampa hanno dato ampio risalto a queste attività e ai risultati conseguiti. Nell ambito dell emergenza ambientale in Campania il nostro gruppo è intervenuto su richiesta del Commissario Delegato per l emergenza rifiuti al fine di caratterizzare alcuni siti dal punto di vista geofisico. Con l obiettivo di sviluppare le attività relative alle ricerche sul Figura Mappa dei siti con buona o ottima copertura e quindi possibilmente idonei allo stoccaggio geologico della CO2, su cui si stanno focalizzando gli studi di fattibilità CCS (CO2 capture & Storage) e il calcolo del capacity, nei vari progetti avviati dalla UF 3 della Sezione Roma 1. territorio di varie forme di inquinamento ambientale, il Corpo Forestale dello Stato (CFS) ha messo in campo una struttura dedicata alle investigazioni scientifiche sui reati ambientali. In questo ambito l INGV ha avviato un nuovo rapporto di collaborazione con il CFS, che si è 153

198 Piano Triennale di Attività dotato di apposita strumentazione geofisica, ed è stato sottoscritto un protocollo operativo con l allestimento di una sala situazioni presso la sede INGV di via Nizza a Roma. Qui lavorerà a stretto contatto personale dell INGV e del CFS e verrà fornito il supporto tecnico-scientifico al personale del CFS che, opportunamente addestrato, opererà sul territorio; verranno elaborati ed interpretati in tempo reale i dati geofisici così acquisiti in modo da poter intervenire rapidamente in caso di situazioni di emergenza inquinamento dovuta a interramento di rifiuti pericolosi. I sistemi di previsione del Mar Mediterraneo e del Mar Adriatico sono stati utilizzati in supporto ad attività di emergenza in mare, quali la dispersione di idrocarburi, e in supporto ad azioni di ricerca e soccorso di persone disperse. Sono state consolidate le relazioni con enti internazionali preposti al disinquinamento del Mediterraneo e con la Guardia Costiera. Sono stati potenziati i software specifici accoppiati ai sistemi di previsioni per simulare le traiettorie dei corpi in mare e la dispersione di idrocarburi. 4. Progetto delle attività da svolgere con particolare riferimento all'anno 2009 Tutti i progetti e le attività citate per il 2008 continueranno nel 2009, con acquisizione di dati multidisciplinari. Questi riguarderanno la porosità, la permeabilità, le analisi mineralogiche e geochimiche per la modellizzazione, sia geochimica che di flusso e trasporto, ma anche dati sismici (ottenuti con reti dedicate) per l interpretazione della microsismicità locale e di tomografia sismica, per risalire alle strutture presenti in profondità e per il rischio sismico locale (es. rete sismica INGV Progetto CCS Alto Lazio). È prevista la partecipazione al Festival della Scienza 2009 nel campo della Geotermia. Inoltre, sono stati avviati recentemente accordi tra il nostro gruppo di lavoro e la Regione Emilia-Romagna per uno studio sulla fattibilità CCS in quella regione. Gli studi di fattibilità di stoccaggio geologico di CO 2 portati avanti da INGV, nel 2009 adotteranno gli avanzamenti metodologici e tecnologici (es. dispositivo di misura del Gas In Place nel Carbone Sulcis) nell ambito delle tecnologie CCS, come richiesto urgentemente dalla Piattaforma Europea ZEFFPP (Zero Emission Fossil Fuels Power Plants): Figura Scavo in un sito inquinato individuato tramite rilievo geofisico. i) nella tecnica ECBM (Progetto Sulcis e Progetto Ribolla); ii) in quella EOR (modellizzazione geochimica di Weyburn, con pubblicazione su Chemical Geology nei primi mesi del 2009); iii) in acquiferi salini (Progetto Alto Lazio; Porto Tolle, Saline Ioniche, centrali Edipower, Cortemaggiore, etc ), incluso l uso dei traccianti e l analisi degli organici nei progetti di stoccaggio geologico di CO 2 avviati o da avviare. Proseguirà la mappatura dei siti idonei allo stoccaggio geologico di CO 2 in Italia su piattaforma GIS. Nel 2009 continueranno le attività di indagine geofisica per l individuazione di inquinanti nel sottosuolo, di discariche abusive e di fusti contenenti materiali pericolosi. Si prevede che il Corpo Forestale dello Stato svolgerà numerose ricerche geofisiche sul territorio italiano, utilizzando i magnetometri in dotazione, per individuare rifiuti occultati e varie forme di inquinamento ambientale; come previsto nel protocollo operativo queste attività verranno seguite da personale INGV che curerà anche l elaborazione e l interpretazione dei dati nella sede di via Nizza a Roma. Il Gruppo Nazionale di Oceanografia Operativa svilupperà ulteriormente i servizi dedicati alla risposta delle emergenze in mare, quali la dispersione di idrocarburi e il supporto alle operazioni di ricerca e soccorso delle persone disperse in mare. Verranno inoltre prodotte di mappe di rischio da dispersione di idrocarburi nel Mar Mediterraneo e sviluppati nuovi indici ambientali e climatici per lo studio della variabilità del clima e degli eventi estremi. Verranno consolidate le relazioni istituzionali con la Guardia Costiera e con il Rempec (Regional marine pollution Emergency Responce Center for the Mediterranean Sea). 5. Pubblicazioni 5.1 Articoli pubblicati nel 2008 su riviste JCR Figura Recupero materiale inquinante interrato individuato tramite indagini geofisiche. 35. Bisson, M., Fornaciai, A., Coli, A., Mazzarini, F., Pareschi, M. T., The Vegetation Resilience After Fire (VRAF) index: 154

199 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2009 Development, implementation and an illustration from central Italy, Int. J. Appl. Earth Obs. Geoinf., 3, 10 (2008), , /j.jag D'Alessandro, W., Bellomo, S., Parello, F., Fluorine speciation in topsoils of three active volcanoes of Sicily (Italy), Environmental Geology, 56 (2008), , /s Pecoraino, G., Scalici, L., Avellone, G., Ceraulo, L., Favara, R., Gagliano Candela, E., Provenzano, M. C., Scaletta, C., Distribution of volatile organic compounds in Sicilian groundwaters analysed by head space-solid phase micro extraction coupled with gas chromatography mass spectrometry (SPME/GC/MS), Water Research, 14, 42 (2008), , /j.watres Toyos, G., Gunasekera, R., Zanchetta, G., Oppenheimer, C., Sulpizio, R., Favalli, M., Pareschi, M. T., GIS-assisted modelling for debris flow hazard assessment based on the events of May 1998 in the area of Sarno, Southern Italy. II: Velocity and Dynamic Pressure, Earth Surface Processes and Landforms, 11, 33 (2008), , /esp Articoli in stampa su riviste JCR 305. Ansal, A., Akinci, A., Cultrera, G., Erdik, M., Pessina, V., Tonuk, G., Ameri, G., Loss estimation in Istanbul based on deterministic earthquake scenarios, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, /j.soildyn Folch, A., Costa, A., Hankin, R. K. S, TWODEE-2: A shallow layer model for dense gas dispersion on complex topography, Computers & Geosciences, /j.cageo Francese, R., Mazzarini, F., Bistacchi, A., Morelli, G., Pasquarè, G., Praticelli, N., Robain, H., Wardell, N., Zaja, A., A Structural and Geophysical Approach to the Study of Fractured Aquifers in the Scansano-Magliano in Toscana Ridge, Southern Tuscany, Italy, Hydrogeology Journal Giammanco, S., Immè, G., Mangano, G., Morelli, D., Neri, M., Comparison between different methodologies for detecting Radon in soil along an active fault: the case of the Pernicana fault system, Mt. Etna (Italy), Applied Radiation and Isotopes, /j.apradiso Altre pubblicazioni - 155

200 Piano Triennale di Attività Degassamento naturale 1. Curatore/i (o coordinatore/i se TTC) Giovanni Chiodini (NA-OV) 2. Sezioni che hanno concorso alle attività RM1, RM2, CT, NA-OV, PA, PI 3. Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 Con il 2007 si è concluso il progetto INGV-DPC V5, dedicato alle tematiche del degassamento naturale. Nel corso del 2008 l attività ha riguardato: l elaborazione e la divulgazione di dati acquisiti nell ambito del progetto, l acquisizione di nuovi dati e l elaborazione di proposte per nuovi progetti. Il catalogo delle emissioni gassose italiane (progetto V5) è stato pubblicato in EOS (Chiodini et al, 2008) ed è stato definitivamente posizionato in una pagina web dell INGV. Il catalogo riguarda localizzazioni, tipologie, composizioni, pericolosità, flussi, riferimenti bibliografici di 270 emissioni gassose Italiane. Per la mitigazione del rischio gas nelle zone d emissione più pericolose, è stato messo a punto un codice per la modellazione della dispersione in aria della CO 2 emessa dalle emissioni naturali (TWODEE2; Folch et al., 2008) ed è stato applicato alla Caldera di Manziana, dove, sulla base di una dettagliata localizzazione e misura delle sorgenti di gas, è stato possibile riprodurre le variazioni nel contenuto atmosferico in CO 2 in funzione di parametri meteorologici appositamente acquisiti (Costa et al., 2008). Insieme a ricercatori dell Università di Perugia sono state indagate le relazioni fra fluidi ricchi in CO 2 e processi di fault weakening in Appennino (Collettini et al., 2008). Inoltre, è stato messo a punto un metodo per l individuazione delle differenti sorgenti di carbonio attive in aree a degassamento diffuso di CO 2 (Chiodini et al, 2008). NA ha condotto ricerche mirate al miglioramento delle tecniche di monitoraggio delle emissioni gassose basate sullo studio delle composizioni dei gas emessi (Chiodini 2009) e sulla misura delle velocità dei fluidi fumarolici. Ricercatori di CT hanno indagato il rilascio di Rn lungo faglie attive. In particolare, sono state eseguite ripetute misure di Rn e CO 2 lungo due profili localizzati ortogonalmente al piano di faglia della Pernicana (Etna), utilizzando vari metodi per verificarne l affidabilità in diverse condizioni ambientali, climatiche e strutturali (Giammanco et al., 2009). I risultati ottenuti, molto incoraggianti, hanno consentito di costruire un modello di rilascio di tali gas in corrispondenza del piano di faglia di una delle strutture più attive al mondo, estendendo le conoscenze in un settore di indagine sempre più all attenzione della comunità scientifica internazionale per gli effetti negativi prodotti dal Rn sull uomo (l Organizzazione Mondiale della Sanità ha stimato che il Rn è la seconda causa, dopo il fumo, di cancro al polmone). Le attività svolte da PA hanno riguardato l esecuzione di misure periodiche del flusso di CO 2 dal suolo nell isola di Vulcano (7 campagne) e sull Etna (9 campagne, aree di Zafferana e faglia della Pernicana). Sono state effettuate inoltre alcune campagne di misura della concentrazione dinamica di CO 2 dal suolo sul fianco sud-orientale dell Etna, nell ambito del progetto FLANK INGV- DPC. Tali misure hanno contribuito ad identificare strutture superficiali attive, non evidenziabili dal solo rilevamento geologico. Ricercatori di RM1 hanno Figura Ubicazione delle emissioni gassose naturali archiviate in GOOGAS., CO 2 Earth degassing map derivata dallo studio degli acquiferi (Chiodini et al., 2004) e ubicazione dei terremoti (da Chiodini et al., EOS 2008) 156 investigato in dettaglio alcune emissioni gassose nel Lazio, in provincia di Modena e in aree geotermiche (Campo geotermico di Nayarit). Campagne di misura di flussi di CO 2 sono state inoltre eseguite sulla Nojima Fault (Giappone) e nell area craterica del vulcano Turrialba (Costa Rica). La prima aveva come obiettivo la valutazione delle condizioni inter-sismiche di una zona altamente sismogenetica, la seconda quello stimare il flusso totale diffuso di CO 2 e di individuare le zone di principale degassamento in un vulcano che è in fase di unrest. È stato anche accertato che gli estesi danni alla vegetazione sui fianchi del vulcano sono stati prodotti dalla plume gassosa e non da emissioni provenienti dal suolo. Sui Colli Albani è proseguito lo studio dell emissione di CO 2 dal suolo a Cava dei Selci e sono state affrontate con risultati positivi due emergenze da blowout di gas da pozzi di piccola profondità. A Stromboli sono

201 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2009 Figura (a) progetto per la realizzazione di un sistema automatico per la misura in continuo delle velocità di emissioni gassose e (b) fasi d installazione del primo prototipo alla Solfatara di Pozzuoli. proseguite le misure in continuo del flusso di CO 2 di due stazioni installate nel marzo 2007 e sono state indagate l area craterica e la mofeta di Pizzillo. È stato pubblicato un lavoro sul degassamento diffuso di Stromboli (Carapezza et al., 2008). Infine, sono iniziate prospezioni del flusso di CO 2 dal suolo all interno dell area urbana di Roma. Ricercatori di RM2 hanno eseguito indagini sulle emissioni naturali in atmosfera di metano da aree petrolifere e sono state perfezionate le stime precedentemente pubblicate a livello globale (Etiope et al, 2008). Sono iniziati gli studi relativi agli altri idrocarburi che accompagnano il metano nelle manifestazioni petrolifere, come etano e propano, i quali rappresentano importanti inquinanti fotochimici (Etiope and Ciccioli, 2009). Figura Distribuzione globale di sorgenti geologiche di idrocarburi gassosi (i punti neri indicano le principali aree di seepage da giacimenti petroliferi; i punti rossi le principali aree geotermiche e vulcaniche, i punti blu i seepage sottomarini nelle piattaforme continentali) e stime dell emissione ti etano e propano (in Tg anno 1 ) confrontate con altre sorgenti naturali e antropiche (da Etiope and Ciccioli, Science 2009). 4. Progetto delle attività da svolgere con particolare riferimento all'anno 2009 Sono attualmente in fase d elaborazione alcune interessanti proposte per progetti mirati all approfondimento delle tematiche del degassamento terrestre in Italia (progetti PRIN e FIRB). Le attività nel corso del 2009 saranno quindi in qualche modo condizionate dall esito di tali proposte. Sicuramente nel 2009 continuerà l interpretazione e la divulgazione dei dati, l elaborazione di modelli concettuali e fisici, la ricerca di nuove metodologie. Tale attività ci auguriamo che si evidenzierà, come nel passato, con la produzione di numerose pubblicazioni scientifiche riguardanti i differenti aspetti del processo di Earth degassing, tematica dove ricercatori dell INGV sono riconosciuti come leader dalla comunità scientifica internazionale. In dettaglio, fra le attività che verranno continuate o iniziate nel corso del 2009 segnaliamo: - emissioni di metano: si prevede un estensione del data-base relativo ai flussi di metano e altri idrocarburi, soprattutto per quanto riguardo l'esalazione diffusa dal suolo (microseepage). Verranno acquisiti anche dati su emissioni sottomarine costiere e lagunari in Europa, nell'ambito di un nuovo progetto EU; - indagini in Campania: continueranno le attività legate alla sorveglianza dei vulcani Campani (Campi Flegrei e Vesuvio) che comprendono l esecuzione periodica di campagne di misura dei flussi di CO 2 in area craterica del Vesuvio e alla Solfatara di Pozzuoli. Continuerà lo sviluppo della stazione per la misura in continuo della velocità delle emissioni gassose, un cui prototipo è attualmente in fase di sperimentazione in una fumarola della Solfatara. 157

202 Piano Triennale di Attività Nel corso del 2009 si prevede la realizzazione di un nuovo strumento e la sua installazione in altri siti (Pisciarelli, Vesuvio). - indagini all Etna e in altre aree siciliane: saranno effettuate ulteriori prospezioni di flusso di CO 2 dai suoli accoppiate con misure di Rn in altre aree del vulcano interessate da fenomeni di degassamento anomalo e/o caratterizzate da situazioni strutturali complesse. Saranno quindi prodotte mappe di distribuzione dei flussi di CO 2, che serviranno sia per il riconoscimento geochimico di strutture tettoniche sia per eventuale definizione di aree potenzialmente soggette a gas hazard. Si proseguirà con le misure periodiche di flusso di CO 2 accoppiato con l attività di Rn e Thoron nei suoli nelle aree di Paternò e di Zafferana Etnea-Santa Venerina. Nel sito di Primoti, i dati acquisiti in continuo saranno elaborati per filtrare le componenti cicliche e calcolare il rapporto tra flusso di CO 2 e le attività di 222 Rn e 220 Rn nel suolo. Saranno effettuate misure periodiche per la stima di flusso e la caratterizzazione geochimica delle emissioni gassose peloritane nella zona di Rodì. Verranno continuati gli studi sul rilascio e ricaduta di elementi in traccia potenzialmente tossici e nocivi dai crateri dell Etna. Verrà continuata l acquisizione di dati di gradiente di pressione di gas nel suolo a Stromboli, e i dati, insieme a quelli di flusso di CO 2 dal suolo, serviranno per verificare l effettiva correlazione con l attività esplosiva del vulcano. Sensori per la misura in continuo di gradiente di pressione verranno installati all Etna in siti dove sono già operative stazioni di monitoraggio del Rn. Continueranno le indagini a Vulcano con l esecuzione di campagne specifiche mirate a verificare cambiamenti nello stato d attività del vulcano - indagini in Italia centrale: proseguiranno le ricerche sul rilascio di CO 2 e H 2S nei Colli Albani (Cava dei Selci, Solforata, Lago Albano) con particolare riferimento alla valutazione della loro pericolosità. Analoghe ricerche saranno condotte anche sulle emissioni gassose anomale del Viterbese con misure del flusso e della concentrazione in aria di CO 2 e H 2S. Proseguiranno anche le misure del flusso diffuso di CO 2 a Roma in un tratto della valle del Tevere nel settore nord della città. Continueranno i campionamenti delle emissioni gassose con l obiettivo di creare un database omogeneo delle composizioni chimiche ed isotopiche delle manifestazioni principali, dati importanti per definire l origine del grande processo di degassamento naturale di CO 2 che interessa la regione. 5. Pubblicazioni 5.1 Articoli pubblicati nel 2008 su riviste JCR 47. Caliro, S., Chiodini, G., Izzo, G., Minopoli, C., Signorini, A., Avino, R., Granieri, D., Geochemical and biochemical evidence of lake overturn and fish kill at Lake Averno, Italy, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 178 (2008), , /j.jvolgeores Chiodini, G., CO 2/CH 4 ratio in fumaroles a powerful tool to detect magma degassing episodes at quiescent volcanoes, Geophysical Research Letters, /2008GL Costa, A., Chiodini, G., Granieri, D., Folch, A., Hankin, R. K. S., Caliro, S., Avino, R., Cardellini, C., A shallow-layer model for heavy gas dispersion from natural sources: Application and hazard assessment at Caldara di Manziana, Italy, Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 3, 9 (2008), Q03002, /2007GC D'Alessandro, W., Bellomo, S., Parello, F., Brusca, L., Longo, M., Survey on fluoride, bromide and chloride contents in public drinking water supplies in Sicily (Italy), Environmental Monitoring and Assessment, 145 (2008), , /s y Frondini, F., Caliro, S., Cardellini, C., Chiodini, G., Morgantini, N., Parello, F., Carbon dioxide degassing from Tuscany and Northern Latium (Italy), Global and Planetary Change, 61 (2008), , /j.gloplacha Giammanco, S., Palano, M., Scaltrito, A., Scarfì, L., Sortino, F., Possible role of fluid overpressure in the generation of earthquake swarms in active tectonic areas: The case of the Peloritani Mts. (Sicily, Italy), Journal of Volcanology and Geothermal Research, 4, 178 (2008), , /j.jvolgeores Sacchi, E., Zuppi, G. M., Pizzino, L., Quattrocchi, F., Lombardi, S., Fluid geochemistry as indicator of tectonicallyrelated, deep water circulations in the Sardinian Rift-Campidano Graben: new insights from environmental isotopes., Aquatic Geochemistry, 14 (2008), , /s z Shinohara, H., Aiuppa, A., Giudice, G., Gurrieri, S., Liuzzo, M., Variation of H 2O/CO 2 and CO 2/SO 2 ratios of volcanic gases discharged by continuous degassing of Mount Etna volcano, Italy, Journal of Geophysical Research, 113 (2008), B09203, /2007JB Witt, M. L. I., Mather, T. A., Pyle, D. M., Aiuppa, A., Bagnato, E., Mercury and halogen emissions from Masaya and Telica volcanoes, Nicaragua, Journal of Geophysical Research, 113 (2008), B06203, /2007JB Articoli in stampa su riviste JCR 307. Bagnato, E., Aiuppa, A., D'Alessandro, W., Parello, F., Allard, P., Calabrese, S., Mercury concentration, speciation and budget in volcanic aquifers: Italy and Guadeloupe (Lesser Antilles), Journal of Volcanology and Geothermal Research, /j.jvolgeores Chiodini, G., Caliro, S., Cardellini, C., Avino, A., Granieri, D., Schmidt, A., Carbon isotopic composition of soil CO 2 efflux, a powerful method to discriminate different sources feeding soil CO2 degassing in volcanic-hydrothermal areas, Earth and Planetary Science Letters, 274 (2008), , /j.epsl Folch, A., Costa, A., Hankin, R. K. S, TWODEE-2: A shallow layer model for dense gas dispersion on complex topography, Computers & Geosciences, /j.cageo Fontana, M., Grassa, F., Cusimano, G., Favara, R, Hauser, S., Scaletta, C., Geochemistry and potential use of groundwater in the Rocca Busambra area (Sicily, Italy), Environmental Geology, on line first, /s z. 158

203 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al Giammanco, S., Immè, G., Mangano, G., Morelli, D., Neri, M., Comparison between different methodologies for detecting Radon in soil along an active fault: the case of the Pernicana fault system, Mt. Etna (Italy), Applied Radiation and Isotopes, /j.apradiso Giammanco, S., Justin, B., Speh, N., Veder, M., A case-study of complex gas water rock pollutants interactions in shallow groundwater: Šalek Valley (Slovenia), Environmental Geology, on line first, /s Altre pubblicazioni 450. Chiodini, G., Valenza, M., Cardellini, C., Frigeri, A., A New Web-Based Catalog of Earth Degassing Sites in Italy, Eos, 37, 89 (2008), Collettini, C., Cardellini, C., Chiodini, G., De Paola, N., Holdsworth, R.E., Smith, S. A. F., Fault weakening due to CO 2 degassing in the Northern Apennines: short- and long-term processes, Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 299 (2008), , /SP Giammanco, S., Aggiornamento sull attività dello Stromboli (07 settembre 2008), RPTVGREP

204 Piano Triennale di Attività TTC - Banche dati e metodi macrosismici 1. Curatore/i (o coordinatore/i se TTC) Raffaele Azzaro (CT), Massimiliano Stucchi (MI) 2. Sezioni che hanno concorso alle attività CNT, RM1, RM2, BO, CT, MI, NA-OV 3. Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 In relazione all obiettivo principale di questo TTC, è stata pubblicata la versione 2008 del Database Macrosismico Italiano per alla finestra temporale DBMI08 ( ) contiene dati di 557 terremoti, che provengono da studi già considerati da DBMI04 e, in aggiunta, da: i) studi storici e rilievi macrosismici di autori INGV; ii) CFTI4med; iii) selezione di dati del bollettino macrosismico INGV; iv) catalogo macrosismico dei terremoti etnei; v) studi pubblicati da altri autori. I dati che compongono il database sono stati trattati secondo le procedure adottate per DBMI04. In particolare, parallelamente alla compilazione del database si è proceduto all aggiornamento del riferimento geografico, anche mediante il confronto con il file ISTAT delle località abitate italiane 2001 (ISTAT, 2006). La consultazione avviene tramite una interfaccia web analoga a quella di DBMI04 (Fig. 5.1_1). Inoltre, è stata resa disponibile la versione 2008 ( ) del Catalogo Parametrico dei Terremoti Italiani, che rappresenta un evoluzione significativa rispetto alla precedente versione In particolare, il catalogo contiene anche record relativi a foreshock o repliche; inoltre, per gli eventi per i quali è stato possibile, vengono forniti localizzazioni e valori di Mw sia macrosismici che strumentali, dotati di stima dell'incertezza. In questi casi viene fornita anche una localizzazione di default, scelta a giudizio esperto fra le due precedenti, e un valore di default di Mw, ottenuto dalla media pesata dei valori macrosismici e strumentali di Mw, dotato di stima dell'incertezza. Nell ambito del progetto UE NERIES sono stati completati, per la finestra temporale , l inventario e l archivio dei dati storico-macrosismici europei e il relativo database macrosismico (Fig. 5.1_2). Nell ambito del progetto UE TRANSFER è stata portata avanti la progettazione del database in forma digitale (GIS) con la realizzazione di una sezione dedicata ai paleotsunami e sono stati inseriti i dati di aggiornamenti e di nuovi eventi forniti dai partners afferenti al progetto. Nel settore del monitoraggio macrosismico è proseguita la raccolta di dati nel caso di terremoti con effetti di danno o risentimenti significativi, utilizzando le metodologie di indagine tradizionali: a) rilievo macrosismico diretto, da parte dei componenti del gruppo QUEST. Sono stati rilevati i terremoti etnei del 9/4/2008 (ML 3.5, Imax IV-V EMS), 20/4/2008 (ML 3.2, Imax VI EMS), 1/5/2008 (ML 3.5, Imax IV-V EMS), 16/12/2008 (ML 4.0, Imax V EMS), dei M. Peloritani del 2/9/2008 (ML 3.3, Imax V EMS) e dell Appennino sett. del 23/12/2008 (ML 5.1, Imax VII MCS); b) compilazione del Bollettino Macrosismico, attraverso l invio di questionari macrosismici a corrispondenti predefiniti. Nel 2008, per problemi di budget, è stata alzata a M 3.5 la soglia per l invio dei questionari; il numero dei terremoti investigati è stato 74 e i questionari gestiti Circa la pubblicazione del bollettino, si è definitivamente abbandonato il formato cartaceo in favore del digitale su CD-ROM, mantenendo ancora la stessa struttura e layout, che nella prima uscita accoglierà gli anni ; sono stati anche elaborati i dati del periodo del ; c) raccolta delle informazioni sui risentimenti di terremoti mediante il questionario macrosismico online "Hai sentito un 160 Figura Layout di visualizzazione dei dati macrosismici di un terremoto dal Database Macrosismico Italiano, versione 2008 (DBMI08).

205 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2009 terremoto?". Sono stati elaborati complessivamente questionari compilati da parte di utenti Internet relativi a 107 eventi sismici, anche di bassa magnitudo (M<3.5), occorsi nel 2008; d) raccolta di informazioni sul risentimento di terremoti nell area napoletana. Effettuata con approccio misto (rilievo diretto e questionari cartacei e online: terremoto di Ischia del 5/4/2008 (ML 2.3, Imax V EMS). Figura Layout della pagina di presentazione dell inventario dell Archivio dei Dati Storico-Macrosismici del progetto EU NERIES, modulo NA4. È stata anche avviata un analisi preliminare sulla possibilità di integrare in modo speditivo dati di intensità provenienti dai rilievi diretti di QUEST relativi ad aree con danno e da rilievi indiretti del Bollettino per il far field (Fig. 5.1_3). Il confronto, effettuato su terremoti dal 2002 in poi, ha evidenziato i seguenti aspetti: - i dati del rilievo diretto sono maggiori e più attendibili nell'area epicentrale; - in alcuni casi il bollettino non riesce a campionare la Imax; - le aree degli effetti transitori sono più estese se derivanti dai questionari; - nel bollettino sono presenti punti anomali di maggior intensità nel far-field. Infine, sono stati sperimentati e calibrati nuovi approcci per la determinazione dei parametri dei terremoti da dati macrosismici (metodi Bakun e MEEP), che sono poi stati applicati a titolo sperimentale ad alcuni eventi italiani, prevalentemente offshore. Inoltre, è stato avviato lo sviluppo di una nuova versione del codice BOXER, che include metodi di localizzazione attraverso minimizzazione non lineare dei residui di una legge di attenuazione isotropa e un metodo bootstrap che permette di ricavare gli errori sui parametri di sorgente stimati. 4. Progetto delle attività da svolgere con particolare riferimento all'anno 2009 Per il 2009 è stata avanzata dal TTC la proposta di riorganizzazione delle attività in due TTC: a) uno per proseguire le attività istituzionali previste, integrandole con altre banche dati non strumentali; b) uno di nuova costituzione da dedicare interamente allo sviluppo e al monitoraggio macrosismico, fin qui ospitate nel TTC 5.1, anche se non esplicitamente previste. Questa proposta prendeva lo spunto dalla nuova versione del documento di indirizzo delle attività del TTC 5.1, rilasciato nel corso del 2008, che sottolineava l urgenza di un aggiornamento dei programmi e di riconsiderazione e rafforzamento del settore del monitoraggio macrosismico. Nonostante la riorganizzazione non sia stata formalizzata dall Istituto, le attività del TTC 5.1 procederanno secondo questa ipotesi. Per quanto riguarda il settore delle banche dati, visto che a partire dal 2008 la maggior parte degli operatori che producono dati storici e macrosismici operano all interno dell ente, dovrebbe quindi risultare più semplice mantenere aggiornate le basi di dati di questo settore e dar corso a iniziative 161

206 Piano Triennale di Attività coordinate che aumentino il potenziale dell ente, sia in Italia che nell area Euro-Mediterranea. Nel prossimo biennio si può quindi realizzare un sistema integrato di gestione dei dati macrosismici che consenta: Figura Terremoto di Anzio del 22/8/2008. Confronto tra i piani quotati derivanti da rilievo macrosismico diretto prodotto dal gruppo QUEST, e dai questionari postali gestiti dal Bollettino Macrosismico. - la convivenza e la messa a disposizione, secondo formati omogenei, di tutti i dati disponibili, compresi quelli relativi a studi multipli dello stesso evento - anche espressi in scale macrosismiche diverse - a repliche e a eventi di bassa energia; - l inserimento in tempo reale dei dati di nuova produzione. Questo obiettivo richiede: a) un sistema coordinato di inventariazione, qualificazione e archiviazione dei dati che via via vengono prodotti, che preveda la riduzione ad un unico formato e l adozione di uno stesso sistema di riferimento geografico; b) lo sviluppo di un sistema accessibile online, a partire da un server dedicato e da software di gestione semplici, di facile uso per utenti non particolarmente esperti; c) il miglioramento delle procedure di determinazione dei parametri dei terremoti da dati macrosismici, delle relazioni di attenuazione, ecc.; d) la definizione di una procedura di aggiornamento del catalogo parametrico dei terremoti derivabile dal sistema di cui al punto i). Una parte di questi aspetti sono in corso di realizzazione, in via sperimentale nell ambito di un modulo del Progetto EU NERIES ; alla loro sperimentazione concorre anche un UR del progetto FIRB AIRPLANE. Una piena realizzazione di quanto sopra richiede la disponibilità di risorse umane aggiuntive a quelle oggi disponibili. Nel 2009, oltre alla pubblicazione completa di DBMI08 e CPTI08, verranno messe in cantiere le versioni successive, che devono integrare un notevole numero di dati macrosismici pubblicati di recente. A livello europeo è prevista l estensione dell archivio, del database macrosismico e del catalogo parametrico fino a tutto il Per quanto riguarda il settore del monitoraggio macrosismico, è indispensabile realizzare un coordinamento reale e organico tra le molteplici iniziative che devono procedere in modo unitario, adottando strumenti di lavoro condivisi (per es. il riferimento geografico unificato di DBMI08) e procedure standard. In questa prospettiva i punti cardine sono: - uso della stessa scala macrosismica (transitando gradualmente dalla MCS alla EMS); - assegnazione dell'intensità con criteri trasparenti e conformi alle linee guida della comunità scientifica internazionale; - verifica diretta del danno in caso di forti terremoti; - integrazione delle diverse tecniche e quindi dei dati; - procedure di validazione, per garantire la correttezza scientifica di tutti i prodotti online. Nello specifico si identificano le seguenti iniziative: a) Bollettino Macrosismico: è indispensabile passare a una gestione totalmente informatizzata; b) integrazione di PQ QUEST-Bollettino: verranno approfonditi i test sui terremoti recenti, al fine di mettere a punto una metodologia per integrare tutte le informazioni relative a uno stesso evento, superando i limiti delle rispettive metodologie di rilievo. Questa operazione va in seguito generalizzata a tutti gli eventi recenti per i quali siano disponibili dati raccolti secondo le diverse metodologie lavorando anche sulle procedure automatiche di assegnazione dell intensità e sulla validazione generale della attendibilità dei questionari; c) questionari macrosismici online: raccordarsi alle iniziative condotte in ambito internazionale, anche attraverso una sperimentazione che complementi con l iniziativa Hai sentito attivo da tempo su scala nazionale. Verrà infine portata a compimento la versione italiana della scala EMS98 e verrà continuato lo sviluppo e la sperimentazione di metodi per la determinazione dei parametri dei terremoti da dati macrosismici. 162

207 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al Pubblicazioni 5.1 Articoli pubblicati nel 2008 su riviste JCR 60. Castelli, V., Galli, P., Camassi, R., Caracciolo, C., The 1561 Earthquake(s) in Southern Italy: New Insights into a Complex Seismic Sequence, Journal of Earthquake Engineering, 7, 12 (2008), , / Marturano, A., Sources of ground movement at Vesuvius before the AD 79 eruption: Evidence from contemporary accounts and archaeological studies, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 177 (2008), , /j.jvolgeores Articoli in stampa su riviste JCR 321. Camassi, R., Bernardini, F., Castelli, V., Meletti, C., A 17 th Century Destructive Seismic Crisis in the Gargano Area: Its Implications on the Understanding of Local Seismicity, Journal Of Earthquake Engineering, 8, 12 (2008), , / Altre pubblicazioni 419. Azzaro, R., Barbano, M. S., D'Amico, S., Tuvè, T., Albarello, D., D'Amico, V., First studies of probabilistic seismic hazard assessment in the volcanic region of Mt. Etna (southern Italy) by means of macroseismic intensities, Bollettino di Geofisica Teorica ed Applicata, 1, 49 (2008), Azzaro, R, D'Amico, S., Tuvè, T., Nuove relazioni per la stima della Magnitudo da dati macrosismici per terremoti di area etnea, Convegno GNGTS Caciagli, M., Le tracce del terremoto del 1908 nell'ambiente naturale, Il terremoto e il maremoto del 28 dicembre Analisi sismologica, impatto, prospettive, Camassi, R., Caracciolo, C., Castelli, V., Strong Earthquakes in North-Western Africa in the Second Half of the 17 th Century, AD: A Critical Reappraisal of the Historical Evidence, Historical Seismology. Interdisciplinary Studies of Past and recent Earthquakes, Carlino, S., Cubellis, E., Luongo, G., Obrizzo, F., Resurgence and flank failure of Mt. Epomeo, Ischia Island (Southern Italy), 84 Congresso Nazionale della Società Geologica Italiana Castelli, V.,, In Troubled Times, in a Divided Country: The 1789 Valtiberina Earthquake, Historical Seismology. Interdisciplinary Studies of Past and recent Earthquakes, D'Amico, S., Azzaro, R., MACROMAP: Una Utility per MAPINFO per la georeferenziazione di dati macrosismici e la loro rappresentazione cartografica, Quaderni di Geofisica, 55, (2008), Locati, Mario, Cassera, Andrea, Online tools facilities for historical earthquake data investigation, 6 th International Conference on Scalable Vector Graphics Luongo, G., Carlino, S., Cubellis, E., Obrizzo, F., Ischia Island (Southern Italy): a model of caldera resurgence, 84 Congresso Nazionale della Società Geologica italiana Molin, D., Bernardini, F., Camassi, R., Caracciolo, C. H., Castelli, V., Ercolani, E., Postpischl, L., Materiali per un catalogo dei terremoti italiani: revisione della sismicità minore del territorio nazionale, Quaderni di Geofisica, 57, (2008),

208 Piano Triennale di Attività TTC - Banche dati di sismologia strumentale 1. Curatore/i (o coordinatore/i se TTC) Lucia Luzi (MI), Francesco Mele (CNT) 2. Sezioni che hanno concorso alle attività CNT, CT, MI, NA-OV 3. Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 Per uniformare le banche dati sismologiche INGV, è stato proposto il formato MSEED per l interscambio con reti e DB internazionali e l utilizzo di software condiviso (SeedLink, ArcLink, PQLX). Scala europea, nazionale e regionale Il CNT si è impegnato nel 2008 nella ristrutturazione dei sistemi di elaborazione e diffusione real-time di segnali sismici, ha partecipato al progetto europeo NERIES per la realizzazione di EIDA (European Integrated Waveform Data Archive) e al progetto DPC-S3. Sono stati attivati un nuovo sistema di localizzazione (Earthworm), software per il controllo di qualità dei segnali e il nuovo SisPick2, uno strumento interattivo per la revisione di segnali e ipocentri. Sono stati realizzati un nuovo sistema di interrogazione delle stazioni accelerometriche, una procedura RCMT interattiva per il calcolo dei meccanismi focali di terremoti regionali (ML>3.5) ed è proseguita la sperimentazione del calcolo della magnitudo veloce su onde P per applicazioni Early Warning. Il CNT ha iniziato la revisione del Catalogo Sismico Italiano per gli anni e l integrazione dei cataloghi delle reti regionali per il 2007 (Abruzzo, Marche, Umbria, Toscana Nord Orientale), pubblicata in cnt.rm.ingv.it/~dun/index1home.htm. Vesuvio, Campi Flegrei, Ischia e Stromboli NA-OV ha aggiornato e gestito i sistemi e database esistenti; nell ambito del progetto SPEED ha realizzato un sistema per la gestione di dati multiparametrici acquisiti dai sistemi di monitoraggio sismico e vulcanico (piattaforma LAMP). È stata realizzata un interfaccia che consente via web di interrogare il sistema per estrarre mappe ipocentrali e grafici. I dati sono attualmente trasmessi al Centro Funzionale Multirischio di Protezione Civile della Regione Campania e a breve verranno trasmessi al DPC di Roma per la notifica delle informazioni sullo stato dei vulcani attivi. È ancora in fase di sviluppo il sistema per la gestione dei dati provenienti dalle reti dilatometriche del Vesuvio, Campi Flegrei e Stromboli. 164 Figura Interfaccia del data-base sviluppato presso l'osservatorio Vesuviano per la gestione dei dati multiparametrici acquisiti dai sistemi di monitoraggio sismico e vulcanico. L utente, collegato via Internet o Intranet, può interrogare il sistema per estrarre mappe ipocentrali e grafici statistici. I dati sono attualmente trasmessi al Centro Funzionale Multirischio di Protezione Civile della Regione Campania e a breve verranno trasmessi al Dipartimento di Protezione Civile di Roma per la notifica delle informazioni relative allo stato dei vulcani attivi monitorati.

209 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2009 Etna e Isole Eolie Nel 2008 CT ha garantito l aggiornamento degli archivi esistenti. Sono stati registrati circa duemila terremoti (i parametri ipocentrali sono disponibili in Il DB sismologico è stato radicalmente ristrutturato e reso integrabile con la nascente Banca Dati multidisciplinare che dovrà contenere le informazioni relative alle varie reti di monitoraggio vulcanico, dotato, per ogni evento, di interrogazione spaziale e memorizzazione multiparametrica. È stato realizzato un applicativo che permette la visualizzazione geografica delle stazioni attraverso la tecnologia GoogleMaps, che ha avuto un suo primo utilizzo nella gestione di campagne effettuate con la rete sismica mobile. I risultati delle analisi online condotte sui segnali sismici di natura magmatica rilevati sui vulcani Etna e Stromboli sono confluiti in appositi file che archiviano i principali caratteri del tremore vulcanico e degli eventi Long Period e Very Long Period. Figura Visualizzazione su mappa di informazioni di stazione delle reti sismiche e di monitoraggio vulcanico multiparametriche in Sicilia e Calabria, estratte dal data-base tramite un applicativo accessibile via web. Accelerometria MI gestisce 20 stazioni accelerometriche della Rete Accelerometrica dell Italia Settentrionale (RAIS). È stato migliorato ed aggiornato il sito rais.mi.ingv.it ove confluiscono i dati acquisiti e processati. Esso contiene i segnali, i parametri ingegneristici come i valori di picco, gli spettri di risposta elastici in accelerazione e i parametri di durata. Le forme d'onda vengono convertite per confluire nella banca dati nazionale (ITACA: Italian Accelerometric Archive, in itaca.mi.ingv.it), mentre i valori parametrici vengono inviati via ftp al CNT per la pubblicazione di ShakeMap. La sezione coordina il progetto DPC-INGV denominato Banca dati accelerometrica italiana che ha come scopo la gestione di ITACA, l inserimento delle forme d onda acquisite da DPC post-2004 e la raccolta, il processamento e l inserimento delle forme d onda acquisite dalle reti accelerometriche locali e nazionali. È stata rilasciata la versione beta della banca dati ITACA, sono state acquisite le forme d onda successive al 2004 e pianificata l attività di caratterizzazione dei siti di registrazione. SISMOS Nel 2008, dopo una sostanziale riorganizzazione, SISMOS ha catalogato oltre sismogrammi storici italiani ed europei di cui circa sono stati oggetto di scansione ad alta risoluzione. Il database SISMOS contiene ora la versione digitale di circa sismogrammi. Altre pagine di bollettini e documentazione complementare ai sismogrammi sono stati scansiti e arricchiscono le oltre pagine di bollettini già archiviati. È continuata l attività di Transnational Access nel progetto NERIES parzialmente nell ambito del progetto EUROSISMOS. È stato riprogettato il sito web e il database di SISMOS e ne è stata avviata la fase di realizzazione. Nell ambito del progetto DPC-S1, sono stati ricalcolati i parametri sismici dei terremoti del 1905, 1908, 1917 e Progetto delle attività da svolgere con particolare riferimento all'anno 2009 Scala europea, nazionale e regionale Nuovi sistemi Earthworm di calcolo real-time di parametri ipocentrali e di meccanismi focali RCMT verranno sottoposti a test e applicati per la sorveglianza sismica nazionale. Verranno attivate su tutte le stazioni strong-motion della rete nazionale procedure per l acquisizione di segnali accelerometrici che saranno distribuiti congiuntamente ai segnali velocimetrici per la realizzazione di ShakeMaps. Si inizieranno i lavori di due progetti internazionali di collaborazione per il monitoraggio sismico in aree di confine con il NOA (National Observatory of Athens) per il basso Adriatico e Mar Ionio, e con l ETH di Zurigo per l arco Alpino. Proseguirà la collaborazione con i progetti europei NERIES e ORFEUS per la realizzazione di un data base europeo di segnali sismici. A partire dal 2009, il Bollettino Sismico Italiano (ISIDe.rm.ingv.it) sarà uno dei database di test per il progetto internazionale CSEP, Collaboratory for the Study of Earthquake Predictability, sulla ricerca per la predicibilità dei terremoti. Procederà la sperimentazione di algoritmi Early Warning. Verrà potenziato lo scambio di segnali velocimetrici e accelerometrici tra le diverse sedi nazionali e regionali (Ancona, Catania, Milano, Napoli, Roma), la pubblicazione dei dati e delle elaborazioni di routine nelle banche dati nazionali e regionali, la loro diffusione tramite pagine web. 165

210 Piano Triennale di Attività Accelerometria È prevista la completa automazione per le procedure di ricezione e archiviazione dei segnali registrati dalla Rete Accelerometrica dell Italia Settentrionale (RAIS) che adotterà il sistema Seedlink. Verranno messe a punto procedure per l'analisi e lo scambio in tempo reale di dati parametrici e forme d'onda della rete. Nell ambito del progetto DPC-S3 si prevede di rendere automaticamente disponibili i dati di base e le elaborazioni effettuate da ognuno dei partner, per la creazione di ShakeMap "condivise". Ogni gruppo sarà in grado di produrre una ShakeMap consistente ed omogenea con le altre. Nell ambito del progetto Banca dati accelerometrica Italiana (Convenzione DPC-INGV ) si prevede l inserimento delle forme d onda registrate fino al 2007 e dei metadati relativi agli eventi e alle stazioni di tutte le reti accelerometriche italiane. Si realizzeranno procedure semiautomatiche per la compilazione della banca dati e per la pubblicazione in tempi brevi di dati relativi ad eventi con magnitudo superiore a 5. Verranno intraprese le necessarie iniziative per inserire la banca dati accelerometrica italiana in contesti europei (NERIES) e mondiali (COSMOS). Figura Pagina web ISIDe per l'interrogazione del data-base del Bollettino Sismico Italiano; informazioni strumentali della stazione sismica installata presso l'aquila. Monitoraggio aree vulcaniche Vesuvio, Campi Flegrei, Ischia e Stromboli È prevista l integrazione dei dati sismici e sismotettonici con i dati acquisiti dagli altri sistemi di monitoraggio geofisico e vulcanologico della sezione, dati geografici e GIS attraverso lo sviluppo di un Sistema informatico Unificato per il Monitoraggio (SUM). La realizzazione di questo nuovo sistema risponde alla necessità di garantire un efficiente e rapida consultazione ed estrazione dei dati, sia per le attività istituzionali di sorveglianza dei vulcani attivi monitorati che per quelle della ricerca scientifica dell ente. Etna e Isole Eolie Nel 2009 continuerà il processo di ristrutturazione della Banca Dati. La sua nuova architettura e tutti gli applicativi sviluppati saranno concepiti per favorire la visione interdisciplinare e multiparametrica dei fenomeni vulcanici monitorati. In una prima fase il database sarà popolato con dati esistenti e di prossima acquisizione. Verrà rinnovato il sistema di memorizzazione delle forme d onda che saranno scritte in opportune tabelle del database. Verrà realizzata un interfaccia gestionale che permetterà al Gruppo di Analisi l accesso veloce ai dati e la produzione di data report e bollettini. All esterno i dati saranno fruibili attraverso interfacce web. Sismologia Strumentale Storica Nel triennio verrà completata la riorganizzazione dell UF SISMOS con il completamento del nuovo database e della pagina web. Il database conterrà tutto quanto finora prodotto in dati storici strumentali e in documentazione edita 166

211 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2009 ed inedita complementare (bollettini sismici, station book, pubblicazioni, corrispondenze scientifiche, ecc.). Il DB avrà anche un interfaccia webgis in grado di restituire cartografia tematica dei contenuti del DB e di permettere l interrogazione geografica del DB. Proseguiranno le attività di recupero, scansione ed eventuale restauro, vettorializzazione e studio di sismogrammi storici. SISMOS sarà uno degli 8 task di un sottoprogetto di GEM per il calcolo dei principali parametri dei 100 terremoti mondiali più importanti del XX secolo. Inoltre, continuerà fino a giugno 2010 l attività di Transnational Access del progetto NERIES. Nell ambito del recupero scientifico e storico-culturale della strumentazione sismica storica si avvierà un laboratorio di restauro. 5. Pubblicazioni 5.1 Articoli pubblicati nel 2008 su riviste JCR 157. Luzi, L., Hailemikael, S., Bindi, D., Pacor, F., Mele, F., Sabetta, F., ITACA (ITalian ACcelerometric Archive): a Web Portal for the Dissemination of the Italian Strong Motion Data, Seismological Research Letters, 5, 79 (2008), Pino, N. A., Palombo, B., Ventura, G., Perniola, B., Ferrari, G., Waveform modeling of historical seismograms of the 1930 Irpinia earthquake provides insight on blind faulting in Southern Apennines (Italy), Journal of Geophysical Research, 113 (2008), B05303, /2007JB Articoli in stampa su riviste JCR Altre pubblicazioni 418. Augliera, P., D'Alema, E., Marzorati, S., Massa, M., RAIS - Rete Accelerometrica in Italia Settentrionale, website. 167

212 Piano Triennale di Attività Banche dati di geomagnetismo, aeronomia, clima e ambiente 1. Curatore/i (o coordinatore/i se TTC) Giorgiana De Franceschi (RM2), Silvio Gualdi (BO) 2. Sezioni che hanno concorso alle attività RM2, BO 3. Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 Il Gruppo Nazionale di Oceanografia Operativa (GNOO) ha mantenuto ed ampliato le banche dati relative all analisi tridimensionale delle variabili fisiche (temperatura, salinità, correnti, ecc.) del Mar Mediterraneo e dell Adriatico. I database sono stati aggiornati settimanalmente con le nuove analisi. I dati sono visualizzabili presso i siti: e Presso gli stessi siti, inoltre, sono indicate la modalità e il protocollo di accesso ai dati, che può avvenire tramite ftp e THREDDS (Thematic Realtime Environmental Distributed Data Services). Nello stesso periodo, inoltre, sono state create nuove climatologie su griglia regolare da dati storici (osservazioni) in-situ per numerosi parametri fisici (temperatura e salinità) e per i parametri biogeochimici (ossigeno disciolto, nitrati, nitriti, silicati, fosfati, ph e clorofilla totale) raccolti nel Mar Mediterraneo durante il periodo I dati provengono dalla banca dati Medar-Medatlas e Mater. Oltre ai dati e alle mappe relative a ciascuno dei parametri sopra elencati. Le climatologie per i dati fisici sono mensili, mentre quelle per i parametri biogeochimici sono annuali, a causa della scarsa distribuzione dei dati. A ciascuna climatologia è associato anche il file con il campo dell'errore statistico calcolato tramite la tecnica di interpolazione ottimale che è stata utilizzata per svolgere questo lavoro. Nella fig. 5.3_1 viene mostrata la distribuzione dei dati di salinità a 30m per il mese di luglio e la mappa dell'errore ad essa associata. Infine, è stata prodotta una nuova analisi dello stato fisico del Mar Mediterraneo per il periodo utilizzando il modello numerico e lo schema di assimilazione, il quale corregge il modello per mezzo di tutti i dati osservativi, sia in-situ che da satellite, attualmente disponibili. È continuata la raccolta e l archiviazione dei dati al minuto delle tre componenti cartesiane e dell intensità totale del campo magnetico terrestre effettuata presso gli osservatori geomagnetici italiani di Castello Tesino, Lampedusa e Gibilmanna e sul territorio antartico presso gli osservatori situati a Baia Terra Nova (Stazione Mario Zucchelli) e Dome C (Stazione Concordia). I dati sono visibili presso il sito dell INGV alla voce osservatori geomagnetici. È stato redatto l annuario con i risultati magnetici dell'osservatorio di L'Aquila relativi al 2007 ed è stato compilato il CD con i dati INTERMAGNET 2007 ( L'archivio dati 2008 del progetto europeo MEM è accessibile Figura I punti segnati con i diamanti rossi indicano la distribuzione dei dati in situ di salinità a 30 m di profondità per il mese di luglio; il campo ombreggiato indica l errore associato calcolato dal software di interpolazione ottimale (unità di misura PSU). tramite il sito ufficiale del progetto: Sono proseguite le osservazioni sistematiche di sondaggio ionosferico verticale e di sondaggio ionosferico obliquo negli Osservatori Italiani a medie latitudini (Roma e Gibilmanna) e tra la stazione trasmittente di Inskip (UK) e quelle riceventi di Roma e Chania (Gr). I dati autoscalati e validati con interpretazione semiautomatica sono stati archiviati e distribuiti agli utenti e ai World Data Center del settore. Anche le osservazioni di alta atmosfera nelle stazioni polari di Mario Zucchelli (Antartide) e Dirigibile Italia (Ny Alesund, Svalbard), ovvero sondaggi verticale di routine, rumore cosmico, scintillazioni ionosferiche e contenuto elettronico totale (TEC), sono state archiviate su server dedicato (progetto PNRA). Nel settore delle comunicazioni e dello Space Weather, è proseguito lo sviluppo del DB eswua (eswua-electronic Space Weather upper atmosphere) accessibile tramite web all indirizzo: Attraverso questo sistema hardware-software è possibile accedere a una base di dati omogenea nell ambito del monitoraggio dei parametri fisici dell alta atmosfera sia a medie che ad alte latitudini. Lo sviluppo del DB relativo al 2008 è stato indirizzato all inserimento dei dati di sondaggio verticale di Roma e di Gibilmanna e dei dati di TEC e scintillazione acquisiti in Artide e in Antartide. È proseguita, inoltre, la progettazione di applicativi software inerenti i progetti GIFINT e MIRTO per la tomografia ionosferica sull area mediterranea. La banca dati che include le acquisizioni delle serie temporali multiparametriche da osservatori bentici a fondo mare di tipo GEOSTAR, è stata integrata con nuove osservazioni sperimentali provenienti anche da altra strumentazione (es. sismometri da fondo mare) e da altri osservatori di tipo GEOSTAR (es. osservatorio MABEL recente recuperato nel Mare di Weddell-Antartide). I dati sono archiviati su un data storage dedicato con una capacità di 1 terabyte. 168

213 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al Progetto delle attività da svolgere con particolare riferimento all'anno 2009 Nel prossimo triennio, in particolare nel corso del 2009, il Gruppo Nazionale di Oceanografia Operativa continuerà il lavoro di manutenzione e aggiornamento delle banche dati relative all analisi tridimensionale delle variabili fisiche (temperatura, salinità, correnti, ecc.) del Mar Mediterraneo e dell Adriatico. Inoltre, verrà creata una nuova versione delle climatologie, usando sia un maggior numero di dati in situ che una nuova parametrizzazzione del software di interpolazione ottimale. I nuovi dati saranno relativi anche agli anni e per i parametri biogeochimici verranno calcolate anche delle climatologie mensili, per tutti i mesi con un numero sufficiente di dati. Nel corso dello stesso anno, infine, inizieranno le attività per creare una nuova versione di analisi che coprirà un arco temporale più lungo rispetto alla precedente. Nel prossimo triennio si prevede di continuare la raccolta e successiva archiviazione dei dati al minuto delle tre componenti cartesiane e dell intensità totale del campo magnetico terrestre ottenuti attraverso misure di campo effettuate presso gli osservatori geomagnetici permanenti situati tanto su territorio italiano (Castello Tesino, L Aquila, Figura Diagramma a blocchi relativo al database eswua per la Gibilmanna, Lampedusa) quanto su quello antartico fisica dell alta atmosfera e space weather. (Stazione Mario Zucchelli e stazione Concordia). Nel 2009 saranno redatti gli annuari con i risultati magnetici dell'osservatorio di L'Aquila relativi al 2008 e verrà compilato il CD con i dati INTERMAGNET Durante il triennio proseguiranno le attività di acquisizione, interpretazione e validazione dei dati di sondaggio ionosferico verticale e obliquo sia a medie che ad alte latitudini, dei dati di rumore cosmico acquisiti in Antartide e dei dati di TEC e scintillazione sia polari che dell area mediterranea. Il DB eswua verrà ulteriormente sviluppato per archiviare, strutturare e visualizzare i dati di rumore cosmico acquisiti in Antartide per fornire informazioni sulle condizioni degli strati più bassi della ionosfera. Proseguirà inoltre l attività di sviluppo di applicativi software che permettano a eswua di contribuire in modo sempre più efficace alla rete mondiale di servizi dedicati alla meteorologia spaziale. È in fase di progettazione un nuovo database per le serie temporali multiparametriche da osservatori bentici a fondo mare di tipo GEOSTAR, che includa e gestisca anche i dati che proverranno in tempo reale dall'osservatorio cablato SN-1 attualmente in fase di aggiornamento e revisione nell'ambito dell'esperimento LIDO (progetto ESONET NoE), che nel corso del 2009 sarà nuovamente deposto a largo di Catania. I dati acquisiti dall'osservatorio SN-1 saranno anche trasmessi in tempo reale alla centro di monitoraggio sismico della sede di Roma dell'ingv. 5. Pubblicazioni 5.1 Articoli pubblicati nel 2008 su riviste JCR 247. Romano, V., Pau, S., Pezzopane, M., Zuccheretti, E., Zolesi, B., De Franceschi, G., Locatelli, S., The electronic Space Weather upper atmosphere (eswua) project at INGV: advancements and state of the art, Annales Geophysicae, 2, 26 (2008), Articoli in stampa su riviste JCR Altre pubblicazioni Figura L'osservatorio MABEL recuperato nel Dicembre 2008 dai fondali del Mare di Weddell (Antartide) grazie ad una collaborazione con l'alfred Wegener Institute che ha messo a disposizione la nave plare Polarsten per le operazioni marine

214 Piano Triennale di Attività TTC - Sistema Informativo Territoriale 1. Curatore/i (o coordinatore/i se TTC) Fawzi Doumaz (CNT), Maria Teresa Pareschi (PI), Giuseppe Vilardo (NA-OV) 2. Sezioni che hanno concorso alle attività CNT, NA-OV, PI 3. Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 Le attività svolte nel corso del 2008 nel settore dei Sistemi Informativi Territoriali sono state finalizzate al raggiungimento di obiettivi concernenti sia aspetti di servizio sia riguardanti tematiche specifiche quali la gestione dell aspetto geospaziale di banche dati multiparametriche e la creazione di sistemi di analisi multitematici. A tale scopo, le attività realizzate hanno perseguito l obiettivo primario di arricchire e perfezionare gli strumenti dedicati alla conoscenza ed alla rappresentazione del territorio con l ulteriore intento di mettere a disposizione della comunità scientifica strumenti sempre più sofisticati da impiegare sia per lo sviluppo di specifiche applicazioni sia a supporto delle decisioni in materia di mitigazione dei rischi ambientali nei diversi campi d azione dell INGV. Le realizzazioni sviluppate hanno fornito un indispensabile supporto tecnologico, informativo e scientifico al lavoro di varie Unità Funzionali nelle diverse sezioni dell ente e sono state articolate nelle seguenti linee di azione: 1) realizzazione e manutenzione di sistemi di diffusione di dati cartografici e territoriali in formato digitale; 2) sviluppo operativo di sistemi finalizzati all acquisizione, gestione e rappresentazione di dati geofisici, vulcanologici e territoriali ed alla produzione di strati tematici a valore aggiunto per esigenze di ricerca e di Protezione civile (Fig. 5.4_1); 3) acquisizione di dati territoriali in formato raster e vettoriale e produzione di DTM ad altissima risoluzione spaziale; 4) aggiornamento dei dati topo-altimetrici in aree soggette a significative modificazioni morfologiche; 5) supporto alle attività di routine di sorveglianza sismica e vulcanica; 6) prosecuzione del processo di omogeneizzazione degli standard cartografici dell INGV. In particolare, per quanto attiene le attività finalizzate alla condivisione ed alla diffusione di dati cartografici ed informazioni territoriali, va sottolineata la realizzazione di due importanti portali telematici denominati rispettivamente GeoDataFinder e GeoServer. Il GeoDataFinder, sviluppato dal Laboratorio di Geomatica e Cartografia di NA-OV (LGC), è stato realizzato sia per rispondere alla incessante richiesta della comunità scientifica di dati territoriali e tematici, sia per valorizzare adeguatamente la grande quantità e qualità dei dati acquisiti e prodotti dall LGC. Il GeoDataFinder rappresenta un pratico strumento per la consultazione online della banca dati territoriali dell LGC. L accesso diretto via web al Figura Componente verticale della velocità media di deformazione della Regione Campania (mm/anno) prodotta sulla base dei valori di velocità media annua di PS discendenti e PS ascendenti con valori di coerenza maggiori di I valori di velocità dei Permanent Scatters (PS) sono stati ottenuti elaborando, mediante la tecnica dei diffusori permanenti (PS-InSAR), 1078 immagini SAR acquisite lungo le orbite discendente e ascendente dai satelliti ERS1/ERS2 nel periodo giugno gennaio I valori positivi (blu) indicano sollevamento ed i negativi (rosso) subsidenza. Vilardo G, Terranova C., Matano F., Nardò S., Iuliano S., Piscitelli E. e G. Ventura (2008). Analisi del campo di deformazione superficiale della Regione Campania da dati SAR (PS-InSAR). 12 a Conferenza Nazionale ASITA, Vol. II, GeoData Finder ( sp) consente di consultare un database territoriale in cui sono state riunite tutte le informazioni descrittive delle caratteristiche (Metadati) dei dati geografico-tematici in formato raster, vettoriale o cartaceo acquisiti o prodotti dal Laboratorio nel corso degli ultimi dieci anni. È possibile effettuare interrogazioni spaziali e tematiche per ricercare, tra gli oltre 600 elementi catalogati, l eventuale disponibilità dei dati di proprio interesse e per visualizzarne le caratteristiche. Il GeoServer è, a sua volta, un sistema integrato composto da un modulo di archiviazione collegato ad un sistema di distribuzione di dati geografici georeferenziati. Esso va considerato il coronamento di un complesso processo di cooperazione che ha visto il censimento, la raccolta, l immagazzinamento, l organizzazione dei dati territoriali di interesse, nonché

215 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2009 Figura Il GeoServer. Esempio di base cartografica di Google Maps su cui sono stati costruiti i poligoni rappresentativi della copertura spaziale degli elementi disponibili del Modello Digitale del Terreno d Italia con passo 10 m (TINITALY/01). Per scaricare del dato geografico di interesse è sufficiente cliccare sul pallino posizionato al centro di ciascun poligono; in tal modo si aprirà una finestra di popup con l indicazione dei link necessari per scaricare il dato selezionato. lo sviluppo del sistema di diffusione telematica. Il GeoServer è in continuo aggiornamento ed attualmente contiene dati a differente copertura spaziale, in formato raster e vettoriale nei formati GIS più comuni ed in diversi sistemi di riferimento. Lo scarico dei dati è consentito esclusivamente al personale INGV, previo inoltro di richiesta di autenticazione. Il server è in continua evoluzione e popolamento. L accesso al GeoServer si effettua attraverso una pagina web che sfrutta la cartografia di Google Maps (Fig. 5.4_2) per facilitare il riconoscimento del dato geografico di interesse e il download del relativo file numerico. Dalla pagina del GeoServer è inoltre possibile accedere ad un sistema di visualizzazione e navigazione 3D di immagini di modelli digitali (Fig. 5.4_3) Per quanto riguarda la mitigazione e prevenzione del rischio vulcanico sono state implementate, per l area vesuviana, banche dati georeferite relative a due tipologie di fenomeni: alluvioni (floods) e flussi vulcanoclastici (debris flows). Nel primo caso sono state realizzate mappe di zonazione delle aree più soggette ad alluvionamento (la piana di Acerra-Nola). Nel secondo caso è stata realizzata una banca dati vettoriale dei bacini appenninici circumvesuviani più propensi al dissesto e alla conseguente generazione di debris flows. I risultati prodotti da tali attività sono stati consegnati al Dipartimento della Protezione Civile (Roma) ed alla Protezione Civile della Regione Campania nell ambito del Progetto Speed 4. Progetto delle attività da svolgere con particolare riferimento all'anno 2009 Nel triennio il TTC 5.4 Sistema Informativo Territoriale intende in primo luogo proseguire le attività già intraprese negli anni precedenti dirette a fornire un adeguato supporto informativo alle attività di ricerca e sorveglianza dell INGV attraverso l acquisizione, produzione, archiviazione e distribuzione di dati territoriali e documenti cartografici. In tale contesto, ci si propone di promuovere e concretizzare una serie di iniziative coordinate, finalizzate allo sviluppo di nuove realizzazioni da attuare nell ambito di applicazione delle Geotecnologie (Sistemi Informativi Geografici, Cartografia Digitale, Telerilevamento, Disseminazione dei dati e delle informazioni, ecc.). In generale, le iniziative che si intendono portare avanti nel corso del prossimo triennio sono rivolte al conseguimento dei seguenti principali obiettivi: a) manutenzione e implementazione dei Sistemi Informativi Territoriali INGV dedicati al supporto delle attività di sorveglianza e ricerca scientifica dell ente, basati su tecnologia WebGIS; b) produzione ed archiviazione, su basi georiferite di tipo standardizzato, di informazioni tematiche e territoriali; c) promozione e sviluppo di contatti istituzionali con altri Enti dello Stato in modo da stabilire sinergie finalizzate al recupero ed al processamento di dati territoriali. Il conseguimento di tali obiettivi sarà perseguito mediante l attuazione delle seguenti attività: 1) aggiornamento della banca dati territoriali dell ente; 2) adozione delle moderne tecnologie telematiche al fine di condividere nel modo più efficace le informazioni geografiche archiviate; 3) verifica di eventuali lacune o esigenze di carattere generale; 4) produzione di strati informativi, carte di base (elaborazione di uno o più strati informativi) e carte derivate, con l obiettivo di produrre informazioni multi-livello ad elevato contenuto scientifico, ma al contempo di interesse generale per le evidenti applicazioni nel contesto della riduzione del rischio e dello sviluppo del territorio; 5) costante aggiornamento degli strati informativi e degli elaborati sulla base delle dinamiche di evoluzione del territorio; 6) aggiornamento e perfezionamento dei sistemi telematici dedicati all interscambio ed la condivisione dei dati e delle 171

216 Piano Triennale di Attività informazioni territoriali (GeoServer, GeoDataFinder); 7) realizzazione di un sistema centrale di back-up che raccolga tutti i dati cartografici e tematici di base, attualmente disponibili presso l INGV ed acquisiti in futuro, in modo da garantirne la completa ed immediata disponibilità in qualsiasi momento (Emergenze). Figura Anteprima dell archivio di immagini relative ad un modello digitale bati-altimetrico visualizzabile tramite Google Earth. Tarquini S., Bisson M., Isola I., Nannipieri L. (2008). Immagini di modelli digitali a medio/alta risoluzione navigabili via web: un esempio di condivisione di banche dati geografiche di grandi dimensioni tramite Google Earth. Rapporto Tecnico INGV n. 73. Nel prossimo anno, particolare attenzione sarà rivolta all implementazione del GeoServer con nuovi tematismi ed alla pianificazione dell acquisizione e produzione di dati cartografici di base e dati tematici di base. A tal fine, si cercherà di incoraggiare collaborazioni con altri Enti con funzione di finanziatori o cofinanziatori (es. Ministero dell Ambiente, Protezione Civile, ISTAT, Regioni, ecc.). Pertanto, si cercherà di promuovere tali collaborazioni, laddove possibile, attraverso la stipula di Convenzioni con gli Enti interessati per ottenere le informazioni originarie gratuitamente. Inoltre, si prevede di proseguire nel 2009 tutte le azioni già intraprese e rivolte a potenziare, in termini di know-how e mezzi tecnologici, l attuale dotazione dell INGV per il processamento e la diffusione di dati geografici. Pertanto, attraverso le attività previste, si intende migliorare la valutazione e la gestione dei rischi naturali, colmando le attuali lacune informative, sia di carattere scientifico che politico-programmatico (pianificazione territoriale), supportando in tal modo le fasi decisionali attraverso una conoscenza più completa del territorio, tenendo conto delle complesse relazioni esistenti fra i suoi elementi. 5. Pubblicazioni 5.1 Articoli pubblicati nel 2008 su riviste JCR 170. Martinelli, F., Meletti, C., A WebGIS Application for Rendering Seismic Hazard Data in Italy, Seismological Research Letters, 1, 79 (2008), Ventura, G., Vilardo, G., Emplacement mechanism of gravity flows inferred fromhigh resolution Lidar data: The 1944 Somma Vesuvius lava flow (Italy), Geomorphology, 95 (2008), , /j.geomorph Articoli in stampa su riviste JCR Altre pubblicazioni 424. Bellucci Sessa, E., Buononato, S., Di Vito, M.A., Vilardo, G., Caldera dei Campi Flegrei: costruzione di un sistema informativo geografico integrato, A.S.I.T.A Bessucci Sessa, E., Buononato, S., Di Vito, M.A., Vilardo, G., Caldera dei Campi Flegrei: potenzialità di un SIT per valutazioni di pericolosità vulcanica, A.S.I.T.A. 172

217 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al Castello, B., Moschillo, R., Pignone, M., Vinci, S., Doumaz, F., Nostro, C., Selvaggi, G., Carta della sismicità in Italia Coppa, U., Guarnieri, F., Pirotti, F., Vettore, A., Integrazione di tecniche di rilevamento per il controllo di stabilità di una struttura storica, Atti Convegno SIFET (Società Italiana di Fotogrammetria e Telerilevamento) Fornaciai, A., Bisson, M., Mazzarini, F., Detection of Ground Control Points using the SITOGEO- GIS tool to orthorectify Landsat 7 ETM + images, Rivista italiana di Telerilevamento, 3, 40 (2008), Tarquini, S., Bisson, M., Isola, I., Nannipieri, L., Immagini di modelli digitali a medio/alta risoluzione navigabili via Web: un esempio di condivisione di banche dati geografiche di grandi dimensioni tramite Google Earth, Rapporti Tecnici INGV Vilardo, G., Bronzino, G., Alessio, G., Bellucci Sessa, E., Nappi, R., GeoDATA Finder: Sistema di consultazione online della banca dati territoriali del Laboratorio di Geomatica e Cartografia. 173

218 Piano Triennale di Attività Attività di Sala Operativa 1. Curatore/i (o coordinatore/i se TTC) Alberto Basili (CNT) 2. Sezioni che hanno concorso alle attività CNT, CT, NA-OV 3. Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 Roma Durante l anno sono stati migliorati tutti gli applicativi costituenti la filiera software che caratterizza il servizio h24 di sorveglianza sismica: è stata mantenuta la funzionalità del pacchetto relativo all acquisizione ed elaborazione in tempo reale dei segnali sismici e contemporaneamente è iniziata la riformulazione ex novo di tutto il software, rendendolo aderente allo schema Earthworm. Tale approccio costringe ad una profonda modifica di quasi tutti gli altri programmi: SisMap, SisPick, Locator interattivo, l Agenda elettronica. SisPick! è il software di analisi interattiva di segnali sismici. Nel 2008, in vista delle modifiche ai sistemi di acquisizione, è stata sviluppata una nuova versione del programma su piattaforma.net. SisMap rappresenta l applicativo attraverso il quale il turnista verifica e visualizza i risultati della localizzazione automatica, realizza mappe tematiche, lancia il picking manuale, la localizzazione interattiva, l inserimento dell evento nell agenda elettronica. Nell anno sono state apportate migliorie riguardanti la possibilità di generare mappe di sismicità, interrogando l agenda, e di aggiornare automaticamente la mappa della rete sismica nazionale al suo modificarsi. L agenda elettronica ha due funzionalità: la prima riguarda la costruzione di un piccolo database, per la memorizzazione delle localizzazioni definitive; l altra riguarda il lancio di applicativi per la produzione e l inserimento automatico delle pagine web, riguardanti le caratteristiche salienti dell evento, nel sito istituzionale dell ente. Nel corso del 2008 è stata operata una migrazione del pacchetto dal server MsSQL al server MYSQL, inoltre, è stato implementato l invio automatico delle fasi riviste dal turnista all ISC. Nell anno è stato realizzato, in forma definitiva, l applicativo riguardante la costruzione di pagine web, riservate alla consultazione esclusiva e permanente del Dipartimento della Protezione Civile (DPC). Esse vengono realizzate in modo automatico, al termine della localizzazione definitiva, e rappresentano il modo più esaustivo e diretto di comunicazione tra l Istituto e il DPC. Figura La Sala Operativa di Roma. 174 Catania Nel 2008 va registrato un miglioramento organizzativo e gestionale delle attività di turnazione h24 e dell organizzazione delle reperibilità, in particolare nel settore tecnico e informatico. Sono state realizzate innovazioni tecnologiche e ottimizzazioni dell acquisizione, elaborazione e visualizzazione dei dati, soprattutto sismici. Inoltre, sono stati effettuati test su vari tipi di minipc per un interfacciamento di essi con i server delle banche dati. In caso di guasto, quest ultimi possono essere facilmente e rapidamente ripristinati e riconfigurati. Nel 2008 è stato realizzato un progetto di archiviazione su tecnologia SAN. Ciò al fine di rendere immediatamente fruibili i dati preliminari, le elaborazioni, le localizzazioni o altro a tutta la sezione. In Sala Operativa, oltre 30 monitor segnalano variazioni significative di segnali multidisciplinari a largo spettro. Per il controllo dell area etnea e dello Stromboli ci si riferisce a segnali sismici, immagini di telecamere, immagini satellitari, informazioni sui venti, simulazioni delle dispersioni di ceneri, localizzazioni automatiche, variazioni di tremore e la localizzazione di quest ultimo. Napoli La sala operativa di NA-OV è basata su sistemi di visualizzazione dei dati sismici sviluppati internamente e periodicamente aggiornati. Lo scambio dati tra i sistemi di acquisizione e quelli di visualizzazione ed analisi automatica avviene tramite protocolli di rete ethernet (TCP/IP ed UDP). I sistemi di acquisizione in uso sono diversificati in funzione dei differenti strumenti installati e sono principalmente sviluppati presso la Sezione (data-logger digitali realizzati presso la Sezione: GILDA, CRICETA e ARRAYOV). Per altri data-logger (QUANTERRA Q330, GAIA) sono state sviluppate delle interfacce per l integrazione con i sistemi NA-OV. L archiviazione dei dati avviene in formato SUDS, opzionalmente si possono gestire anche altri formati (SAC). Come livello di omogeneizzazione dei dati è utilizzato Earthworm nei cui buffer di memoria condivisa (RING) confluiscono i dati provenienti dai vari acquisitori. Lo stesso sistema, in congiunzione

219 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2009 con il SeedLink, è utilizzato per l integrazione di dati provenienti dalle altre sezioni INGV. Per Earthworm sono stati sviluppati numerosi moduli per esigenze specifiche della gestione e analisi in tempo reale dei dati. I principali database utilizzati sono GEOVES, che archivia i dati analizzati e rivisti dagli esperti, e WBSM, che archivia le localizzazioni automatiche effettuate con Earthworm. È in fase di sviluppo un database intermedio che contiene le analisi effettuate dal turnista. Nel 2008 ci si è focalizzati soprattutto sullo sviluppo di parte dei sistemi di acquisizione digitale descritti sopra e sull aggiornamento del software in uso nella sala per l analisi dei dati e per gli allarmi. 4. Progetto delle attività da svolgere con particolare riferimento all'anno 2009 Roma Nel corso dell anno si porterà a conclusione l ampio lavoro di riscrittura dei codici secondo il formato Earthworm per quel che riguarda l acquisizione, l elaborazione, l archiviazione e lo scambio dati in tempo reale dei segnali sismici. Si concluderà altresì la riscrittura, ove necessario, per l adeguamento al formato di tutti gli altri programmi ancillari, necessari all espletamento del servizio di sorveglianza sismica. Si valuta il passaggio al nuovo standard di tutto l ambiente software per la seconda metà dell anno. Nel corso del 2009, SisPick! 2.0 sarà arricchito da un modulo per la revisione delle forme d onda dei segnali sismici acquisiti, ricondizionati allo standard Wood-Anderson, per il ricalcolo, ove necessario, delle ampiezze massime e delle magnitudo locali. Nel mese di Febbraio è previsto un corso di reclutamento e addestramento di nuovi turnisti della durata di una settimana. Dopo una lunga fase di gestazione, è giunto a maturazione un nuovo e più articolato protocollo, inserito nella convenzione tra l Istituto ed il DPC, per quel che riguarda le modalità di segnalazione di eventi sismici. Tale protocollo verrà attivato all inizio dell anno. In esso si discriminano, in funzione della magnitudo, le segnalazioni per eventi in mare, crostali, profondi, vulcanici (in aree particolarmente sensibili) e telesismi. La sala operativa verrà completamente rinnovata. Verrà ampliata, verranno rinnovati gli arredi tecnici, verranno conservati un numero esiguo di registratori a carta termosensibile per scopi didattici, verrà installato un grande wall-screen di 3 metri di lato sezionabile via software in numerosi sotto-schermi. Grande impulso verrà data alla creazione di un sistema di videoconferenza tra le sale operative di Roma, Catania, Napoli per migliorare il coordinamento in caso di eventi importanti. Catania La programmazione per l anno 2009 prevede anzitutto il mantenimento delle normali attività di gestione della sala operativa, dei sistemi presenti (segnali sismici, telecamere, sistemi di simulazione colate, mappa dei venti, informazioni meteo da satellite, ecc), e di organizzazione dei turni di sorveglianza e di reperibilità condotte dal personale preposto. Per il 2009 è previsto un restyling tecnico della stessa sala e l acquisizione di nuovo hardware per una migliore visualizzazione dei dati e di nuovo software interattivo che consenta non solo la visualizzazione dinamica dei dati, ma anche la completa gestione degli stessi. Infatti, è maturata la convinzione che occorra gestire in maniera più versatile le variegate condizioni di normale attività, distinguendole da quelle di emergenza. A questo lavoro si affianca l ormai necessaria ottimizzazione della rete informatica, caratterizzata da un costante incremento in termini di macchine presenti e di dati trasferiti. Allo scopo saranno implementate alcune macchine di tipo thin-machine, già in test nel Gran parte dell attività è comunque rivolta allo sviluppo di applicativi dedicati alla gestione, la visualizzazione e l elaborazione dei dati. Prima di tutto per quelli sismici, ma, trattandosi di una sala multidisciplinare, sono presenti anche sistemi realizzati ad hoc, quali il monitoraggio dei venti a quote prefissate, i sistemi di localizzazione automatica e di allerta sui dati del tremore armonico e sulle anomalie termiche riscontrate sul vulcano Etna, come pure il sito ad acceso ristretto per il DPC. Particolare rilievo è destinato all interazione tra le Sale Operative: saranno intensificate le modalità di comunicazione e trasferimento dei dati. Napoli Nel 2009 si prevede di installare il sistema SisMap, in collaborazione con le altre sale di monitoraggio, allo scopo di migliorare lo scambio immediato delle informazioni sulla sismicità delle aree monitorate. Sempre per favorire l accesso immediato ai dati e alle analisi effettuate, si prevede di integrare i diversi Figura La Sala Operativa di Napoli. livelli di database in modo da rendere fruibile in tempo reale l informazione ottenuta con sistemi automatici (già in uso), successivamente quelle ottenute dalle analisi dei turnisti ed infine quelle riviste dal laboratorio di sismologia. Inoltre, è in progetto un ampliamento della sala che attualmente ha raggiunto un livello di saturazione, ospitando anche 175

220 Piano Triennale di Attività sistemi che forniscono informazioni su altri parametri, quali deformazioni del suolo e variazioni geochimiche. Per questo ampliamento sarà necessaria una fase di progettazione. Questo comporterà la necessità dell acquisizione di nuovi computer e lo sviluppo di strumenti che rendano accessibili al turnista le informazioni fornite dai sistemi automatici di analisi. Infine, si prevede di effettuare i consueti corsi di aggiornamento per il personale che partecipa ai turni di sorveglianza in modo da garantire che i vari adeguamenti degli strumenti in uso nella sala siano a conoscenza dei turnisti. 5. Pubblicazioni 5.1 Articoli pubblicati nel 2008 su riviste JCR Articoli in stampa su riviste JCR Altre pubblicazioni 430. Bono, Andrea, SisPick! 2.0 Sistema interattivo per l'interpretazione di segnali sismici, Report n Faggioni, O., Gabellone, A., Hollett, R., Kessel, R. T., Soldani, M., Anti-intruder port protection MAC (Magnetic ACoustic) System : advances in the magnetic component performance, WSS WaterSide Security - 1 st International Conference and Exhibition Falco, Luigi, Implementazione e gestione di una rete di monitoraggio GPS e sismica mediante tecnologie GPRS/EDGE/UMTS/HSDPA, Rapporti Tecnici INGV. 176

221 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al Consulenze in favore di istituzioni nazionali e attività nell'ambito di trattati internazionali 1. Curatore/i (o coordinatore/i se TTC) Massimo Chiappini (RM2), Bruno Zolesi (RM2) 2. Sezioni che hanno concorso alle attività AC, CNT, RM2, CT 3. Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 Le consulenze riguardano la fornitura di elaborazioni o pareri di elevato valore scientifico e tecnologico a grandi committenti istituzionali sia nazionali che internazionali. Tali attività, in alcuni casi, presentano un carattere di sensibilità e confidenzialità per la natura dei temi trattati. Anche nel 2008, l attività di consulenza scientifica in favore di Ministeri ed istituzioni nazionali, che si aggiunge a quella per il Dipartimento di Protezione Civile descritta in altri OS, ha rappresentato un importante impegno da parte dei ricercatori e dei tecnologi dell INGV. Il Ministero della Difesa e il MIUR beneficiano, in varie forme, di servizi nel settore del magnetismo terrestre, della radio propagazione e della cooperazione scientifica tra Enti ed Istituzioni. L INGV continua il servizio di previsioni ionosferiche in favore del Ministero della Difesa attraverso la produzione di diagrammi di previsione per la radio propagazione in onda corta e le consulenze scientifiche sul medesimo tema. Corsi di aggiornamento sono organizzati annualmente per la formazione del personale civile e militare del Ministero della Difesa. Intensa è stata la collaborazione con numerose Istituzioni militari impegnate fuori dal territorio nazionale. L'Istituto Geografico Militare e l'ingv hanno stipulato una convenzione che prevede misure geodetiche e magnetiche in Italia per studi di carattere generale e per l'osservazione e la comprensione dei meccanismi che danno luogo anche a terremoti e ad eruzioni Figura Radar trans-rizzonte. vulcaniche. L accordo prevede la pubblicazione quinquennale della cartografia magnetica di base per tutti gli elementi del campo magnetico terrestre. Anche con l Istituto Idrografico della Marina è stato poi stipulato un accordo (CONAGEM) per la ricerca geofisica in mare. Analogamente, attività di indagine finalizzate alla caratterizzazione delle aree portuali e costiere ed alla individuazione di residuati bellici presenti sono state condotte con varie istituzioni tra le quali il NURC (Nato Undersea Research Centre). Con l Università di Pisa è continuato lo studio di un Radar trans-orizzonte da utilizzare nell area del Mediterraneo commissionato dalla Marina Militare e da TELEDIFE (fig. 5.6_1). L Istituto ha proseguito le proprie attività istituzionali sancite dalla Legge n. 197 del 24/7/2003 in materia di verifica del Trattato internazionale per la proibizione totale degli Esperimenti Nucleari. L INGV infatti, ai sensi di tale Legge, svolge un ruolo istituzionale nel servizio di consulenza tecnico-scientifica per il Dicastero della Farnesina. Il sistema di verifica si basa sulla realizzazione e sul mantenimento di un Centro che si occupi degli aspetti tecnici di comunicazione ed interfaccia tecnico-scientifica qualificata con l Organizzazione internazionale (CTBTO) che ha sede a Vienna e che cura il monitoraggio geofisico e radionuclidico sull intero pianeta. L ente cura anche il miglioramento e l applicazione di numerose tecniche geofisiche previste dal Trattato, per l individuazione di eventuali violazioni al Trattato. L INGV ha messo in atto soluzioni tecnologiche innovative necessarie al funzionamento del Centro ed ha garantito il collegamento satellitare ad alta affidabilità con il centro internazionale di Figura Mappa della massima densità ionosferica nell area nord-ovest dell Argentina. 177

222 Piano Triennale di Attività Vienna. La partecipazione ai tavoli negoziali di esperti qualificati dell ente, presso la sede delle Nazioni Unite per la preparazione dei manuali operativi necessari al funzionamento del regime di verifica del Trattato, costituisce una rilevante attività tecnico-scientifica che fornisce forte visibilità al nostro Paese e accresce la credibilità dell INGV in ambito internazionale. Complessivamente tali attività costituiscono un valido esempio di penetrazione del mercato intellettuale italiano nelle organizzazioni internazionali, in linea con la politica estera del Governo. In particolare, sono state fornite, da parte degli esperti dell INGV, le opportune raccomandazioni sull utilizzo delle tecniche geofisiche di esplorazione (magnetiche, gravimetriche ed elettromagnetiche) sia a terra che in volo, durante le ispezioni condotte per chiarire la natura di eventi sospetti. Gli esperti hanno partecipato ad esperimenti organizzati dalla CTBTO in vari Paesi firmatari del Trattato ed hanno definito gli standard operativi per la realizzazione delle campagne di misura. Esempi di contributo sono rappresentati dai rilievi aerogeofisici condotti in un caso nell area del poligono nucleare sul territorio del Kazakhstan, mirato ad individuare la segnatura geofisica dei siti luogo di test nucleari sotterranei (fig. 5.6_3). Nell ambito degli accordi bilaterali tra Italia ed altri paesi, finanziati dal Ministero Affari Esteri (MAE), sono stati onorati i Protocolli di Cooperazione tra Italia e vari Paesi. In particolare, con l Argentina è stata perfezionata l attività sperimentale nella stazione ionosferica di Tucuman, equipaggiata con una ionosonda di brevetto INGV. Modelli di mapping ionosferico sono stati applicati a tali osservazioni (fig. 5.6_2). 4. Progetto delle attività da svolgere con particolare riferimento all'anno 2009 Per quanto riguarda il tema delle previsioni ionosferiche per la radio propagazione in onda corta, l INGV produce mensilmente e con due mesi d anticipo tavole di previsione valide un mese nell area del mediterraneo allargato. Tali previsioni inviate ai corrispondenti militari e civili, sia come fascicolo cartaceo e sia via internet, sono prodotte utilizzando software e modelli fisico matematici sviluppati autonomamente presso l INGV. Previsioni su collegamenti sensibili verso e su regioni extraeuropee sono effettuate su richiesta del Ministero della Difesa secondo la convenzione in atto. Mappe delle condizioni ionsferiche sul Mediterraneo Centrale e la vicina area balcanica sono disponibili sul sito web dell INGV con un aggiornamento orario. Anche il nowcasting di queste mappe è prodotto attraverso metodi e software sviluppato nella sezione. Tutte queste attività vedranno l ente coinvolto attivamente anche nel corso del A seguito dei risultati presentati alla Marina Militare e a TELEDIFE, un ulteriore studio di fattibilità è stato approvato dal Ministero della Difesa ed impegnerà l INGV per i prossimi sei anni. Durante il 2009, inoltre, saranno condotte ricerche e monitoraggio per la misura della radioattività ambientale in favore della Regione Basilicata, per la quale vengono anche effettuati sviluppi tecnologici strumentali e di integrazione di strumentazione su piattaforma mobile, come da accordi in atto. Proseguirà l attività istituzionale prevista dalla Legge 197/2003 in ambito di non proliferazione nucleare, per la verifica del Trattato sul bando globale degli esperimenti nucleari. Saranno onorati gli accordi bilaterali di cooperazione finanziati di MAE. In particolare, con l Argentina, l INGV contribuirà con propri ricercatori a programmi di alta formazione in università argentine, anche grazie al valido apporto dell Ambasciata d Italia in Buenos Aires. Analogamente verranno onorati anche altri accordi specifici con varie Istituzioni, quali il Distretto Ligure Figura Operazioni durante un rilievo aerogeofisico in Kazakhstan con un elicottero Mi8. In primo piano il sensore aeromagnetico dell INGV. Il sistema di acquisizione è installato a bordo del velivolo e manovrato dai ricercatori dell INGV. delle Tecnologie Marine, il Polo Universitario della Spezia, il Centro Internazionale di Studi Ambientali e Turistici del Comune di Porto Venere, l Autorità Portuale della Spezia, il Comune della Spezia, l ENI, attraverso lo svolgimento delle attività previste. Dettagli sulle attività condotte in collaborazione con il Ministero della Difesa e quelle legate ad alcuni Trattati internazionali sono soggetti a criteri di confidenzialità. Pertanto, non possono essere riportati nel presente rapporto. 178

223 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al Pubblicazioni 5.1 Articoli pubblicati nel 2008 su riviste JCR Articoli in stampa su riviste JCR Altre pubblicazioni 522. Materni, V., Console, R., Le Sorgenti sismiche: teoria ed osservazioni, Miscellanea INGV. 179

224 Piano Triennale di Attività TTC - Biblioteche ed editoria 1. Curatore/i (o coordinatore/i se TTC) Anna Grazia Chiodetti (AC), Andrea Tertulliani (RM1) 2. Sezioni che hanno concorso alle attività AC, CNT, RM1, RM2, BO, CT, MI, NA-OV, PA, PI 3. Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 Biblioteche Il settore biblioteche del TTC 5.7 è gestito da un comitato composto dai bibliotecari delle sezioni dell ente, da un rappresentante di Roma 2 e del CNT-SISMOS e da tre referenti scientifici delle biblioteche di Roma, Napoli, Milano e Porto Venere. Le attività e i progetti di rilevanza internazionale (Earth-prints e Nautilus) hanno consolidato la loro presenza e utilità presso comunità scientifica interna ed esterna all ente. Earth-prints è diventato strumento fondamentale per le operazioni di raccolta e conservazione delle pubblicazioni INGV e ha fornito un costante bacino di informazioni sull impatto della ricerca in ambito geofisico attraverso l attento esame delle statistiche di accesso consultazione e scaricamento dei documenti presenti nell Archivio. Costante la crescita dei documenti depositati e dei contatti giornalieri. La biblioteca scientifica ragazzi Nautilus ha continuato la sua attività di sensibilizzazione del giovane pubblico alle tematiche dei rischi naturali e delle scienze della terra. Nel 2008 la rete di biblioteche INGV ha garantito servizi avanzati per i ricercatori INGV con un incremento del 60-70% nella richiesta e fornitura di documenti in formato digitale a biblioteche no-ingv con risposta entro le ore successive (progetto NILDE). Altre iniziative sono state: il consolidamento della biblioteca digitale INGV con l acquisizione di libri in formato elettronico (collezioni Springer). La biblioteca dell Osservatorio Vesuviano ha gestito il recupero digitale della collezione dei volumi di valore antiquario e di parte delle corrispondenze storiche che rappresentano un patrimonio di grande valore scientifico e culturale per gli studiosi esperti del Vesuvio. La biblioteca di Porto Venere ha continuato a sviluppare la sua mission che propone a ricercatori e professori universitari a livello locale un servizio informativo di qualità in ambito geofisico e oceanografico attraverso la consultazione di libri e riviste e l organizzazione di seminari specialistici nelle suddette disclipline. La biblioteca della Sezione di Catania ha registrato una crescita costante nel numero delle visite di studenti e di semplici cittadini e nell assistenza al personale di ricerca attraverso il Document Delivery. La biblioteche delle sezioni di Milano- Pavia, Pisa e Palermo hanno garantito agli utenti INGV tutti i servizi di front e back office (prestiti, ricerche bibliografiche e document supply, acquisizioni di libri e riviste). Editoria Il CEN (Centro Editoriale Nazionale dell INGV) è composto da un Coordinatore Scientifico, un Editorial Board, formato da 15 membri afferenti a tutte le Sezioni dell ente per garantire multidisciplinarietà nelle competenze, ed una Segreteria di Redazione responsabile della parte operativa e gestionale. Il CEN pianifica l attività editoriale in base alle indicazioni del Piano Triennale di riferimento. A due anni dalla sua costituzione si può ragionevolmente affermare che il settore editoriale INGV ha raggiunto il suo stato di regime, sia come conformazione che come trend di pubblicazioni. Nel contempo sono stati reimpostati gli indirizzi editoriali delle collane, aggiornando i percorsi di revisione e rendendo più snelle ed economiche le linee editoriali INGV. Grazie alla collaborazione con il Laboratorio di Grafica e Immagine sono state anche rinnovate le copertine ed il layout delle riviste (Fig ). Nella nuova collana Miscellanea INGV sono stati accorpati Atti e Proceedings e le vecchie Monografie. Anche quest ultima collana è esclusivamente online. Nella pagina sono disponibili tutte le pubblicazioni e l archivio delle annate precedenti, a partire dal 1998 per i Quaderni e dal 2002 per i Rapporti Tecnici. Gli articoli approvati per la pubblicazione saranno automaticamente immessi nell Open Archive Earth-prints, gestito dall INGV. In tabella è evidenziato lo stato dell arte al dicembre 2008: 180 Collana Sottomessi Pubblicati o in stampa Processo aperto Quaderni di Geofisica Rapporti Tecnici INGV Miscellanea Vi è da sottolineare l elevato livello di efficienza della segreteria editoriale la quale, composta da due sole persone, è riuscita a far fronte ad una vera e propria emergenza. Il tasso attuale di sottomissione di nuovi lavori è di circa uno ogni sette giorni lavorativi. Tra le questioni ancora aperte segnaliamo, analogamente a quanto fatto lo scorso anno, l assenza o quasi di sottomissioni di articoli relativi a tematiche quali Climatologia, Fisica dell interno della Terra, Vulcanologia, laddove quest ultima rappresenta circa il 50% del totale delle attività dell ente. 4. Progetto delle attività da svolgere con particolare riferimento all'anno 2009 Biblioteche La programmazione delle attività 2009 per le biblioteche INGV prevede l avvio e lo sviluppo delle alcune linee progettuali che consentiranno agli utenti interni ed esterni di poter consultare materiale finora non disponibile al pubblico per motivi logistici e di conservazione. Le iniziative di recupero del patrimonio interesseranno il prossimo triennio e prevederanno le

225 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2009 seguenti fasi di lavorazione: - censimento, analisi e digitalizzazione mirata dei fondi dell Osservatorio di Rocca di Papa e di Pavia per contribuire alla creazione di una biblioteca digitale di interesse storico in collaborazione con il progetto SISMOS e NA-OV; - acquisizione, gestione dell archivio storico della sede di Roma e digitalizzazione di una selezione di documenti che contribuiscano alla ricostruzione della storia della sismologia in Italia e della storia degli strumenti sismici in collaborazione con il progetto SISMOS e NA-OV; - organizzazione di una banca dati di utilizzo trasversale alle sezioni, per la consultazione del materiale storico INGV in formato digitale, in collaborazione con SISMOS e NA-OV; la sezione di Napoli dedicherà a queste attività due unità di personale opportunamente formato alla digitalizzazione fotografica e alla elaborazione di immagini di documenti di valore storico. La biblioteca centrale di Roma riorganizzerà completamente il proprio patrimonio documentario con soluzioni logistiche differenziate per favorire il pieno utilizzo del materiale da parte degli utenti. I libri e le riviste non disponibili in formato elettronico saranno consultabili nei nuovi locali al piano terra e la collezione delle riviste cartacee visibili in formato digitale verranno spostate nel nuovo magazzino/deposito. La biblioteca di NA-OV sarà riallestita nei locali di recente acquisizione al piano rialzato dell edificio in cui ha sede l Osservatorio Vesuviano a Napoli e unirà il posseduto presente presso l Osservatorio storico situato sul Vesuvio al patrimonio moderno già consultabile presso la sede moderna. Le biblioteche di MI, PA, NA-OV e CT si concentreranno sulla catalogazione del patrimonio con soluzioni tecnologiche differenti per l utilizzo dei soli ricercatori INGV a Milano e per un uso più ampio a Palermo, Napoli e Catania con l adesione a progetti nazionali come il Catalogo Italiano dei Periodici (ACNP). Gli sviluppi tecnologici del sistema biblioteche INGV prevederanno: 1 upgrade del software di gestione dell archivio aperto Earth-prints e script per l estrazione dati a livello di ricercatore, sezione INGV e anno; 2 la progettazione e l installazione di un sistema RFID per le biblioteche di RM e BO che permetterà attività di monitoraggio continuo delle collezioni per scoraggiare l utilizzo diverso dei libri e delle riviste da parte degli utenti (smarrimento e prestito non consentito) e per operare statistiche di uso del materiale documentario e orientare le nuove acquisizioni. Editoria Per quanto riguarda la programmazione 2009 non si prevedono significative iniziative in ambito editoriale, se non il continuo aggiornamento e miglioramento delle metodiche di sottomissione, editing e pubblicazione delle singole collane. Verranno aggiornate le linee guide per renderle più stringenti agli standard richiesti. Figura La nuova veste grafica della tre collane editoriali dell INGV. 181

226 Piano Triennale di Attività Pubblicazioni 5.1 Articoli pubblicati nel 2008 su riviste JCR Articoli in stampa su riviste JCR Altre pubblicazioni 449. Chiodetti, A.G., Scoprire la Terra, Liber, IDEST Grezio, A., Ravaioli, R., Vichi, M., Chiodetti, A. G., Ciccarone, A., Il clima che cambia, se cambia, Proposte di lettura n

227 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al TTC - Formazione e informazione 1. Curatore/i (o coordinatore/i se TTC) Romano Camassi (BO) 2. Sezioni che hanno concorso alle attività AC, CNT, RM1, RM2, BO, CT, MI, NA-OV, PA, PI 3. Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 Il 2008 è stato un anno di transizione per questo settore, che ha manifestato difficoltà di pianificazione complessiva, determinate anche dalla limitata apertura verso l esterno e dalla ridotta capacità di acquisire risorse esterne. Numerose, tuttavia, sono state le attività realizzate, alcune di sicuro rilievo, illustrate nel seguito per tipologia. Servizi formativi e informativi sul territorio È continuato il tradizionale e apprezzato servizio di apertura alle visite scolastiche delle sedi dell Istituto, con l offerta di un servizio informativo sui principali temi di ricerca realizzati nelle diverse sedi, realizzato attraverso percorsi didattici differenziati per fasce d età e attività di laboratorio. L attività ha riguardato principalmente le sezioni che hanno una consolidata tradizione di questo tipo (RM, ca presenze; NA-OV, ca presenze; CT, ca presenze), ma anche altre sezioni e sedi periferiche hanno offerto servizi di questo tipo (PA, PI, Grottaminarda, Arezzo). I centri vulcanologici delle Isole Eolie hanno ospitato, nel periodo estivo, circa visitatori. Numerosissimi sono stati gli eventi informativi (cicli di seminari, giornate informative, incontri) organizzati dalle sezioni o ai quali hanno contribuito ricercatori dell Istituto. Fra questi si segnalano il progetto Parco Robinson realizzato da MI, il progetto Laboratorio di Geodinamica, le scuole per il territorio (CT) e il laboratorio interattivo Il clima che cambia, se cambia (BO e CMCC), nell ambito del quale è stata avviata la diffusione del volume Il clima che cambia, cosa possiamo fare noi. Figura Copertina del volume "Il clima che cambia", realizzato dall'ingv e dal CMCC. Servizi formativi per le scuole Il progetto EDURISK (convenzione INGV-DPC) è stato riavviato nel corso del Ai percorsi formativi standard, hanno aderito una ventina di Istituti di varie regioni italiane (Lombardia, Liguria, Emilia Romagna, Toscana, Umbria, Marche, Abruzzo, Campania, Basilicata e Sicilia). Nel corso dell autunno, inoltre, è partito un vasto progetto formativo in Calabria, in occasione del centenario del terremoto del 1908, che ha visto coinvolti circa 500 insegnanti e studenti di 15 Istituti Comprensivi e Direzioni Didattiche di Palmi, Seminara, Melicuccà, Scilla, Bagnara Calabra, Villa San Giovanni, Reggio Calabria e Melito di Porto Salvo. A queste attività contribuiscono per il BO, MI, RM e CT. RM2 ha curato la stampa della versione italiana di 6 opuscoli a fumetti per la scuola secondaria, su temi di fisica dell atmosfera, geomagnetismo e climatologia. RM1 e AC hanno contribuito ai progetti Geologo per un giorno (scuole superiori) e Studiare è sostenibile (scuole secondarie di I grado). Strutture espositive/museali L intervento più significativo in questo settore è stato il parziale rinnovo del percorso espositivo del centro informativo di Vulcano; l Istituto ha inoltre contribuito ad alcune iniziative espositive: la mostra Nel fuoco del Sole a L Aquila, l esposizione Il terremoto nei francobolli, realizzata a Rocca di Papa (RM), la mostra CO 2? Sottoterra, proposta nell ambito del Festival della Scienza di Genova, e il laboratorio interattivo Tutti giù per Terra, proposto nell ambito della mostra Terremoti d Italia (nel 2008 a Gibellina, Roma e Messina). Manifestazioni ed eventi Nel corso della XVIII Settimana della Cultura Scientifica e Tecnologica, RM, NA-OV, CT, PA, PI, Arezzo, Sarzana (SP) e Grottaminarda (AV) hanno partecipato all iniziativa con l apertura straordinaria delle sedi alle scuole e al pubblico; ulteriori eventi sono stati proposti a Rocca di Papa (RM), Foglianise (BN), Lioni (AV) e San Gemini (TR). Complessivamente sono stati coinvolti circa utenti. NA-OV e CT hanno realizzato alcune iniziative nell ambito della Notte europea del ricercatore. L Istituto ha realizzato numerose iniziative per il Centenario del terremoto calabro-messinese del 28 dicembre Fra le principali: il 183

228 Piano Triennale di Attività calendario fotografico , il volume fotografico INGV-Alinari Terremoto calabro-messinese , il convegno A cento anni dal terremoto del 1908 e la mostra Con gli occhi dei ragazzi (Palmi, RC), oltre a numerosi contributi a incontri, convegni, trasmissioni e servizi televisivi. Diverse iniziative sono state realizzate per l Anno Internazionale del Pianeta Terra. Le principali sono il progetto Mini Vulcanologi alla scoperta dei vulcani italiani, cui hanno contribuito RM, NA-OV, CT, PA e PI, il volume Terremoti e Maremoti: come conoscerli per prevenirne i rischi e il Calendario scolastico 2009 La Terra di domani è oggi nelle mie mani. L Istituto ha inoltre contribuito alla progettazione e all allestimento dello Stand Italia del 33 International Geological Congress (Oslo), presentando materiali di tutte le sezioni. 4. Progetto delle attività da svolgere con particolare riferimento all'anno 2009 Servizi formativi e informativi sul territorio Le attività del prossimo triennio prevedono un incremento dei servizi formativi e informativi offerti dalle diverse sedi, che dovrebbero essere favoriti dalla disponibilità di nuovi spazi o dalla riorganizzazione di quelli esistenti. L acquisizione di nuovi spazi più adeguati presso la sede centrale di Roma, permetterà il sostanziale miglioramento di offerte informative, quali visite scolastiche e cicli di incontri seminariali tematici; continueranno inoltre analoghi servizi presso il museo di Rocca di Papa e i centri delle Isole Eolie. La disponibilità a inizio 2009 della nuova ala di BO, renderà possibile l apertura al pubblico, in particolare di uno spazio ad hoc dedicato alla Biblioteca per Ragazzi Nautilus. Lo spettro di tematiche offerte al pubblico dalle sezioni INGV è destinato ad arricchirsi, e spazia da temi di sismologia e vulcanologia, alla climatologia, a problemi ambientali e ai risultati delle ricerche italiane in Antartide. A supporto di queste attività si andranno a realizzare diversi materiali informativi, a partire dalla riattivazione della collana di Geopagine e dall incremento dei titoli della collana dei DVD istituzionali; fra questi, è in preparazione un numero dedicato al tema tsunami. Figura Copertina del calendario celebrativo del centenario del terremoto del Servizi formativi per le scuole Nel corso del primo semestre 2009 si prevede il completamento dei percorsi formativi nelle scuole per l anno scolastico , nell ambito del progetto EDURISK, che vede coinvolti quasi insegnanti e circa studenti su base nazionale, e a cui contribuiscono principalmente BO, MI, RM e CT. Nel corso dell anno e fino alla conclusione del progetto sarà sviluppato un prototipo di sistema di formazione a distanza attraverso il nuovo web del progetto, che punterà soprattutto su contenuti digitali (audio, video, animazioni) e sulla forte interazione con gli utenti, anche attraverso l integrazione di contenuti con i social networks. Il progetto Conosciamo la Terra, promosso da MI, verrà inserito nelle proposte educative delle scuole dei distretti delle Comunità Montane Valli del Luinese e Valcuvia; sarà inoltre predisposto un progetto per gli istituti superiori. Strutture espositive/museali Nei prossimi mesi, pur con qualche incertezza sui tempi, è previsto l avvio di un progetto finanziato dalla Regione Campania per il completo rinnovo del Museo dell Osservatorio Vesuviano; nel corso dell anno è prevista inoltre la realizzazione di un percorso espositivo nell area di Baia, curata da NA-OV. RM2 ha in programma un nuovo allestimento della mostra sul geomagnetismo Attrazione fatale, mentre MI, in collaborazione con il Museo Civico di Scienze Naturali di Brescia, sta preparando una mostra sul terremoto, che verrà allestita nei mesi di marzo e aprile. Continua l intensa collaborazione dell INGV al programma di allestimenti della mostra Terremoti d Italia, cui contribuisce con diversi materiali e in particolare il laboratorio didattico Tutti giù per Terra ; gli allestimenti previsti nel 2009, al momento, sono quelli di Napoli (marzo-aprile) e Udine (maggio-giugno). Manifestazioni ed eventi La manifestazione principale cui contribuiranno quasi tutte le sezioni e sedi dell Istituto, e ormai divenuto appuntamento tradizionale, è quella della Settimana della Cultura Scientifica e Tecnologica, prevista, per il 2009, dal 23 al 29 marzo. Pur essendo variabile il tema di riferimento, le diverse sezioni e sedi organizzeranno eventi indirizzati alle scuole e alla popolazione in genere, pianificando in modo coerente l offerta informativa, che cercherà di rappresentare le diverse anime di ricerca presenti nell Istituto. Uno dei temi che potrà essere focalizzato nel 2009 è il significato della ricorrenza 184

229 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2009 del centenario del Nel corso dell anno saranno completate le attività previste dal progetto Mini Vulcanologi. È in corso di progettazione, a cura del laboratorio di didattica e divulgazione scientifica di Roma un contributo sul tema della geotermia, proposto in occasione del Festival della Scienza di Genova. NA-OV proporrà un proprio contributo alla manifestazione notte dei ricercatori, mentre a livello nazionale sarà avviata la progettazione di un progetto complessivo INGV per l edizione 2010 della stessa manifestazione. Portale web A partire dal 2009 sarà ripreso il progetto per la realizzazione di una sezione organica del web nazionale per questo settore di attività, che possa costituire da interfaccia diretto con il pubblico, sia per la pubblicizzazione delle iniziative attivate nelle diverse sedi e sezioni, che per la diffusione di informazioni scientifiche. Il lavoro sarà avviato attraverso la ridefinizione di architettura e contenuti della pagina nazionale, in collaborazione con il TTC 5.9; a seguire saranno verificati ed elaborati i contributi per le pagine locali. 5. Pubblicazioni 5.1 Articoli pubblicati nel 2008 su riviste JCR Articoli in stampa su riviste JCR Altre pubblicazioni 422. Barberi, F., Carapezza, M. L., Civetta, L., De Lucia, M., Cuna, L., Giudicepietro, F., Nazzaro, A., Orsi, G., Quareni, F., Russo, M., Guida al Museo dell'osservatorio Vesuviano Barone, M., Mangiagli, S., Un sistema di gestione della formazione, Report n Grezio, A., Ravaioli, R., Vichi, M., Chiodetti, A. G., Ciccarone, A., Il clima che cambia, se cambia, Proposte di lettura n La Longa, F., Crescimbene, M., Le attività di informazione scientifica: uno studio sull'efficacia divulgativa, Quaderni di Geofisica, 63, (2008), Nostro, C., Baroux, E., Tertulliani, A., Casale, P., Ciaccio, M. G., Frepoli, A., Graziani, I., Maramai, A., Terremoti e Maremoti Peppoloni, S., Riflessioni filosofiche sull identità e l autorevolezza delle Scienze della Terra, Geoitalia, 22, (marzo 2008), 3-6, /Geoitalia

230 Piano Triennale di Attività TTC - Sistema web 1. Curatore/i (o coordinatore/i se TTC) Antonio Piersanti (RM1), Giuliana Rubbia (MI) 2. Sezioni che hanno concorso alle attività AC, CNT, RM1, RM2, BO, CT, MI, NA-OV, PA, PI 3. Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 Il TTC si realizza prevalentemente nello sviluppo del portale d Istituto e dei siti web delle Sezioni, e in taluni casi di siti web di progetto e tematici: si manifesta pertanto in tutta la sua ricchezza e sovrapposizione con attività e risultati illustrati anche sotto altri OS e nei progetti esterni. Nel 2008, anno di andata a regime per il portale d Istituto, pubblicato nell autunno 2007 (Rubbia et al., 2008; Quaderni di Geofisica, n. 62), sono state attuate le attività di seguito descritte. È stata ampliata la redazione rispetto al nucleo iniziale, e il personale ha sviluppato le aree del portale, alcune in misura significativa, come per INGV, Stampa e Comunicazione, Produzione Scientifica, e altre ancora in misura minore. Alla configurazione iniziale del sistema di gestione dei contenuti, il CMS Plone, composto da un insieme di prodotti modulari per la stesura di articoli, notizie e contenuti in diversi formati e template, è stato aggiunto il modulo per realizzare agevolmente le gallerie fotografiche; rispetto all adeguamento ai requisiti tecnici di accessibilità informatica, su alcune pagine è stata fatta pulizia del codice, mentre l adeguamento di alcuni moduli è stato posticipato alla stabilizzazione della piattaforma. Un analisi quantitativa degli accessi al portale indica in media visite al giorno, e oltre visitatori al mese; in occasione di eventi sismici i Figura Homepage del portale d Istituto valori cambiano sensibilmente, raggiungendo oltre visitatori al giorno; nel periodo marzo-agosto 2008, ad esempio, si sono registrati i valori di picco in occasione del terremoto del 12 aprile 2008 (Roma), magnitudo Ml=3.8 (Visitatori: 7.779; Visite: ; Contatti: ) e del 12 maggio 2008 (Sichuan) magnitudo Mw=8 (Visitatori: 5.583, Visite: 7.412, Contatti: ). A fine 2008 l amministrazione del web server è stata affidata al SIR Servizi Informatici e Reti; contestualmente al cambio di responsabilità di gestione è stato avviato un processo di studio per superare alcune delle debolezze hardware che avevano impatto sul funzionamento del portale stesso. Per quanto riguarda lo sviluppo dei siti web a livello locale, alcune sezioni hanno provveduto al ridisegno completo del sito istituzionale, mentre altre alla manutenzione ordinaria e migliorativa di contenuti e servizi (RM1, RM2, CT). RM1 ha riprogettato il sito web con un istanza Plone, facendo ri-uso della soluzione adottata per il portale d istituto; RM2 ha pressoché ultimato il nuovo sito, in versione italiana e inglese; per le attività di fisica dell'alta atmosfera è proseguito lo sviluppo del sito tematico eswua ( che rende ora disponibili grafici e dati in tempo reale provenienti dalla stazione ionosferica argentina di Tucumán, oltre che dalle stazioni italiane; inoltre, sono ora consultabili e scaricabili i dati interpretati automaticamente e quelli interpretati e convalidati manualmente; è stato mantenuto aggiornato il sito COST296/IHY (ionos.ingv.it/ihy/ihy_index.html) per la diffusione delle informazioni e il coordinamento delle attività del COST296 realizzate per l'ihy-international Heliophysical Year. CT sta per pubblicare la nuova versione del sito, basata sul CMS Joomla; sono previste sezioni per visualizzare i dati tramite Google Maps; NA-OV ha mantenuto aggiornato il sito accessibile secondo la legge Stanca, realizzato nel 2007; si sono svolte inoltre due giornate di formazione finalizzate alla riprogettazione mediante il CMS Joomla, verso la quale si prevede di migrare nel BO ha effettuato manutenzione e aggiornamento del sito, riprogettazione e implementazione della Intranet e del progetto Edurisk (edurisk.it) e proposto la creazione di uno standard per lo scambio di dati tomografici basato su tecnologie web; MI ha potenziato la struttura e la documentazione della Intranet, e avviato la traduzione in inglese; ha inoltre proseguito lo sviluppo web per le banche dati e il monitoraggio, in relazione ai progetti in corso; PI ha lavorato sul miglioramento dell accessibilità; PA sui miglioramenti del sito (Richichi, 2008; Rapporti Tecnici INGV, n. 80), della parte grafica e sull impostazione dei comunicati sullo stato di attività dei Vulcani monitorati; con l istallazione di diverse stazioni di monitoraggio (acque, gas, plume, temperature ecc.) è stata costituita una rete Intranet per la fruibilità delle stazioni da parte dei responsabili delle aree monitorate e per la manutenzione da parte dei tecnici; l attivazione del servizio di sala di

231 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2008 e attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2009 monitoraggio ha incrementatato ulteriormente l utilizzo della rete intranet per la consultazione dei dati delle varie stazioni tramite software dedicati. Alcune stazioni vengono interrogate direttamente tramite applicazioni web. AC, con il personale delle sue diverse strutture, ha contribuito al popolamento del portale e alla realizzazione di mini siti di progetto di cui si è presentata di volta in volta l esigenza. Figura Homepage per i web delle sezioni di Roma1 e Roma2, ridisegnati nel corso del Progetto delle attività da svolgere con particolare riferimento all'anno 2009 Il sistema di comunicazione costituito dai siti Internet INGV, variamente articolato, ha raggiunto nel corso del triennio precedente un certo grado di sviluppo e potenziamento sia a livello nazionale sia a livello di singole sezioni e di progetti. L obiettivo del TTC è quello di migliorare in modo continuo e permanente l organizzazione e lo sviluppo del sistema web INGV, e in particolare del sito web anche in considerazione del ruolo svolto in occasione delle emergenze sismiche e vulcaniche. Il portale è di fatto in costante evoluzione. L effettivo uso mette in luce nuove esigenze, non previste inizialmente. Valutazioni di usabilità con gli utenti e analisi mirate della consultazione, in termini sia quantitativi che qualitativi, potranno evidenziare ulteriori miglioramenti. Le possibili linee di sviluppo includono: - uno scambio sempre maggiore tra i siti tematici e le applicazioni basate su tecnologie web che costituiscono il Sistema Web INGV e che dal portale devono essere opportunamente raggiunte; - l avvio della realizzazione di un immagine coordinata web, ovvero il progressivo adeguamento delle interfacce perché si possa realizzare una congruenza anche nella presentazione grafica delle informazioni sui diversi siti web, andando verso un omogeneità di immagine; ad esempio prendendo a riferimento le scelte del portale d Istituto, che rappresentano un compromesso tra un concept nuovo rispetto ai precedenti e il recepimento iniziale di alcuni vincoli di accessibilità (legge Stanca), con il contributo del Laboratorio Grafica e Immagini di AC; - l evoluzione multimediale di contenuti e servizi, oggi in corso per diversi enti di ricerca nazionali e internazionali, mediante audio e video per la presentazione di risultati, interviste, e materiali divulgativi di particolare interesse per l Ufficio Stampa; - l avvio di un processo di studio per l integrazione con gli strumenti partecipativi e le piattaforme di condivisione messi a disposizione dal cosiddetto web 2.0 : ovvero contenuti generati dagli stessi utenti, che pongono nuovi stimoli e suscitano riflessioni sulla comunicazione istituzionale via web a cura dell ente in quanto soggetto erogatore; - la verifica e il consolidamento delle procedure per l informazione in emergenza su web in occasione di eventi sismici (Rubbia & Camassi, 2008), con contributo in particolare del CNT; - l ottimizzazione dell indicizzazione delle pagine per il reperimento delle pagine da parte dei motori di ricerca; - il progressivo adeguamento agli standard, ovvero a quelle tecnologie promosse dal World Wide Web Consortium per pubblicare contenuti web destinati a durare nel tempo e accessibili ad un pubblico più vasto possibile. 5. Pubblicazioni Figura Andamento giornaliero del numero di visitatori al portale INGV nel quadrimestre marzo-giugno Si notano i picchi di traffico in occasione di eventi sismici significativi sul territorio nazionale e nel mondo. 187