Direttore Responsabile: Enzo Boschi. Coordinamento Editoriale: Edoardo Del Pezzo, Fabio Florindo, Antonio Meloni, Gianluca Valensise

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4 Direttore Responsabile: Enzo Boschi Coordinamento Editoriale: Edoardo Del Pezzo, Fabio Florindo, Antonio Meloni, Gianluca Valensise Redazione Testi: Giuseppe Di Capua Aggiornamento Dati: Caterina Piccione Redazione Bibliografia: Anna Grazia Chiodetti, Massimo Crescimbene, Gabriele Ferrara Progetto Grafico: Laboratorio Grafica e Immagini - INGV Roma Progetto Editoriale ed Impaginazione: Francesca Di Stefano, Sabrina Palone - Centro Editoriale Nazionale - INGV Roma 2007 INGV Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia Via di Vigna Murata, Roma Tel. 06/ Fax 06/

5 Indice Guida alla lettura del documento... VII Premessa... IX Presentazione e Inquadramento del Piano Triennale 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 XVIII V. La realtà operativa dell INGV: Strutture e sedi geografiche... XXVI VI. La realtà operativa dell INGV: Temi Trasversali Coordinati (TTC)... XXX VII. Obiettivi programmatici generali e risorse finanziarie disponibili... XXXII 1. Rapporti con il MIUR... XXXIII 2. Rapporti con il Dipartimento della Protezione Civile... XXXIII 3. Rapporti con altre istituzioni nazionali... XXXV 4. Rapporti con istituzioni extra-nazionali... XXXV VIII. Risorse umane necessarie per la realizzazione delle attività... XXXVI 1. Dotazione organica vigente... XXXVI 2. Situazione del personale in servizio al 16 ottobre XXXVI 3. Costo del personale per tipologia al 16 ottobre XL 4. Programmazione triennale del fabbisogno di personale... XL IX. Fabbisogno Finanziario... XLII X. Azioni connesse alla formazione... XLIV XI. Metodologie adottate per la valutazione delle attività di ricerca... XLVII Obiettivi da conseguire nel Triennio Introduzione... 5 Tabelle di sintesi... 7 Stato di attuazione delle Attività relativamente al 2006 e Attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al Pubblicazioni Articoli pubblicati nel 2006 su riviste JCR Articoli pubblicati nel 2006 su riviste non JCR Parere del Comitato di Consulenza Scientifica V

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7 Guida alla lettura del documento Guida alla lettura del documento Il Piano Triennale dell INGV recepisce appieno la circolare MIUR del 18 gennaio 2007 prot. 41, e in particolare il carattere triennale della programmazione. La programmazione delle attività dell INGV per il triennio che si è appena concluso ( ) era stata affrontata mediante tre documenti (volumi IV, VI e VIII della collana Monografie Istituzionali INGV ), ognuno dei quali si concentrava sulle attività previste per l anno successivo pur offrendo una sintesi delle attività previste per l intero triennio. La struttura di tali tre documenti era molto simile, con la sola differenza rappresentata dal fatto che il Piano Triennale (volume IV) conteneva anche un ampia sezione descrittiva delle attività previste corredata da ampia iconografia a colori. I due Piani Triennali successivi (volumi VI e VIII) si limitavano invece a sintetizzare le generalmente modeste novità intercorse nella struttura della rete scientifica dell INGV e a segnalare in forma tabellare le risorse assegnate ad ognuno degli obiettivi scientifici perseguiti. Questa scelta era scaturita dalla consapevolezza che le linee generali dell attività dell ente non variano molto da un anno all altro, 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 comunque necessaria una messa a punto con periodicità annuale. A tre anni di distanza il Piano Triennale qui presentato ripropone l impianto completo del Piano Triennale Esso non si limita quindi a rendere conto dei nuovi processi organizzativi della ricerca e del monitoraggio giunti a completamento nel corso del 2006, ma presenta le attività oggi svolte dall INGV mediante un ampia sezione che include testi e immagini significative. Particolare attenzione è stata dedicata alla stesura della bibliografia, che in un ente dinamico come l INGV cresce in ragione di diverse centinaia di pubblicazioni all anno. Ciò premesso, il documento qui presentato si articola come segue: 1) una estesa 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; 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 2007; 3) una descrizione sintetica dello stato delle attività relativa al 2006, in alcuni casi accompagnata da immagini significative e da liste di prodotti bibliografici completati nel 2006 e relativi ad ogni specifica attività; 4) una descrizione sintetica delle attività previste per il 2006, anche in questo caso accompagnate da immagini significative e da liste di prodotti bibliografici pertinenti; 5) una bibliografia dei principali lavori scientifici pubblicati nel 2006, somma dei prodotti già elencati a margine delle diverse attività. Come già si era visto nei Piani Triennali , e , le attività dell INGV vengono descritte mediante una griglia a tre livelli gerarchici: gli Obiettivi Generali, gli Obiettivi Specifici, e i Progetti (o Convenzioni o Consulenze). 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 concreto di questi obiettivi concorrono di volta in volta una o più delle strutture dell INGV, spesso in regime di scambio e collaborazione con strutture esterne all ente. Il Piano Triennale individua 40 di tali Obiettivi Specifici. I Progetti (Convenzioni, Consulenze), individuati all interno degli Obiettivi Specifici, 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 in senso stretto vengono generalmente svolti secondo il meccanismo del cofinanziamento e vedono la partecipazione di numerose strutture dell ente a fianco di partner istituzionali italiani o di corrispondenti scientifici italiani e stranieri. Le Convenzioni riguardano spesso la fornitura di servizi di elevato valore scientifico e tecnologico ad amministrazioni pubbliche, società private, industrie attive nel settore energetico, secondo un meccanismo che associa al soddisfacimento della richiesta del committente una estensione dei compiti istituzionali dell INGV (ad esempio, l installazione di nuovi strumenti di rilevazione o l indagine della pericolosità sismica a scala locale). Infine, le Consulenze 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 Nel 2004 l INGV ha introdotto un nuovo schema di pianificazione delle proprie attività secondo grandi temi ordinati gerarchicamente (Obiettivi Generali e Specifici) piuttosto che seguendo la sua ripartizione sul territorio. Questo 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 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 il 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 continua ad essere un asse portante dell attività dell INGV. I Temi Trasversali Coordinati relativi a tali attività sono guardati con particolare attenzione da parte dei loro responsabili e dei Direttori delle sezioni dell INGV, che insieme stanno effettuando uno sforzo per estendere il coordinamento su scala pienamente nazionale. Uno degli obiettivi immediati dei TTC legati alla sorveglianza è 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 sempre nuovi parametri (ad esempio gravimetrici, elettromagnetici, geochimici). Questo sforzo consentirà la fruizione del dato in real-time, con lo stesso formato ed in tutte le sedi dell ente; un obiettivo non ancora raggiunto ma per il quale esistono già importanti esperienze-pilota. Ci si augura che tale sviluppo da un lato migliori l applicazione delle ricerche svolte dall INGV per finalità di Protezione Civile, dall altro che esso generi nuova ricerca e nuovi metodi per l interpretazione dei fenomeni sismici e vulcanici, ampliando la visione dei ricercatori e favorendo la cooperazione internazionale. Alcuni importanti progetti di ricerca, vere e proprie reti di collegamento tra settori diversi e quindi di sviluppo culturale dell Istituto, sono visti attraverso il nuovo concetto di Laboratorio, già introdotto nelle precedenti edizioni del Piano Triennale. Si ricorda che per Laboratorio si intende una rete di attività sperimentali, basate sia sui dati raccolti dagli strumenti di monitoraggio sia su attività di raccolta di dati nuovi o complementari, nei diversi settori di attività, includendo anche le osservazioni dirette, proprie della geologia di terreno. In tali attività, che rappresentano la struttura avanzata di collegamento tra la sorveglianza e la ricerca di base, l Istituto pone le sue massime aspettative. Negli ultimi due anni l interdisciplinarietà delle ricerche svolte dall INGV si è 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, recente ed eclatante caso di estensione delle attività dell INGV riguarda il monitoraggio e la ricerca sui fenomeni che hanno luogo nella Terra fluida, e segnatamente sui fenomeni climatici. Il Piano Triennale qui presentato ribadisce che tale estensione riveste un significato strategico importante soprattutto nell epoca attuale, in cui si sta diffondendo la consapevolezza del fatto che il nostro pianeta sta attraversando una fase di rapida mutazione del clima e che la conoscenza scientifica interdisciplinare dell ambiente gioca un ruolo fondamentale per la pianificazione della vita nel futuro prossimo. 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 due anni hanno ricevuto un rinnovato impulso le ricerche in Antartide, sia nelle tipiche attività di osservatorio e di indagine strutturale, sia in quelle inquadrabili nel cambiamento planetario globale. L Antartide è infatti considerata la zona del pianeta dove più rapidamente che altrove emergono tali cambiamenti. Le ricerche che l INGV vi sta svolgendo si pongono ai più elevati livelli dell eccellenza scientifica internazionale e, in sinergia con le attività svolte presso il CMCC (vedi punto precedente), 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 Siamo ormai giunti all ottavo anno di attività dell Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV), istituito con d.l n Si tratta quindi di una istituzione scientifica relativamente nuova nel panorama nazionale degli enti di ricerca. In realtà nasce ereditando una ricca storia di contesti pre-esistenti nel panorama scientifico nazionale. 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 ben 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 e la prevenzione delle calamità naturali. 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, aveva operato, anch esso nelle sue difficoltà, nella sorveglianza dei vulcani campani. 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 ente 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 427 tra ricercatori e tecnologi, di ruolo e assunti con contratto a termine, fanno dell INGV il maggiore raggruppamento di ricerca geofisica a livello europeo. Le potenzialità di ricerca sono notevolmente accresciute dalla presenza di 147 giovani dottorandi, assegnisti e borsisti, nonché dalla collaborazione di 28 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 Nella prima metà del 2002 si sono concluse le fasi che hanno portato alla costituzione dell INGV. Gli atti normativi che hanno accompagnato questo processo sono elencati nello schema seguente: Con decreto legislativo 29/9/1999 n. 381, è stato costituito l'ingv. Con DPCM 17/3/2000 è stato nominato il 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 è stato nominato il 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 osservazione 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. 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, attuata attraverso i seguenti atti (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). Il 30 ottobre 2006 la rete scientifica INGV è stata nuovamente aggiornata, con modifiche nella struttura e nel numero dei TTC, fissato a 18 (Decr. Pres. n. 354). 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: 1. 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; 2. riferimento organizzativo stabile per le attività dei Temi Trasversali Coordinati (TTC); 3. raccordo tra la Presidenza e gli organi di valutazione. Il 25 settembre 2006 è stata integrata la composizione dell'ursi (Decr. Pres. n. 285), che risulta così costituito: - Dott. Edoardo Del Pezzo, Geofisico ordinario della Sezione di Napoli - Osservatorio Vesuviano, - Dott. Fabio Florindo, Primo ricercatore della Sezione di Roma 2, - Dott. Antonio Meloni, Dirigente di ricerca della Sezione di Roma 2, - Dott. Gianluca Valensise, Dirigente di ricerca della Sezione di Roma 1. XIV

15 Presentazione e Inquadramento del Piano Triennale Il Dott. Valensise svolge anche la funzione di "Portavoce" dell'ufficio. La Sig.ra Antonella Cianchi e la Dott.ssa Caterina Piccione assicurano all'ufficio il necessario supporto operativo. 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). Nel corso del 2006, infine, per effetto delle misure di contenimento della spesa pubblica di cui alla legge c.d. "Bersani", con decorrenza 1/1/07 e per un triennio si è provveduto a riconfigurare il Comitati 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/'06). 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 2007 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 dell'università degli Studi di Pavia, rappresentante MIUR; - prof. Claudio Eva, Ordinario di Fisica terrestre dell'università degli Studi di Genova, rappresentante della Presidenza del Consiglio dei Ministri; - prof. Michele Dragoni, Ordinario di Fisica terrestre dell'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. Paolo Papale, Dirigente di ricerca dell'ingv - Sezione di Pisa; - 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. Cesidio Lippa Collegio di Istituto - prof. Enzo Boschi, presidente; - dott. Cesidio Lippa, direttore generale; - dott. Tullio Pepe, direttore amministrativo; - dott. Alessandro Amato, dirigente di ricerca, direttore del Centro Nazionale Terremoti - Roma; - dott. Alessandro Bonaccorso, dirigente di ricerca, direttore della sezione di Catania; - dott. Massimo Cocco, dirigente di ricerca, direttore della sezione Roma 1; - dott. Rocco Favara, dirigente di ricerca, direttore della sezione di Palermo; - dott. Giovanni Macedonio, dirigente di ricerca, direttore della sezione di Napoli Osservatorio Vesuviano; - dott. Andrea Morelli, dirigente di ricerca, direttore della sezione di Bologna; - dott. Augusto Neri, dirigente di ricerca, direttore della sezione di Pisa; - dott. Massimiliano Stucchi, dirigente di ricerca, direttore della sezione di Milano; - dott. Bruno Zolesi, dirigente di ricerca, direttore dalla sezione Roma 2. Organi di Controllo Collegio dei Revisori di Conti - dott. Dante Piazza, dirigente del ministero dell Economia e Finanze, designato dallo stesso ministero, presidente; - dott.ssa Ida Mercuri, dirigente del MIUR, designata dal MIUR, membro effettivo; - dott. Antonio Valeo, dirigente del MIUR, designato del MIUR, membro effettivo; - dott. Luciano Criscuoli, direttore generale del MIUR, designato dall INGV, membro effettivo; - dott. Sergio Pasquantonio, consulente aziendale, designato dall INGV, 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 XVI

17 Presentazione e Inquadramento del Piano Triennale 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; - ing. Mauro Massulli, Dirigente del MIUR; - prof. Steve R. J. Sparks, University of Bristol - Department of Earth Sciences. Nella sua prima seduta, il Collegio nominerà nel proprio seno il Coordinatore. XVII

18 Piano Triennale di Attività 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. 354/06 ("Aggiornamento della rete scientifica dell'ingv"), ricalca quello già utilizzato nel 2004, 2005 e 2006, con modifiche e aggiunte non sostanziali scaturite nel corso degli incontri periodici del Collegio d'istituto. In particolare, i cinque Obiettivi Generali sono rimasti del tutto invariati, mentre gli Obiettivi Specifici sono passati da 42 a 40 in seguito all'accorpamento e razionalizzazione di alcune voci dei Piani Triennali precedenti. A ciascun Obiettivo Specifico ogni sezione ha assegnato un impegno espresso in mesi/persona (riportato nelle tabelle riepilogative in fondo a questo volume). Gli Obiettivi Specifici a cui è affiancata la dicitura "TTC" sono stati 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. Obiettivo Generale 1 - Sviluppo dei sistemi di osservazione Referenti globali: Alessandro Amato e Antonio Meloni 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 Tema dell OS Breve descrizione dell Obiettivo Specifico 1.1. TTC 1.2. TTC Monitoraggio sismico del territorio nazionale Sorveglianza geochimica delle aree vulcaniche attive 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 TTC Sorveglianza geodetica delle aree vulcaniche attive 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 TTC 1.5. TTC Sorveglianza sismologica delle aree vulcaniche attive Sorveglianza dell'attività eruttiva dei vulcani 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. XVIII

19 Presentazione e Inquadramento del Piano Triennale 1.6. Osservazioni di geomagnetismo 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 aeronomia 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, emisfero nord) e SMZ (Antartide) Osservazioni di geofisica ambientale 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 TTC Rete GPS nazionale 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 della rete stessa che dal punto di vista delle tecniche di analisi e della costituzione di una banca dati unificata TTC Telerilevamento 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. XIX

20 Piano Triennale di Attività Obiettivo Generale 2 - Attività sperimentali e Laboratori Referenti globali: Salvatore Inguaggiato e Leonardo Sagnotti Il Piano Triennale ha introdotto le Attività sperimentali ed i Laboratori come un Obiettivo Generale ben identificato e indipendente. La scelta è stata dettata dalla volontà di dare risalto a queste strutture sperimentali, in forte evoluzione nell INGV. Se infatti le osservazioni tradizionali che l INGV svolge con le sue reti distribuite sul suolo nazionale, e in alcuni casi anche in altre aree anche estreme del pianeta, costituiscono la tradizionale dote di dati utili ai servizi svolti dall INGV e alla ricerca, le analisi effettuate nei vari laboratori dell INGV stanno arricchendo considerevolmente i dati a disposizione. Il termine Laboratorio va quindi inteso come una particolare concentrazione di attività sperimentali all avanguardia, caratterizzata da strumentazione d analisi propria e identificata come riferimento per un dato settore per tutto l INGV, e naturalmente anche per il resto della comunità scientifica nazionale. Allo stesso tempo il Laboratorio viene visto anche come concetto dinamico, come una realtà pronta a recepire le novità tecnologiche e le nuove necessità della ricerca. In questo Obiettivo Generale viene raccolta tutta l attività geologica di campagna, che comprende manifestazioni di tettonica attiva e quell insieme di osservazioni multidisciplinari che vedono il vulcano come un vero e proprio laboratorio naturale. Viene riportata l attività prevista per il Laboratorio di Paleomagnetismo, ormai arricchito da una pluriennale esperienza, e l attività dei Laboratori di Petrografia Sperimentale e di Geochimica. Recentemente sono stati associati a questo Obiettivo Generale anche le attività nel settore della gravimetria, del magnetismo e dell elettromagnetismo in aree attive, nonché le attività per la creazione di una rete sottomarina. Apre la lista d insieme di questo Obiettivo Generale 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. OS Tema dell OS Breve descrizione dell Obiettivo Specifico 2.1. Laboratorio per le reti TTC informatiche, GRID e calcolo avanzato 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 Laboratorio di paleomagnetismo 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 TTC fisica delle rocce 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 Laboratori di geochimica TTC dei fluidi 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 la rete sismica sottomarina 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 Laboratorio di gravimetria, Questo TTC nasce per coordinare le attività di osservazione dei segnali gravimetrici, magnetici TTC magnetismo ed elettromagnetismo in aree attive 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. XX

21 Presentazione e Inquadramento del Piano Triennale 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 Breve descrizione dell Obiettivo Specifico 3.1. Fisica dei terremoti 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) Tettonica attiva 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 Geodinamica e struttura dell'interno della Terra 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 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 cazione alla vulnerabilità che per la definizione di particolari comportamenti eruttivi caratteristici La raccolta dei dati sull attività storica dei vulcani italiani è un campo di interesse sia per l appli- di ogni vulcano. Questo OS cura lo sviluppo di approfondimenti su questi aspetti per tutti i vulcani italiani e la preparazione di banche dati. XXI

22 Piano Triennale di Attività Fisica del vulcanismo 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 Dinamica del clima e dell'oceano 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 Geofisica ambientale 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 Fisica della magnetosfera, ionosfera e meteorologia spaziale 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 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. XXII

23 Presentazione e Inquadramento del Piano Triennale Obiettivo Generale 4 - Comprendere e affrontare i rischi naturali Referenti globali: Augusto Neri 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 la loro motivazione più ovvia nella mitigazione dei rischi naturali; 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 Tema dell OS Breve descrizione dell Obiettivo Specifico 4.1. Metodologie sismologiche per l ingegneria sismica 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 e danno In questo OS 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 OS attività di consulenza per la valutazione della pericolosità sismica a favore di diversi soggetti istituzionali Scenari di pericolosità TTC vulcanica 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 posteruttivi 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 di rischio ambientale Lo sviluppo delle attività in campo ambientale ha portato l INGV a impegnarsi anche nel complesso campo dei rischi provenienti da fattori ambientali. Fra questi vi è la risposta ai forzanti climatici, gli effetti derivanti da fenomeni anomali che hanno luogo nei mari italiani con le conseguenti emergenze e la detezione di inquinanti nel sottosuolo, con la prospettiva di un monitoraggio per determinare la loro evoluzione Degassamento naturale 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. XXIII

24 Piano Triennale di Attività 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 sotto 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. Ancora in questo Obiettivo Generale ricadono le attività di divulgazione, le attività a carattere espositivo e museale e quelle delle diverse biblioteche dell INGV, nonché la sua produzione editoriale. OS Tema dell OS Breve descrizione dell Obiettivo Specifico 5.1. Banche dati e metodi TTC macrosismici 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 TTC strumentale 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 Banche dati di geomagnetismo, aeronomia, clima e tuate presso gli osservatori geomagnetici, anche per l approntamento di informazioni sullo Questo OS armonizza la raccolta sistematica di parametri dell alta atmosfera e di misure effet- ambiente 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 Sistema informativo TTC territoriale 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 Consulenze e attività in favore di istituzioni nazionali Questo OS raggruppa attività di consulenza scientifica e tecnologica a favore di ministeri ed istituzioni pubbliche. Tra i primi spicca il Ministero della Difesa, che beneficia in varie forme di servizi nel settore geomagnetico e della radiopropagazione. Rilievi geomagnetici sono alla base di consulenze riguardanti l inquinamento ambientale e quello dovuto al seppellimento abusivo di sostanze nocive. Nel quadro degli studi sui gas serra, l INGV svolge consulenze a favore di ENI Consulenze nell ambito di trattati internazionali Da alcuni anni l INGV fornisce consulenze scientifico-tecnologiche a favore del Ministero Affari Esteri (MAE), sia nell ambito di trattati internazionali 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. Questo OS racchiude tutte queste esperienze, di notevole valore scientifico e con importanti risvolti di immagine per l Italia e per l INGV stesso Biblioteche ed editoria TTC 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. XXIV

25 Presentazione e Inquadramento del Piano Triennale 5.8. Formazione e TTC informazione 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 Sistema web TTC 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. XXV

26 Piano Triennale di Attività V. La realtà operativa dell INGV: Strutture e sedi geografiche A seguito della delibera del Consiglio Direttivo n del 12/7/05 sulla costituzione di due nuove sezioni istituzionali a Bologna e a Pisa, l Istituto risulta 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 Fisicamente, oltre che presso le sedi delle Strutture, le attività si svolgono anche presso le sedi distaccate di: Ancona Napoli - Via Coroglio Arezzo Nicolosi (CT) Ercolano (NA) Portovenere (SP) Gibilmanna (PA) Rocca di Papa (RM) Grottaminarda (AV) Roma - Via Nizza L'Aquila Roma - Viale Pinturicchio Lipari (ME) Stromboli (ME) Messina Vulcano (ME) XXVI

27 Presentazione e Inquadramento del Piano Triennale 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 presso la Presidenza del Consiglio dei Ministri, il Dipartimento della Protezione Civile, il MIUR, la Regione Marche, l'asi, l'ogs e le Università di Bologna, Genova, Siena e "Federico II" di Napoli. 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 dipendenti comandati, assegnisti, borsisti, incaricati di ricerca. AMMINISTRAZIONE CENTRALE Direttore: dott. Tullio Pepe, dirigente di II fascia, con funzioni di Direttore amministrativo (art. 23, comma 2, del Regolamento di organizzazione e funzionamento). Uffici: Ufficio I - Affari generali e ordinamento Ufficio II - Affari del personale Ufficio III - Trattamento giuridico ed economico del personale Ufficio IV - Emolumenti e adempimenti del sostituto d imposta Ufficio V - Gestione della spesa e scritture patrimoniali Ufficio VI - Bilancio e scritture contabili Ufficio VIII - Servizi generali Servizi: CED e Reti informatiche Ufficio tecnico e SPP Personale dipendente (al 16/10/ 06): n. 84 unità Altro personale (al 16/10/ 06): n. 2 unità CENTRO SERVIZI SCIENTIFICI, TECNICI E CULTURALI (a decorrere dal 1/11/ 06) Responsabile: dott. Gianluca Valensise, dirigente di ricerca. Laboratori e Servizi: Laboratorio di Didattica e Divulgazione Scientifica (Resp. dott.ssa Concetta Nostro) Servizio Ufficio stampa, documentazione e relazioni esterne (Resp. dott.ssa Sonia Topazio) Servizio Biblioteca e Documentazione Scientifica (Resp. dott.ssa Anna Grazia Chiodetti) Laboratorio di Grafica e Immagini (Resp. sig.ra Daniela Riposati) Servizio di segreteria di Presidenza (Resp. sig. Piergiorgio De Simone) Personale dipendente n. 26 unità (incluse nel personale dipendente dell Amministrazione Centrale) Nota: Il Centro Servizi cura, inoltre, la Segreteria dei Progetti di Ricerca finanziati dal Dipartimento della Protezione Civile con il coordinamento del Responsabile del Centro. SEZIONE DI ROMA 1 - SISMOLOGIA E TETTONOFISICA Direttore: dott. Massimo Cocco, dirigente di ricerca. Unità funzionali e di progetto: UF Geodinamica (Resp. dott. Antonio Piersanti) UF Tettonica attiva (Resp. dott.ssa Daniela Pantosti) UF Sismologia (Resp. dott.ssa Claudia Piromallo) UF Effetti dei terremoti e pericolosità sismica (Resp. dott. Antonio Rovelli) UF Laboratori di geofisica e geochimica (Resp. dott. Giovanni Romeo) Personale dipendente (al 16/10/ 06): n. 106 unità Altro personale (al 16/10/ 06): n. 35 unità XXVII

28 Piano Triennale di Attività CENTRO NAZIONALE TERREMOTI Direttore: dott. Alessandro Amato, dirigente di ricerca. Unità funzionali: UF Laboratorio di sismologia (Resp. dott. Marco Cattaneo) UF Sismicità e struttura dell area mediterranea (Resp. dott. Salvatore Mazza) UF Laboratorio di telerilevamento (Resp. dott.ssa Maria Fabrizia Buongiono) UF Sismologia, sismotettonica e struttura della litosfera (Resp. dott. Claudio Chiarabba) UF Sismogrammi storici Sismos (Resp. dott. Alberto Michelini) UF Centro dati e informazione sui terremoti (Resp. dott. Francesco M. Mele) UF Reti GPS e geodesia (Resp. dott. Marco Anzidei) UF CESIS Grottaminarda (Resp. dott. Giulio Selvaggi) UF Osservatorio di Gibilmanna (Resp. Giuseppe D Anna) Gruppi di lavoro: Rulli digitali Mappe Web CNT Sistema di acquisizione Personale dipendente (al 16/10/ 06): n. 150 unità Altro personale (al 16/10/ 06): n. 19 unità SEZIONE DI BOLOGNA Direttore: dott. Andrea Morelli, dirigente di ricerca. Unità funzionali: UF Climatologia Dinamica (Resp. dott. Silvio Gualdi) UF Effetti dei Terremoti e deformazioni superficiali (Resp. dott. Romano Camassi) UF Modellistica e pericolosità sismologica e vulcanologica (Resp. dott. Warner Marzocchi) UF Oceanografia Operativa e Dinamica (Resp. dott.ssa Simona Masina) Personale dipendente (al 16/10/ 06): n. 46 unità Altro personale (al 16/10/ 06): n. 17 unità SEZIONE DI CATANIA Direttore: dott. Alessandro Bonaccorso, dirigente di ricerca. Unità funzionali: UF Sismologia (Resp. dott. Domenico Patanè) UF Vulcanologia e geochimica (Resp. dott. Sonia Calvari) UF Deformazioni, geodesia e geofisica (Resp. dott. Giuseppe Puglisi) UF Sala operativa (Resp. ing. Danilo Reitano) Personale dipendente (al 16/10/ 06): n. 100 unità Altro personale (al 16/10/ 06): n. 19 unità SEZIONE DI ROMA 2 GEOMAGNETISMO, AERONOMIA E GEOFISICA AMBIENTALE Direttore: dott. Bruno Zolesi, dirigente di ricerca. Unità funzionali: UF Geomagnetismo (Resp. dott. Antonio Meloni) UF Fisica dell alta atmosfera (Resp. dott. ssa Giorgiana De Franceschi) 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 dell Aquila (resp. dott. Paolo Palangio) XXVIII Personale dipendente (al 16/10/ 06): n. 82 unità Altro personale (al 16/10/ 06): n. 18 unità

29 Presentazione e Inquadramento del Piano Triennale SEZIONE DI MILANO - SISMOLOGIA APPLICATA Direttore: Massimiliano Stucchi, dirigente di ricerca. Unità funzionali: UF Sismologia storica e pericolosità sismica (Resp. dott.ssa Paola Albini) UF Sistemi informativi e infrastruttura telematica (Resp. dott. Fabrizio Meroni) UF Acquisizione e elaborazione di dati accelerometrici (Resp. dott. Paolo Augliera) UF Scenari deterministici di scuotimento sismico (Resp. dott. Francesca Pacor) Personale dipendente (al 16/10/ 06): n. 30 unità Altro personale (al 16/10/ 06): n. 9 unità SEZIONE DI NAPOLI - OSSERVATORIO VESUVIANO Direttore: dott. Giovanni Macedonio, dirigente di ricerca. Unità funzionali: UF Centro di monitoraggio (Resp. dott. Marcello Martini) UF Geochimica dei fluidi (Resp. dott. Giovanni Chiodini) UF Geodesia (Resp. dott. Giovanni Macedonio) UF Sismologia (Resp. dott. Francesca Bianco) UF Vulcanologia e Petrologia (Resp. prof. Giovanni Orsi) UF Servizio Amministrativo (Resp. dott. Giuseppe Patrizi) Unità di progetto: UP Centro di Ingegneria Sismica e Sismologia Applicata - CISSA (Resp. dott. Giovanni Iannaccone) Servizi: Servizi Scientifici Comuni (Resp. dott. Giovanni Macedonio) Personale dipendente (al 16/10/ 06): n. 126 unità Altro personale (al 16/10/ 06): n. 20 unità Nota: Presso la Sezione di Napoli OV, convivono con i dipendenti afferenti al Comparto EPR, n. 50 dipendenti afferenti al Comparto Università (ancora in attesa di equiparazione ai livelli e profili EPR) e n. 20 dipendenti afferenti al ruolo speciale a esaurimento dei geofisici (art. 6, commi 7 e 8 d.legs. n. 381/ 99). SEZIONE DI PALERMO - GEOCHIMICA Direttore: dott. Rocco Favara, dirigente di ricerca. Unità funzionali: UF Sorveglianza vulcanica (Resp. dott. Sergio Gurrieri) UF Laboratori geochimici e tecnologici (Resp. dott. Salvatore Inguaggiato) UF Monitoraggio geochimico delle aree sismiche italiane (Resp. dott. Francesco Italiano) Personale dipendente (al 16/10/ 06): n. 46 unità Altro personale (al 16/10/ 06): n. 37 unità SEZIONE DI PISA 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.ssa Maria Teresa Pareschi) Personale dipendente (al 16/10/ 06): n. 19 unità Altro personale (al 16/10/ 06): n. 5 unità XXIX

30 Piano Triennale di Attività VI. La realtà operativa dell INGV: Temi Trasversali Coordinati (TTC) I Temi Trasversali Coordinati (TTC) fanno ormai 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 nella sezione di Presentazione e Inquadramento dei Piani Triennali e Pertanto in questa sede ci si limiterà a riferire sull evoluzione più recente di queste strutture. Nell anno 2006 era prevista una completa ridefinizione della struttura del Piano Triennale come naturale chiusura del ciclo , secondo triennio di vita dell INGV. In questo ambito sarebbe quindi dovuta partire anche una verifica ed eventuale revisione dei TTC e dei relativi Obiettivi Specifici. Questo processo è stato in realtà solo avviato; importanti scadenze istituzionali e ragioni organizzative hanno infatti consigliato di rinviare il completamento del piano di riassetto al Piano Triennale Ciò nonostante, alcuni importanti interventi sull organizzazione dei TTC sono stati comunque attuati. Gli interventi riflettono l evoluzione organizzativa di alcune settori dell INGV rispetto alla precedente pianificazione. Avendo come riferimento lo schema dei TTC riportato nel Piano Triennale , le modifiche effettuate sono le seguenti: l Obiettivo Specifico 2.1 Laboratorio di geologia e storia dei terremoti, già identificato come TTC, è stato trasformato nell Obiettivo Scientifico 3.10 Sismologia storica e archeosismologia (non TTC); l Obiettivo Specifico 1.12 Reti informatiche, GRID e calcolo avanzato, già identificato come TTC, è stato trasformato in 2.1 con la denominazione Laboratorio per le reti informatiche, GRID e calcolo avanzato. In questo caso la caratteristica di TTC viene confermata; l Obiettivo Specifico 2.1 Laboratorio di geologia e storia dei terremoti, già identificato come TTC, è stato trasformato in 3.10 Sismologia storica e archeosismologia (non TTC). La lista completa dei TTC operativi nel triennio è riportata nella lista che segue: OS/TTC Tema dell OS/TTC Sezione/i di Coordinatore/i riferimento 1.1 Monitoraggio sismico del territorio nazionale CNT Marco Cattaneo (CNT) 1.2 Sorveglianza geochimica delle aree vulcaniche attive PA Sergio Gurrieri (PA) 1.3 Sorveglianza geodetica delle aree vulcaniche attive CT Giuseppe Puglisi (CT) 1.4 Sorveglianza sismologica delle aree vulcaniche attive OV Marcello Martini (NA) 1.5 Sorveglianza dell'attività eruttiva dei vulcani CT Sonia Calvari (CT) 1.9 Rete GPS nazionale CNT Giulio Selvaggi (CNT) 1.10 Telerilevamento CNT Fabrizia Buongiorno (CNT) 2.1 Laboratorio per le reti informatiche, GRID e calcolo avanzato CNT, NA, MI Lucio Badiali (CNT) Giovanni Macedonio (NA) 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 RM2 Antonio Meloni (RM2) 4.3 Scenari di pericolosità vulcanica PI Augusto Neri (PI) 5.1 Banche dati e metodi macrosismici CT, MI Raffaele Azzaro (CT) Carlo Meletti (MI) 5.2 Banche dati di sismologia strumentale CNT Francesco Mele (CNT) XXX 5.4 Sistema informativo territoriale CNT, NA, PI Fawzi Doumaz (CNT) Maria Teresa Pareschi (PI)Giuseppe Vilardo (NA) 5.7 Biblioteche ed editoria AC, RM1 Anna Grazia Chiodetti (AC) Andrea Tertulliani (RM1) 5.8 Formazione e informazione BO, AC Romano Camassi (BO) Concetta Nostro (AC) 5.9 Sistema web MI, RM1 Daniela Pantosti (RM1) Giuliana Rubbia (MI)

31 Presentazione e Inquadramento del Piano Triennale Si noti che le modifiche intercorse hanno portato il numero dei TTC dagli originari 23 identificati nel 2004 ai 18 odierni. Inoltre, facendo seguito anche a osservazioni e suggerimenti del Comitato Interno di Valutazione (CIV) e del Comitato di Consulenza Scientifica (CCS), si è riconosciuta la necessità di istituire un ulteriore livello di coordinamento tra gli Obiettivi Specifici/TTC 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, ovvero tra tutti gli Obiettivi Specifici che hanno come oggetto la sorveglianza dei vulcani attivi. A tale ulteriore livello di coordinamento parteciperanno con compiti paritetici i quattro coordinatori dei TTC in parola, che dovranno nominare al loro interno un referente. Tutte le novità che riguardano i TTC sono sancite dal Decreto n. 354 del 30/10/06 Aggiornamento della rete scientifica. Nell autunno del 2006 i componenti dell Ufficio Relazioni Scientifiche Interne (URSI) hanno incontrato i coordinatori di alcuni TTC per verificare lo stato di attuazione delle rispettive attività e per discutere di specifici problemi organizzativi. Gli incontri hanno messo a fuoco difficoltà che alcuni TTC hanno a svolgere la propria attività su base realmente nazionale, e hanno sottolineato la necessità di una interazione costante tra le diverse strutture in cui l INGV è articolato. Tutti i coordinatori sono stati comunque confermati nel loro ruolo e incoraggiati a proseguire nel loro lavoro. XXXI

32 Piano Triennale di Attività XXXII VII. Obiettivi programmatici generali e risorse finanziarie disponibili L'esercizio finanziario 2007 costituisce la prima annualità del Piano triennale di attività ; gli obiettivi programmatici generali dell'attività 2007 sono quelli stabiliti per il triennio precedente ( ) e cioè quelli riassumibili nei seguenti cinque temi: 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 Come si evince dal Bilancio di previsione per l'esercizio finanziario 2007, deliberato dal CD nella sua seduta del 20/12/2006, le risorse finanziarie ordinarie in linea di massima disponibili per l'esercizio finanziario 2007 dovrebbero ammontare a ,00 così ripartiti: - dal MIUR (ripartizione del c.d. "Fondone"): ,00; - dal MIUR (contributo ex legge c.d. "Colfiorito"): ,00; - dal MIUR (contributi a regime per i maggiori oneri derivanti dalle assunzioni autorizzate in deroga nel 2003, nel 2005 e nel 2006): ,00; - dal Dipartimento della Protezione Civile (I annualità della Convenzione quota ordinaria): ,00; - dal MIUR (overhead su progetti esterni finanziati o coofinanziati dal MIUR): ,00. Le risorse ordinarie garantiscono la totale copertura delle spese c.d. incomprimibili quantificate in ,00, di cui ,00 per spese di funzionamento fisse e centralizzate (Organi, Personale, Spese di gestione, Esigenze dell'amministrazione centrale e Accantonamenti obbligatori) ed ,00 per il fabbisogno ordinario delle Sezioni nelle quali si articola l'ente. Alle risorse ordinarie vanno aggiunti i seguenti fondi finalizzati: - la somma di ,00 dal Dipartimento della Protezione Civile: I 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); - la somma di ,00 dal MIUR: contributi finalizzati alla realizzazione di progetti speciali (FIRB "Sviluppo di nuove tecnologie per la protezione del territorio dai rischi naturali" - II annualità e progetto "AIRPLANE" - I annualità); - la somma di ,00 dalla Regione Siciliana: I annualità del Programma triennale per l'estensione e il potenziamento dei sistemi di monitoraggio sismico e vulcanico della Sicilia; - l'avanzo di amministrazione ( ,44) che scaturisce esclusivamente dalle quote dei fondi finalizzati che si presume di non poter impegnare entro il 31/12/'06 e che, quindi, confluiscono nell'avanzo con destinazione vincolata, per un totale di ,44 di entrate proprie. Complessivamente, dunque, il totale generale delle entrate (e delle uscite) al netto delle partite di giro di ,44. In realtà, il volume del bilancio 2007 risulterà ancora 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 2007 in relazione a numerosi contratti e convenzioni di ricerca con enti di ricerca, enti pubblici e Unione europea; lo stesso criterio è stato seguito per i corrispondenti capitoli di spesa, in modo da non alterare l'equilibrio contabile: nel corso dell'esercizio 2007 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 alla 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, quali: - contratti di ricerca con il CNR; - contratti di ricerca con l'asi; - programmi di ricerca finanziati ovvero coofinanziati dal MIUR (vari progetti speciali tra i quali il progetto "PROSIS", vari FISR tra i quali il progetto "CMCC", vari FIRB tra i quali il progetto, vari FAR tra i quali il progetto "SICIS", ecc.), - progetto "SISMOS", finanziato dal Ministero dell'ambiente; - PNRA, finanziato dal MIUR per il tramite del Consorzio ad hoc;

33 Presentazione e Inquadramento del Piano Triennale - accordi di programma con il Ministero dell'ambiente; - contratti di ricerca con il Ministero per le Politiche agricole; - convenzioni con il Ministero della Difesa; - cooperazioni scientifiche con il Ministero degli Esteri; - convenzioni con Regioni ed Enti locali; - convenzioni con Università nazionali, comunitarie e straniere; - contratti di ricerca UE; - vari servizi scientifici a terzi. Le risorse finanziarie sopra indicate verranno "calate" nella realtà operativa dell'ingv, che viene illustrata nel capitolo che segue. Le sottosezioni che seguono forniscono invece ulteriori dettagli sui meccanismi di finanziamento dell'ingv e sui rapporti con i principali enti sovventori. A questo riguardo si ricorda che 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 canale di stretta collaborazione riguarda le strutture che svolgono attività nella valutazione e protezione dai rischi naturali, il cui capofila è il Dipartimento della Protezione Civile nazionale. 1. 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), 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). 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 riassunti nelle tabelle riasuntive a corredo della sezione Obiettivi da conseguire nel Triennio di questo Piano Triennale. 2. Rapporti con il Dipartimento della Protezione Civile Con il Dipartimento della Protezione Civile 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 ProCiv - INGV stipulata in data 15/4/'04. I finanziamenti concessi dal Dipartimento all'ingv sono dettagliati nell'art. 5 di tale Convenzione, e sono raggruppati in tre categorie: Attività di monitoraggio e sorveglianza (art. 5a). 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. Potenziamento delle reti di monitoraggio (art. 5b). Questa porzione del finanziamento ha come obiettivo il progressivo amplimento delle reti e la modernizzazione della strumentazione utilizzata nella sorveglianza. Attività di ricerca (art. 5c). D'intesa con il Dipartimento, l'ingv ha organizzato tale attività in dieci progetti, la cui gestione è affidata a due ricercatori per progetto e a due comitati di gestione formati dall'insieme dei responsabili sismologi e vulcanologi. I dott. Gianluca Valensise, dirigente di ricerca della Sezione di Roma 1 e Paolo Papale, dirigente di ricerca della sezione di Pisa, svolgono le funzioni di coordinatori dei due comitati di gestione. Segue l'elenco completo dei progetti attivati sotto questa voce di finanziamento. XXXIII

34 Piano Triennale di Attività Segue la lista dei progetti in corso nel quadro della Convenzione Progetti sismologici S1* - Proseguimento della assistenza al DPC per il completamento e la gestione della mappa di pericolosità sismica prevista dall'ordinanza PCM n e progettazione di ulteriori sviluppi S2 - Terremoti probabili in Italia nel trentennio S3 - Scenari di scuotimento e di danno atteso in aree di interesse prioritario e/o strategico S4 - Stima dello scuotimento in tempo reale e quasi reale per terremoti significativi in territorio nazionale S5 - Definizione dell'input sismico sulla base degli spostamenti attesi S6 - Database dei dati accelerometrici italiani relativi al periodo * Alcune delle attività di questo progetto si sono concluse durante il Progetti vulcanologici V1* - Proseguimento delle attività già avviate nell'ambito del GNV nel 2003: Sottoprogetto 1: Studio dei maremoti generati da frane a Stromboli e dei segnali del sistema d'allarme marino installato dalla Protezione Civile Sottoprogetto 2: Attività di fotogrammetria digitale e di controllo topografico Sottoprogetto 3: Studio vulcanologico e geochimico - petrologico dell'eruzione dello Stromboli Sottoprogetto 4: Condizioni di iniezione di dicchi nella Sciara del Fuoco o nella zona dei crateri sommitali in relazione all'instabilità gravitativa di Stromboli Sottoprogetto 5: Progetto biennale per la prosecuzione delle attività legate all'analisi delle condizioni di stabilità della Sciara del Fuoco Sottoprogetto 6: Attività future per lo studio della Sciara sommersa e dei fenomeni correlati all'evento del 30 dicembre 2002 V2 - Attività di monitoraggio e ricerca a Stromboli e Panarea V3 - Ricerche sui vulcani attivi, precursori, scenari, pericolosità e rischio V4 - Ideazione, sperimentazione e applicazione di tecniche innovative per lo studio dei vulcani attivi V5 - Ricerche relative al degassamento diffuso in Italia * Questo progetto si è concluso durante il Altri progetti Edurisk Percorsi educativi per la riduzione del rischio 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 S6: dott. Massimiliano Stucchi, Dirigente di ricerca dell'ingv - prof. G.M. Calvi, Ordinario dell'università degli Studi di Pavia dott. Gianluca Valensise, Dirigente di ricerca dell'ingv - dott. Dario Slejko, Dirigente di ricerca dell'ogs di Trieste dott.ssa Francesca Pacor, Primo ricercatore dell'ingv - prof. Marco Mucciarelli, Associato dell' Università degli Studi della Basilicata dott. Luca Malagnini, Dirigente di ricerca dell'ingv - prof. Daniele Spallarossa, Associato dell'università degli Studi di Genova dott. Antonio Rovelli, Dirigente di ricerca dell'ingv - prof. Ezio Faccioli, Ordinario del Politecnico di Milano. dott.ssa Lucia Luzi, Ricercatore dell'ingv - dott. Fabio Sabetta, Dirigente Dipartimento Protezione Civile. progetto V1: progetto V2: progetto V3: progetto V4: progetto V5: Edurisk: dott. Mauro Coltelli, Primo ricercatore dell'ingv - prof. Francesco Latino Chiocci, Ordinario dell'università La Sapienza di Roma dott. Domenico Patanè, Primo ricercatore dell'ingv - prof. Alessandro Tibaldi, Associato dell'università di Milano Bicocca dott. Paolo Papale, Dirigente di ricerca dell'ingv - prof. Stefano Gresta, Associato dell'università di Catania dott. Warner Marzocchi, Dirigente di ricerca dell'ingv - prof. Aldo Zollo, Ordinario dell'università di Napoli "Federico II" dott. Giovanni Chiodini, Dirigente di ricerca dell'ingv - prof. Mariano Valenza, Ordinario dell'università di Palermo. dott. Romano Camassi, dott.ssa Concetta Nostro XXXIV

35 Presentazione e Inquadramento del Piano Triennale Ampia documentazione su questa importante iniziativa congiunta dell'ingv e del Dipartimento della Protezione Civile può essere reperita sulla pagina Internet 3. Rapporti con altre istituzioni nazionali L'ente 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 come sorveglianza una funzione di riferimento scientifico di alto livello, offrendo la propria collaborazione al Governo per l'elaborazione della nuova normativa sismica nazionale. 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 infine 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. 4. 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 FP6, COST, E-CONTENT. Alcuni programmi di grande respiro internazionale vengono supportati da prestigiose istituzioni come la National Science Foundation, l'onu e l'unesco. XXXV

36 Piano Triennale di Attività VIII. Risorse umane necessarie per la realizzazione delle attività 1. Dotazione organica vigente La dotazione organica attuale dell'ingv, 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 professionale e livelli retributivi: TAB. 1 PROFILI DOTAZIONE ORGANICA DIRIGENTE AMMINISTRATIVO 3 Parz. Dirigenti 3 DIRIGENTE DI RICERCA 43 PRIMO RICERCATORE 73 RICERCATORE 117 Parz. Ricercatori 233 DIRIGENTE TECNOLOGO 9 PRIMO TECNOLOGO 23 TECNOLOGO 42 Parz. Tecnologi 74 CTER 143 Parz. Tecnici specializzati 143 FUNZIONARI AMM. 4 COLL. AMM. 19 OPER. AMM. 4 AUSIL. AMM. 3 Parz. Amministrativi 30 OPER. TECN. 43 AUSIL. TECN. 5 Personale OV da equiparare 53 Parz. altro pers. 101 TOTALI POSTI DI RUOLO Situazione del personale in servizio al 16/10/'06 Alla data del 16/10/'06 risultano in servizio n. 522 dipendenti con contratto a tempo indeterminato (di ruolo). Restano disponibili, dunque, n. 62 posti. Di tali n. 62 posti organici vacanti, n. 7 stanno per essere coperti. Risultano, pertanto, effettivamente vacanti solo n. 55 posti, come si evince anche dalla tabella che segue: TAB. 2 XXXVI PROFILI DOTAZIONE ORGANICA PERSONALE IN SERVIZIO VINCITORI IN SOSPESO VACANZE ORGANICHE DIRIGENTE Parz. Dirigenti DIRIGENTE DI RICERCA PRIMO RICERCATORE RICERCATORE Parz. Ricercatori DIRIGENTE TECNOLOGO PRIMO TECNOLOGO TECNOLOGO Parz. Tecnologi CTER Parz. Tecnici specializzati FUNZIONARI AMM COLL. AMM OPER. AMM AUSIL. AMM Parz. Amministrativi OPER. TECN AUSIL. TECN Personale OV da equiparare Parz. altro pers TOTALI POSTI DI RUOLO

37 Presentazione e Inquadramento del Piano Triennale 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. 53 contratti e n. 1 contratto è in sospeso; risultano, dunque, scoperti n. 4 contratti. Ai contrattisti ex art. 36 vanno aggiunti, allo stato attuale: - n. 27 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. 267 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 16/10/'06): dipendenti con contratto a tempo indeterminato (di cui 72 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 80 con oneri a carico del Bilancio dell'ente e 186 con oneri a carico di fondi esterni), per un totale di 789 unità di personale dipendente. Nell'ambito di tale consistenza organica generale, i dirigenti sono 3 (tutti di II fascia), i ricercatori sono 299 (dei quali 41 di I livello, 69 di II livello e 189 di III livello - nel computo sono ricompresi i 20 ricercatori del ruolo a esaurimento ex D.Lgs. n. 381/'99 in servizio presso la Sezione di Napoli), i tecnologi sono 128 (dei quali 9 di I livello, 26 di II livello e 93 di III livello), i tecnici specializzati (CTER) sono 203, mentre le restanti 156 unità di personale rivestono profili amministrativi o di supporto o (in 51 casi, tutti presso la Sezione di Napoli) qualifiche proprie del Comparto Università (e sono in attesa di equiparazione ai profili EPR). Al personale dipendente si aggiungono, infine, 28 incaricati di ricerca, 55 titolari di borse di studio, 78 titolari di assegni di ricerca, 10 dottorandi, 4 titolari di contratti di collaborazione UE, 4 unità di personale dipendente da altre amministrazioni in regime di comando presso l'ingv, oltre a 2 portieri di stabili, per un totale di 970 unità di personale complessivamente coinvolte nelle attività dell'ente e ripartite tra le sezioni nelle quali l'ingv si articola secondo la tabelle che segue: TAB. 3 PERSONALE DI RUOLO PROFILI AC CNT RM1 RM2 NA - OV CT PA MI BO PI TOT. DIRIGENTE DIRIGENTE UNIVERSITÀ Parz. Dirigenti DIR. RICERCA GEOFISICO ORDINARIO PRIMO RICERC GEOFISICO ASS. RICERCATORE RICERCATORE GEOFISICO Parz. Ricercatori DIR. TECNOL PRIMO TECNOL TECNOLOGO Parz. Tecnologi CTER IV CTER V CTER VI Parz. Tecnici XXXVII

38 Piano Triennale di Attività FUNZION. IV FUNZION. V COLL. AMM. V COLL. AMM. VI COLL. AMM. VII OPER. AMM. VII OPER. AMM. VIII OPER. AMM. IX AUSIL. AMM. IX Parz. Amministrativi OPER. TECN. VI OPER. TECN. VII OPER. TECN. VIII AUSIL. TECN. VIII AUSIL. TECN. IX Personale OV da equiparare Parz. Altro pers TOTALE PERSONALE DI RUOLO PERSONALE NON DI RUOLO PROFILI AC CNT RM1 RM2 NA - OV CT PA MI BO PI TOT. PRIMO RICERCATORE RICERCATORE Parz. Ricercatori PRIMO TECNOLOGO TECNOLOGO Parz. Tecnologi XXXVIII

39 Presentazione e Inquadramento del Piano Triennale CTER IV CTER VI Parz. Tecnici FUNZ. AMM. V COLL. AMM. VII OPER. AMM. VII OPER. AMM. IX AUSIL. AMM. IX Parz. Amministrativi OPER. TECN. VI OPER. TECN. VIII AUSIL. TECN. VIII AUSIL. TECN. IX Parz. Altro pers TOTALE PERS. NON DI RUOLO TOTALE GENERALE PERSONALE AC CNT RM1 RM2 NA - OV CT PA MI BO PI TOT ALTRO PERSONALE TIPOLOGIE AC CNT RM1 RM2 NA - OV CT PA MI BO PI TOT. PORTIERI ASSEGNISTI BORSISTI DOTTORANDI CONTRATTISTI MARIE CURIE INCARICATI DI RICERCA PERS. COMANDATO C/O INGV TOTALE GENERALE ALTRO PERSONALE TOTALE RISORSE UMANE AC CNT RM1 RM2 NA - OV CT PA MI BO PI TOT XXXIX

40 Piano Triennale di Attività Costo del personale per tipologia al 16/10/'06 I costi del personale in servizio sono stati previsti, come si evince dal Bilancio di previsione per l'esercizio finanziario 2007, nel modo che segue TAB. 4 COSTI PERSONALE IN SERVIZIO 2007 Costi personale a tempo indeterminato (n. 450 unità + n. 72 unità = n. 522 unità al 16/10/'06) Emolumenti fissi ,00 Emolumenti accessori ,00 Oneri riflessi ,00 Oneri indiretti ,00 Totale personale a tempo indeterminato ,00 Costi personale a tempo determinato (n. 53 unità + n. 27 unità = n. 80 unità al 16/10/'06) Emolumenti fissi ,00 Emolumenti accessori ,00 Oneri riflessi ,00 Oneri indiretti ,00 Totale personale a tempo determinato ,00 Parziale ,00 Maggiori oneri 2007 Per assunzioni autorizzate con DPR 28/4/' ,00 (oneri omnicomprensivi a regime) Varie ,00 Accantonamenti per rinnovo contrattuale (oneri omnicomprensivi a regime) ,00 Totale maggiori oneri ,00 Totale generale ,00 4. Programmazione del fabbisogno organico Nel corso del primo anno del triennio di riferimento l'obiettivo è quello di procedere alla assunzione dei n. 7 vincitori di concorso in attesa della immissione in ruolo (tali assunzioni sono state autorizzate con DPR del 28/4/'06 e sono state sinora rinviate per meri problemi logistici e alla assunzione dei n. 10 vincitori dei concorsi attualmente in corso di espletamento (tali concorsi sono stati autorizzati con DPCM 4/8/'05 e l'autorizzazione a procedere alle relative assunzioni sta per essere inoltrata ai sensi del comma 520 dell'articolo unico della legge finanziaria 2007) per un totale di n. 17 assunzioni da disporre nel corso del 2007 (di cui n. 7 già autorizzate e finanziate). Dopo le predette operazioni, resterebbero vacanti n. 45 posti Se fosse possibile procedere alla copertura dei predetti posti organici, compatibilmente con le limitazioni vigenti in materia di assunzioni da parte delle pubbliche amministrazioni, entro il termine del triennio di riferimento e cioè entro il 31/12/2009, il fabbisogno organico risulterebbe sufficientemente soddisfatto e l'ente verrebbe posto in condizione di perseguire compiutamente gli obiettivi programmatici generali stabiliti dal Consiglio Direttivo. La ripartizione per profili degli ulteriori n. 45 posti verrà effettuata successivamente, previa eventuale modifica della pianta organica. Di conseguenza, ai fini della quantificazione degli oneri relativi a tali n. 45 assunzioni, si è proceduto sulla base del costo medio annuo per unità di personale, con l'esito che segue (per il primo anno di assunzione, inoltre, in tutti i casi gli oneri sono stati calcolati solo per il II semestre, essendo poco verosimile prevedere assunzioni con decorrenza antecedente). XL

41 Presentazione e Inquadramento del Piano Triennale TAB. 5 PROFILO Livello Totale Costo unitario Costo nel Triennio Costo 2008 Costo 2007 PRIMO RICERCATORE II , , , ,00 RICERCATORE III , , , ,00 TECNOLOGO III , , , ,00 FUNZIONARIO AMM. V , , , ,00 VARI , , ,00 VARI , ,00 TOTALE , , ,00 XLI

42 Piano Triennale di Attività IX. Fabbisogno Finanziario Come si è già accennato nel paragrafo "Le risorse finanziarie disponibili", sono da prevedere per l'esercizio finanziario 2007 spese c.d. "incomprimibili" (gestione ordinaria centralizzata - spese fisse di funzionamento - e gestione ordinaria decentrata - funzionamento delle sezioni) per complessivi ,00, così ripartite: TAB. 6 USCITE ORDINARIE CENTRALIZZATE 2007 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 2007 SEZIONI (si ipotizzano gli stessi budget definitivi 2006) NAPOLI - OSSERVATORIO VESUVIANO ,00 MILANO ,00 PALERMO ,00 CATANIA ,00 ROMA ,00 ROMA2 CENTRO NAZIONALE TERREMOTI , ,00 BOLOGNA ,00 PISA ,00 TOTALE USCITE ORDINARIE DECENTRATE ,00 TOTALE USCITE ORDINARIE CENTRALIZZATE ,00 XLII

43 Presentazione e Inquadramento del Piano Triennale 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 lavori); - spese per il mantenimento del livello tecnologico esistente; - spese per l'innalzamento del livello tecnologico esistente. Le spese di AC (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 e 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 TAB. 5. Per quanto sopra, è possibile rideterminare l'andamento della spesa per il personale e, di conseguenza, il fabbisogno finanziario generale secondo il seguente prospetto (tenendo conto dell'aumento fisiologico (2% delle spese ordinarie al netto di quelle per il personale) delle spese per acquisto di beni e servizi dovuto al processo inflattivo in corso): TAB. 7 ANNO MAGGIORI ONERI MAGGIORI ONERI SPESE ORDINARIE FABBISOGNO TOTALE PER IL PERSONALE FUNZIONAMENTO CONSOLIDATE , , , , , , , , , , ,74 Risulta di tutta evidenza che il contributo ordinario MIUR dovrà essere adeguato, già a partire dall'esercizio 2007, per corrispondere alle accresciute necessità di cui sopra e per non compromettere l'ordinario funzionamento dell'ente e il programmato processo di sviluppo di tutte le sue attività. XLIII

44 Piano Triennale di Attività X. Azioni connesse alla formazione L INGV svolge da molti anni un intensa opera rivolta alla formazione dei ricercatori e al trasferimento delle conoscenze scientifiche verso una vasta platea. Questa include non solo il mondo della ricerca nazionale e internazionale, le istituzioni, le amministrazioni locali e il grande pubblico, ma anche l industria, con particolare riferimento a quella che opera in campo energetico e ambientale. Complessivamente le attività di Formazione possono essere ricondotte a tre alvei principali, di cui vengono di seguito fornite le caratteristiche essenziali. Grandi iniziative istituzionali Il primo alveo riguarda grandi iniziative istituzionali, tra cui spicca la partecipazione a consorzi universitari, programmi della Comunità Europea, scuole di specializzazione. Si tratta per lo più di iniziative a carattere internazionale e di alto profilo scientifico, alle quali l INGV contribuisce con ingenti risorse sia umane che finanziarie. Segue un elenco sintetico delle iniziative più recenti. L INGV è socio fondatore dello European Centre for Training and Research in Earthquake Engineering (Eucentre), un centro di ricerca avanzata senza scopo di lucro. Il centro, organizzato in Fondazione, è stato co-fondato dal Dipartimento della Protezione Civile (DPC), dall Università degli Studi di Pavia (UniPV) e dall Istituto Universitario di Studi Superiori di Pavia (IUSS), con il fine di promuovere, sostenere e curare la formazione e la ricerca nel campo della riduzione del rischio sismico... attraverso... la formazione di operatori aventi spiccate capacità scientifiche e professionali nel settore dell'ingegneria sismica, con particolare riferimento alla sismologia, geologia, geotecnica, comportamento di materiali e strutture, analisi strutturale, progetto di nuove strutture, valutazione ed adeguamento di strutture esistenti, anche in situazioni di emergenza.... L INGV partecipa, assieme alle Università di Pavia, Patrasso e Grenoble, l Imperial College di Londra e il Centro Comune di Ricerca di Ispra, all iniziativa Masters in Earthquake Engineering and Engineering Seismology (MEEES), uno dei programmi Erasmus Mundus riconosciuti dalla Comunità Europea. Nel gennaio 2005 l INGV ha firmato con l Università degli Studi di Pavia e l Istituto Universitario di Studi Superiori di Pavia, la Middle East Technical University di Ankara e il Dipartimento della Protezione Civile della Presidenza del Consiglio dei Ministri un Memorandum of Understanding per la costituzione di un Centre for Advanced Studies and Research in the Field of Earthquake Engineering, Seismology, Seismotectonics and Disaster Management (Chess Centre). Il Memorandum prevede l istituzione di una scuola di master e di dottorato, la collaborazione in attività di gestione del rischio e dell emergenza e lo sviluppo di progetti di ricerca comuni. Dal 1984 l INGV (e in precedenza l ING) svolge a Erice delle scuole che vanno sotto il nome collettivo di International School of Geophysics. Il ciclo, che nel 2006 è giunto alla ventiseiesima edizione, tratta un ampio spettro di discipline geofisiche, includendo sia studi a carattere eminentemente teorico sia studi di natura applicativa. In oltre due decenni la International School of Geophysics ha ospitato alcune centinaia di scienziati e oltre mille giovani ricercatori provenienti da tutti i paesi del mondo. Da almeno un decennio l INGV (e in precedenza l ING) ha stipulato convenzioni per lo svolgimento e il finanziamento di corsi di dottorato presso le Universita' di Bologna, Milano, Roma, Catania. Altre convenzioni sono in itinere. Da circa un decennio l INGV (e in precedenza l ING) è membro del Consorzio Area di ricerca in astrogeofisica con sede presso l università di L Aquila che, fra i suoi obiettivi, oltre alla ricerca nel settore specifico, sviluppa attività di formazione avanzata e convegnistica in discipline geofisico-spaziali. Dal 2003 l INGV è membro del Centro per lo studio della variabilità del Sole (CVS) istituito dalla Regione Lazio con legge regionale nell ambito di una collaborazione scientifica con l'osservatorio Astronomico di Roma e l'università degli Studi di Roma "Tor Vergata". Fra i compiti del centro spicca l attività di formazione ad alto livello, attraverso la promozione di tesi di laurea, gestione di corsi di dottorato e concessione di borse di studio e di contratti post-dottorato. Nell ambito di una convenzione tra l INGV e il Ministero della Difesa avviata nel 2001, e in via di rinnovo per il triennio , vengono organizzati seminari tecnico-scientifici di aggiornamento per ufficiali delle Forze Armate. I seminari, con frequenza semestrale, riguardano tutte le tematiche connesse alla fisica della radiopropagazione. Iniziative individuali coordinate Il secondo alveo grazie al quale l INGV esplica intensa attività di Formazione è quello rappresentato dai suoi ricercatori e tecnologi, che in forma coordinata ma talora anche per iniziativa dei singoli tengono corsi universitari e seminari di XLIV

45 Presentazione e Inquadramento del Piano Triennale aggiornamento e elaborano testi e documenti per la didattica di livello universitario o per l aggiornamento professionale. Un capitolo a parte merita l attività di tutoraggio di studenti ai vari livelli di istruzione superiore previsti dall attuale ordinamento universitario. Tutte queste iniziative ricadono generalmente nel quadro dei rapporti di scambio-dati e di collaborazione scientifica tra l INGV e numerose università italiane e straniere, enti di ricerca non accademica e enti locali. Lo schema che segue riassume l attività svolta nel biennio da ricercatori e tecnologi dell INGV, ordinata secondo tre voci indipendenti. Tutoraggio. Attività svolta a favore di studenti universitari a vari livelli in collaborazione con un relatore dello stesso ateneo. L analisi è stata condotta con riferimento a sei diverse categorie studenti (vedi tabella). Categoria tutoraggio N. Dottorati di ricerca in atenei italiani 52 Dottorati di ricerca in atenei stranieri 1 Laurea specialistica 19 Master/Laurea breve 8 Laurea (corso tradizionale) 41 Altro 7 Corsi tenuti presso università, corsi di master presso enti locali, altri corsi di alta formazione. Attività svolta a favore di un pubblico molto diversificato, che include studenti s.s., liberi professionisti, insegnanti scolastici a vario livello, tecnici appartenenti ad istituzioni pubbliche, enti locali e industria e specializzazione post-universitaria in genere. Categorie corsi N. Corsi universitari (tutti i livelli) 56 Corsi di formazione insegnanti 17 Corsi di formazione professionisti 19 Corsi di formazione Forze Armate 5 Specializzazione post-universitaria 9 Produzione testi/documenti di didattica a livello universitario. Attività svolta a favore di studenti universitari (dispense di corsi universitari), manuali d uso a vantaggio di professionisti e tecnici specializzati. Per il biennio sono stati censiti 9 prodotti di questo tipo. Trasferimento delle conoscenze scientifiche Un terzo alveo di azione dell INGV verso il mondo esterno riguarda il costante e progressivo trasferimento di dati osservativi, risultati e conoscenze verso una moltitudine di ricercatori, figure professionali ad elevata specializzazione, enti pubblici, oltre che naturalmente verso il grande pubblico. Il trasferimento avviene in larga misura attraverso il sito internet dell INGV. Seguono alcuni esempi di informazioni, risultati e dati trasferiti all esterno attraverso questa modalità. Le reti e i sistemi di monitoraggio dell INGV rappresentano una formidabile patrimonio di dati riguardanti un ampio spettro di fenomeni geofisici, non solo alla scala nazionale ma anche alla scala dell intero pianeta. Attraverso le pagine del sito internet dell INGV vengono divulgati in tempo reale o quasi-reale dati osservativi su parametri diversissimi, organizzati in serie temporali e visualizzati in modo da facilitarne l interpretazione. XLV

46 Piano Triennale di Attività I dati acquisiti grazie alle reti, ai sistemi di monitoraggio, ai laboratori, alle indagini geologiche di terreno e alle ricerche storiche formano il nucleo di un sistema di banche-dati permanenti e sempre accessibili. I dati contenuti in tali banche-dati, tutte interrogabili in forma interattiva e alcune anche georeferenziate, vengono resi disponibili attraverso pagine del sito internet dell INGV, permettendo analisi e correlazioni di numerosi parametri geofisici. A partire dal 2003 l INGV è stato impegnato nel trasferimento delle conoscenze scientifiche, della normativa nazionale e delle deliberazioni regionali in tema di pericolosità sismica del territorio. Con l uscita della Ordinanza della Presidenza del Consiglio dei Minsitri 3519 (28 aprile 2006) in Gazzetta Ufficiale, che contiene la nuova Mappa di pericolosità sismica di riferimento per il territorio nazionale, il sito internet della sezione INGV di Milano ( è diventato il riferimento ufficiale su questa materia per migliaia di professionisti, ricercatori, amministratori e semplcii cittadini. La pagina consente un gran numero di elaborazioni personalizzate e viene aggiornata con regolarità. XLVI

47 Presentazione e Inquadramento del Piano Triennale XI. Metodologie adottate per la valutazione delle attività di ricerca La valutazione della attività dell 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. In aggiunta, 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 anidride carbonica). L INGV sta inoltre partecipando a recenti iniziative a scala internazionale per il monitoraggio e lo early warning 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 disseminazione 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 menzione a parte merita il sito internet dell INGV che, a seguito di alcuni importanti eventi verificatisi nel 2004, ha registrato nuovi picchi di contatti. È stata recentemente avviata una profonda ristrutturazione del sito, con l obiettivo primario di venire incontro all evoluzione della domanda di sapere da parte di ricercatori, rappresentanti delle istituzioni, professionisti e semplici cittadini. 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 degli organi): il Collegio dei Revisori dei Conti (invariato) il Comitato di Consulenza Scientifica (modificato nella composizione con efficacia 1/1/ 07) il Collegio Unico di Valutazione Scientifica e Controllo Strategico (derivante dall accorpamento del Comitato Interno di Valutazione e del Servizio di Valutazione e Controllo Strategico con efficacia 1/1/ 07) 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. 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, tra il 19 e il 21 giugno 2006 si è svolta una riunione del Comitato Interno di Valutazione, che ha esaminato i Rapporti di attività per il 2004 e il 2005; per quanto riguarda l attività del Comitato di Consulenza Scientifica, in data 27/4/2006 è stato trasmesso al Presidente dell INGV il Verbale 01/2006 relativo al parere di detto Comitato sul documento Rapporto sull Attività Scientifica 2005 predisposto dall ente nei primi mesi del Infine, 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). XLVII

48 Piano Triennale di Attività Si riportano qui di seguito i punti di forza e i punti di debolezza evidenziati nelle conclusioni di quest ultima relazione. Nel prendere atto del giudizio del CIVR si consideri però che la valutazione ha riguardato il triennio , un periodo durante il quale l INGV ha progressivamente posto le proprie basi di operatività. Punti di forza: buon livello di qualità della produzione scientifica, buon grado di internazionalizzazione dei programmi di ricerca, discreta capacità di attrarre risorse esterne. Punti di debolezza: scarsa interazione con il mondo produttivo, insufficiente impegno nell attività di formazione, integrazione non ottimale fra le varie sezioni dell Istituto. XLVIII

49 Obiettivi da conseguire nel Triennio

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51 Obiettivi da conseguire nel Triennio Introduzione L INGV svolge attività di ricerca, sorveglianza e consulenza in Geofisica, Geochimica e Vulcanologia. L obiettivo principale che si propone di raggiungere è la conoscenza 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 di ampio raggio volti al miglioramento delle conoscenze ed allo sviluppo della scienza, che potremmo definire di ricerca pura, sia progetti più applicativi volti all utilizzo immediato dei dati che vengono acquisiti per risolvere specifici problemi di carattere ambientale e industriale, 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 fortemente caratterizzati da un elevato contenuto di ricerca immediatamente fruibile e quindi fortemente applicata, mentre al contrario l Obiettivo Generale 3 ha una forte caratterizzazione di ricerca non immediatamente fruibile e quindi non applicata. 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 2004 e fino al presente Piano Triennale. 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, che dettagliato dalle tabelle che seguono è indirizzata mediante diversi Temi Trasversali Coordinati, risiede essenzialmente nella produzione continua di dati osservativi, 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 consulenze agli organi governativi e alle pubbliche amministrazioni, si può ricordare il fondamentale ruolo che l INGV svolge ormai da molti anni nel campo della protezione dei cittadini dal rischio sismico, dal rischio vulcanico e da quello ambientale. Questo ruolo viene svolto attraverso pareri in merito alle azioni sociali 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. 5

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53 Tabelle di sintesi

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55 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 seguito è quello già utilizzato per i Piani Triennali , e Le tabelle offrono inoltre il dettaglio di come le diverse attività sono raggruppate nei Temi Trasversali Coordinati (TTC, descritti in dettaglio nella Introduzione di questo volume) e dei Progetti, Convenzioni o Consulenze a finanziamento esclusivamente o prevalentemente esterno che ricadono all interno di ogni obiettivo. Segue una breve descrizione delle diverse voci che compongono le tabelle. Tanto gli Obiettivi Generali (in testa alle tabelle) quanto gli Obiettivi Specifici (delineati in nero su sfondo grigio scuro) 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 derivanti dall ampliamento e conseguente scorporo di attività già pianificate per il triennio Tutte le modifiche - di numerazione, nomenclatura e struttura delle tabelle - possono essere facilmente percepite facendo riferimento alla colonna Note delle Tabelle stesse. In fondo alle tabelle riepilogative dei cinque Obiettivi Generali è stata introdotta una nuova tabella che riassume l impegno delle diverse sezioni in attività di amministrazione e supporto alla ricerca. Segue una descrizione dettagliata dei diversi campi in cui si articolano le Tabelle. Identificativo numerico dell Obiettivo Specifico/Progetto. Si tratta di un codice numerico di due cifre (Obiettivi Specifici) o due cifre e una lettera progressiva (Progetti, Convenzioni e Consulenze) che identifica 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 corso del 2004 (si veda il Capitolo VI della sezione Presentazione e Inquadramento di questo volume per ulteriori dettagli). Obiettivo Specifico/Progetto. Descrive compiutamente l attività in questione e gli eventuali progetti su fondi prevalentemente esterni che ricadono al suo interno. Gli Obiettivi Specifici sono riportati su sfondo grigio, mentre i Progetti (Convenzioni, Consulenze) sono evidenziati da uno sfondo bianco. I Progetti sono elencati partendo da quelli a finanziamento prevalentemente nazionale e procedendo verso quelli a finanziamento prevalentemente internazionale. Per ogni Progetto, oltre al titolo completo, è riportato il responsabile globale (nel casi di progetti coordinati dall INGV) o il responsabile del finanziamento INGV (nel caso di progetti coordinati da altre istituzioni). Durata. L INGV è una struttura di ricerca con compiti di sorveglianza e monitoraggio chiaramente delineati nella sua legge istitutiva. Tali compiti caratterizzano fortemente tutte le attività svolte e permeano le attività di ricerca in senso stretto. Pertanto tutti gli Obiettivi Specifici vengono necessariamente svolti lungo un arco temporale che copre l intera durata triennale del Piano. Viceversa, per i Progetti (Convenzioni, Consulenze) viene indicata la reale durata dell attività e del relativo finanziamento, espressa in mesi dal 1 gennaio In caso di Progetti in itinere alla data indicata la durata riportata va intesa come durata residua prevista. Sezioni INGV coinvolte. Molti dei temi trattati sono caratterizzati da una forte interdisciplinarietà. 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 la specifica attività, sulla base di 12 mesi per anno/persona. L impegno si riferisce al primo anno del triennio considerato (2007). La stima globale per ciascun Obiettivo Specifico include sia i mesi/persona impegnati su attività strettamente istituzionali, sia quelli impegnati su Progetti, Convenzioni e Consulenze. Si consideri che nel calcolo totale dei mesi/persona sono stati considerati solo i ricercatori 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. Nel caso di Progetti, Convenzioni e Consulenze, il coinvolgimento di una sezione è segnalata con una crocetta. Acronimi delle 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. Mesi/persona (totale). Totale dell impegno delle singole strutture INGV coinvolte per il primo anno del triennio considerato in questo Piano Triennale (2007). Note/Ente Sovventore. In questa colonna vengono riportate infomazioni diverse a seconda che la riga corrispondente descriva un Obiettivo Specifico oppure un Progetto, Convenzione o Consulenza. Per gli Obiettivi Specifici il campo contiene delle Note, che riassumono le modifiche - di numerazione, nomenclatura o struttura delle tabelle intervenute rispetto al Piano Triennale Se non diversamente specificato, il finanziamento di tutte le attività è implicitamente a carico del c.d. Fondone concesso dal MIUR, del finanziamento concesso dal 9

56 Piano Triennale di Attività DPC sotto la voce Attività di Monitoraggio e Sorveglianza e delle altre voci di finanziamento strettamente istituzionali. La natura e composizione di tali fondi è dettagliata nel Capitolo VII della sezione Presentazione e Inquadramento Introduzione di questo volume. Viceversa, nel caso di Progetto, Convenzione o Consulenza viene indicato l ente, il fondo o la legge grazie o a carico del quale avviene il finanziamento delle attività descritte. In questo campo compaiono come Fondi DPC - art. 5b e Fondi DPC - art. 5c rispettivamente i fondi concessi dal DPC per Potenziamento delle reti di monitoraggio (art. 5b della convenzione tra DPC e INGV) e Prosecuzione delle attività di studi e ricerche sulla sismicità e sul vulcanismo (art. 5c della convenzione tra DPC e INGV). Si tratta di fondi soggetti a rendicontazione periodica e quindi assimilati a tutti gli effetti a finanziamenti di tipo esterno. In tutti gli altri casi vengono esplicitati il nome o l acronimo dell ente sovventore. La dicitura MIUR seguita da un altro acronimo indica finanziamenti a carico del Ministero dell Università e della Ricerca Scientifica concessi attraverso strumenti quali il FIRB e il FISR o attraverso leggi o progetti speciali (come nel caso del Programma Nazionale di Ricerche in Antartide, indicato come MIUR-PNRA). Nota. Si fa presente che le tabelle sono aggiornate al quadro del personale e dei progetti disponbile alla data del 1 novembre Data l'elevata dinamica che caratterizza l'ingv, le tabelle rappresentano un elemento di previsione che sarà, quindi, soggetto ad aggiornamenti nel corso dell'anno. 10

57 Obiettivi da conseguire nel Triennio Obiettivo Generale 1: Sviluppo dei sistemi di osservazione TTC Obiettivo Specifico/Progetto Monitoraggio sismico del territorio nazionale 1.1. a PRO.S.IS. - CE.S.IS. - Progetto per la realizzazione del Centro per la sismologia e l'ingegneria sismica - Rete sismologica (Resp. Cattaneo Marco) 1.1. b AIRPLANE - Piattaforma di ricerca multidisciplinare su terremoti e vulcani - UR 3 "Monitoraggio sismologico" (Resp. Amato Alessandro) 1.1. c Potenziamento delle reti di monitoraggio - Rete sismica nazionale (Resp. Amato Alessandro) 1.1. d Potenziamento delle reti di monitoraggio - Rete accelerometrica dell'italia settentrionale (Resp. Augliera Paolo) 1.1. e Programma Quadro per l'attuazione del programma triennale della sorveglianza sismica e vulcanica in Sicilia - UR S1 e S2 (Resp. Bonaccorso Alessandro) 1.1. f Monitoraggio sismico e valutazione della pericolosità sismica in centri urbani significativi dei comuni della Valtiberina (Resp. Cocco Massimo) 1.1. g Convenzione generale tra la Provincia di Modena, la Provincia di Reggio Emilia, il Comune di Toano (RE), la Regione Emilia Romagna e l'ingv per il monitoraggio e lo studio della sismicità (Resp. Cattaneo Marco) 1.1. h Convenzione tra la Regione Emilia/Romagna e l'ingv per attività connesse al rischio sismico ai fini di protezione civile (Resp. Amato Alessandro) 1.1. i Convenzione tra la Regione Marche e l'ingv per attività di monitoraggio sismico del territorio regionale e servizi nel settore della protezione civile (Resp. Amato Alessandro) 1.1. l NERIES - Infrastrutture per il monitoraggio sismico a scala europea - UR NA2 (Resp. Mazza Salvatore) 1.1. m WEIRD - WiMax Extension to Isolated Research Data netorks (Resp. Castellano Mario) Durata (mesi da 01/2007) AC BO CNT CT MI NA PA PI RM1 RM2 Mesi/persona (totale) Note/Ente sovventore 36 0,0 4,0 585,0 98,0 48,0 44,0 0,0 0,0 30,0 1,0 810,0 OS invariato rispetto all'anno precedente Breve descrizione dell'obiettivo Specifico/Note o descrizione del Progetto 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. 5 X 0,0 MIUR - L. 488/92 Il progetto contribuisce a OS 1.1 e OS 1.9, rispettivamente per la rete sismologica e per la rete GPS 36 X 0,0 MIUR - FIRB 7 X X 0,0 DPC - Convenzione , art. 5b 7 X X 0,0 DPC - Convenzione , art. 5b 34 X 0,0 DPC e Regione Sicilia 8 X 0,0 Regione Toscana 3 X 0,0 Province di Modena e Reggio Emilia - Convenzione 2 X 0,0 Regione Emilia Romagna - Convenzione 12 X 0,0 Regione Marche - Convenzione 42 X 0,0 CE Il progetto contribuisce a OS 1.1 e OS X 0,0 CE Il progetto contribuisce a OS 1.1 e OS 1.4

58 Piano Triennale di Attività TTC Obiettivo Specifico/Progetto Sorveglianza geochimica delle aree vulcaniche attive 1.2. a Sviluppo Nuove Tecnologie per la Protezione e Difesa del Territorio dai Rischi Naturali - Modulo B6 "Geochimica nelle aree vulcaniche e tettoniche attive" (Resp. Quattrocchi Fedora) Durata (mesi da 01/2007) AC BO CNT CT MI NA PA PI RM1 RM2 Mesi/persona (totale) Note/Ente sovventore 36 0,0 0,0 0,0 43,0 0,0 9,0 260,0 0,0 80,0 0,0 392,0 OS invariato rispetto all'anno precedente 12 X 0,0 MIUR - FIRB Breve descrizione dell'obiettivo Specifico/Note o descrizione del Progetto 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 b Potenziamento delle reti di monitoraggio - Reti geochimiche (Resp. Favara Rocco) 1.2. c DPC-V5 - Ricerche relative al degassamento diffuso in Italia (Resp. Chiodini Giovanni, Valenza Mariano) 1.2. d Programma Quadro per l'attuazione del programma triennale della sorveglianza sismica e vulcanica in Sicilia - UR GEO-PA2 (Resp. Favara Rocco) 1.2. e Manutenzione Sensori Radon-ARPA UMBRIA (Resp. Galli Gianfranco) 1.2. f NOVAC - Network for Observation of Volcanic and Atmospheric Change (Resp. Burton Mike) 1.3 TTC Sorveglianza geodetica delle aree vulcaniche attive 1.3. a Sviluppo Nuove Tecnologie per la Protezione e Difesa del Territorio dai Rischi Naturali - Modulo B1 "Installazione di sensori a larga banda in pozzo per lo studio della sismicità in aree vulcaniche e tettoniche" (Resp. Martini Marcello) 1.3. b Potenziamento delle reti di monitoraggio - Reti geodetiche dei vulcani campani (Resp. Macedonio Giovanni) 1.3. c Potenziamento delle reti di monitoraggio - Reti geodetiche dei vulcani siciliani (Resp. Bonaccorso Alessandro) 1.3. d DPC-V2 - Attività di monitoraggio e ricerca a Stromboli e Panarea (Resp. Patanè Domenico, Tibaldi Alessandro) 7 X 0,0 DPC - Convenzione , art. 5b 7 X X X X 0,0 DPC - Convenzione , art. 5c 34 X 0,0 DPC e Regione Sicilia Il progetto contribuisce a OS 1.2 e OS 2.4 Il progetto contribuisce a OS 1.2, OS 1.8 e OS X 0,0 ARPA - Umbria Il progetto contribuisce a OS 1.2 e OS X 0,0 CE Il progetto contribuisce a OS 1.2, OS 1.5 e OS ,0 13,0 10,0 131,0 0,0 137,0 0,0 0,0 0,0 0,0 291,0 OS invariato rispetto all'anno precedente 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. 12 X X 0,0 MIUR - FIRB Il progetto contribuisce a OS 1.3 e OS X 0,0 DPC - Convenzione , art. 5b 7 X 0,0 DPC - Convenzione , art. 5b 7 X X X X X X 0,0 DPC - Convenzione , art. 5c

59 Obiettivo Specifico/Progetto 1.3. e DPC-V3 - Ricerche sui vulcani attivi, precursori, scenari, pericolosità e rischio (Resp. Papale Paolo, Gresta Stefano) 1.4 TTC Sorveglianza sismologica delle aree vulcaniche attive 1.4. a Sviluppo Nuove Tecnologie per la Protezione e Difesa del Territorio dai Rischi Naturali - Modulo B1 "Installazione di sensori a larga banda in pozzo per lo studio della sismicità in aree vulcaniche e tettoniche" (Resp. Martini Marcello) 1.4. b Simulazione dei flussi lavici dell'etna con gli automi cellulari (Resp. Calvari Sonia) 1.4. c Potenziamento delle reti di monitoraggio - Reti sismologiche dei vulcani campani (Resp. Macedonio Giovanni) 1.4. d Potenziamento delle reti di monitoraggio - Reti sismologiche dei vulcani siciliani (Resp. Bonaccorso Alessandro) 1.4. e DPC-V2 - Attività di monitoraggio e ricerca a Stromboli e Panarea (Resp. Patanè Domenico, Tibaldi Alessandro) 1.4. f DPC-V3 - Ricerche sui vulcani attivi, precursori, scenari, pericolosità e rischio (Resp. Papale Paolo, Gresta Stefano) 1.4. g WEIRD - WiMax Extension to Isolated Research Data netorks (Resp. Castellano Mario) 1.5 TTC Sorveglianza dell attività eruttiva dei vulcani 1.5. a Dinamica della sorgente esplosiva stromboliana (Resp. Martini Marcello) Durata (mesi da 01/2007) AC BO CNT CT MI NA PA PI RM1 RM2 Mesi/persona (totale) Note/Ente sovventore 7 X X X X X X X X 0,0 DPC - Convenzione , art. 5c 36 0,0 0,0 6,0 167,0 0,0 167,0 0,0 0,0 0,0 0,0 340,0 OS invariato rispetto all'anno precedente Breve descrizione dell'obiettivo Specifico/Note o descrizione del Progetto Il progetto contribuisce a OS 1.3, OS 1.4, OS 1.5, OS 3.1, OS 3.5, OS 3.6 e OS 4.3 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. 12 X X 0,0 MIUR - FIRB Il progetto contribuisce a OS 1.3 e OS X 0,0 MIUR - FIRB Il progetto contribuisce a OS 1.4, OS 1.5 e OS X 0,0 DPC - Convenzione , art. 5b 7 X 0,0 DPC - Convenzione , art. 5b 7 X X X X X X 0,0 DPC - Convenzione , art. 5c 7 X X X X X X X X 0,0 DPC - Convenzione , art. 5c Il progetto contribuisce a OS 1.3, OS 1.4, OS 1.5, OS 3.5, OS 3.6 e OS 4.3 Il progetto contribuisce a OS 1.3, OS 1.4, OS 1.5, OS 3.1, OS 3.5, OS 3.6 e OS X 0,0 CE Il progetto contribuisce a OS 1.1 e OS ,0 0,0 40,0 180,0 0,0 105,0 28,0 3,0 3,0 9,0 368,0 OS invariato rispetto all'anno precedente 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. 5 X 0,0 MIUR - FIRB Il progetto contribuisce a OS 1.5 e OS 3.6 Obiettivi da conseguire nel Triennio

60 Piano Triennale di Attività Obiettivo Specifico/Progetto 1.5. b Sviluppo Nuove Tecnologie per la Protezione e Difesa del Territorio dai Rischi Naturali - Modulo B5 "Monitoraggio delle emissioni dell Etna" (Resp. Coltelli Mauro) 1.5. c Simulazione dei flussi lavici dell'etna con gli automi cellulari (Resp. Calvari Sonia) 1.5. d DPC-V1 - Proseguimento delle attività già avviate nell'ambito del GNV nel 2003 (Resp. Coltelli Mauro, Chiocci Francesco Latino) 1.5. e DPC-V2 - Attività di monitoraggio e ricerca a Stromboli e Panarea (Resp. Patanè Domenico, Tibaldi Alessandro) 1.5. f DPC-V3 - Ricerche sui vulcani attivi, precursori, scenari, pericolosità e rischio (Resp. Papale Paolo, Gresta Stefano) 1.5. g DPC-V4 - Ideazione, sperimentazione e applicazione di tecniche innovative per lo studio dei vulcani attivi (Resp. Marzocchi Warner, Zollo Aldo) 1.5. h Programma Quadro per l'attuazione del programma triennale della sorveglianza sismica e vulcanica in Sicilia - UR V1, G1 (Resp. Bonaccorso Alessandro) 1.5. l NOVAC - Network for Observation of Volcanic and Atmospheric Change (Resp. Burton Mike) 1.6 TTC Durata (mesi da 01/2007) AC BO CNT CT MI NA PA PI RM1 RM2 Mesi/persona (totale) Note/Ente sovventore Breve descrizione dell'obiettivo Specifico/Note o descrizione del Progetto 12 X X X X 0,0 MIUR - FIRB Il progetto contribuisce a OS 1.5 e OS X 0,0 MIUR - FIRB Il progetto contribuisce a OS 1.4, OS 1.5 e OS X 0,0 DPC - Convenzione , art. 5c 7 X X X X X X 0,0 DPC - Convenzione , art. 5c 7 X X X X X X X X 0,0 DPC - Convenzione , art. 5c 7 X X X X 0,0 DPC - Convenzione , art. 5c 34 X 0,0 DPC e Regione Sicilia 34 X 0,0 CE Osservazioni di Geomagnetismo 36 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 106,0 106,0 OS invariato rispetto all'anno precedente 1.6. a AIRPLANE - Piattaforma di ricerca multidisciplinare su terremoti e vulcani - UR 10 "Caratterizzazione di sito" (Resp. Zolesi Bruno) Il progetto contribuisce a OS 1.5, OS 3.5, OS 3.6 e OS 4.3 Il progetto contribuisce a OS 1.3, OS 1.4, OS 1.5, OS 3.5, OS 3.6 e OS 4.3 Il progetto contribuisce a OS 1.3, OS 1.4, OS 1.5, OS 3.1, OS 3.5, OS 3.6 e OS 4.3 Il progetto contribuisce a OS 1.5, OS 3.1 e OS 4.3 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 Zucchelli (SMZ) in Antartide. Ricadono in questo OS anche le osservazioni per la ripetizione presso i caposaldi della rete magnetica italiana. 36 X 0,0 MIUR - FIRB Il progetto contribuisce a OS 1.6 e OS 2.6

61 Obiettivo Specifico/Progetto 1.6. b Acquisizione ed elaborazione di rilievi gravimetrici-gradiometrici offshore (Resp. Carmisciano Cosmo) 1.6. c Acquisizione ed elaborazione di rilievi gravimetrici-gradiometrici (Resp.Carmisciano Cosmo) 1.7 TTC Durata (mesi da 01/2007) AC BO CNT CT MI NA PA PI RM1 RM2 Mesi/persona (totale) 18 X 0,0 ENI 11 X 0,0 ENI Note/Ente sovventore Osservazioni di Aeronomia 36 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 8,0 118,0 126,0 OS invariato rispetto all'anno precedente 1.7. a Osservazioni in alta atmosfera in Antartide e climatologia spaziale (Resp. De Franceschi Giorgiana) 1.8 TTC Osservazioni di Geofisica Ambientale 1.8. a Sviluppo Nuove Tecnologie per la Protezione e Difesa del Territorio dai Rischi Naturali - Modulo B2 "Monitoraggio multidisciplinare dei fondali marini" (Resp. Zolesi Bruno) 1.8. b Sviluppo Nuove Tecnologie per la Protezione e Difesa del Territorio dai Rischi Naturali - Modulo B4 "Monitoraggio del livello marino per il riconoscimento e lo studio dei maremoti" (Resp. Tinti Stefano - Univ. Bologna) 1.8. c Sviluppo Nuove Tecnologie per la Protezione e Difesa del Territorio dai Rischi Naturali - Modulo B7 "Monitoraggio ambientale" (Resp. Chiappini Massimo) 1.8. d DPC-V5 - Ricerche relative al degassamento diffuso in Italia (Resp. Chiodini Giovanni, Valenza Mariano) 1.8. e Monitoraggio elettromagnetico ambientale nelle bande ULF- ELF - VLF - LF (0.001 Hz khz) (Resp. Palangio Paolo) 24 X 0,0 MIUR - PNRA 36 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 22,0 0,0 0,0 175,0 197,0 OS invariato rispetto all'anno precedente 12 X 0,0 MIUR - FIRB 12 X X 0,0 MIUR - FIRB 12 X 0,0 MIUR - FIRB 7 X X X X 0,0 DPC - Convenzione , art. 5c 6 X 0,0 CE, FESR 2000/2006 (Regione Abruzzo) Breve descrizione dell'obiettivo Specifico/Note o descrizione del Progetto 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, emisfero nord) 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. Il progetto contribuisce a OS 1.2, OS 1.8 e OS 4.5 Obiettivi da conseguire nel Triennio

62 Piano Triennale di Attività Obiettivo Specifico/Progetto 1.8. f KM3NET - Caratterizzazione geofisica e ambientale del sito NEMO (INFN) (Resp. Favali Paolo) 1.8. g 1.9 TTC PEGASO - PotEnziamento di reti Geofisiche e Ambientali SOttomarine (Resp. Favali Paolo) Durata (mesi da 01/2007) AC BO CNT CT MI NA PA PI RM1 RM2 Mesi/persona (totale) 36 X 0,0 CE Note/Ente sovventore 17 X X 0,0 CE e Regione Sicilia Rete GPS Nazionale 36 0,0 11,0 175,0 27,0 0,0 19,0 0,0 0,0 6,0 0,0 238,0 OS invariato rispetto all'anno precedente 1.9. a PRO.S.IS. - CE.S.IS. - Progetto per la realizzazione del Centro per la sismologia e l'ingegneria sismica - Rete geodetica (Resp. Selvaggi Giulio) 1.9. b Sviluppo Nuove Tecnologie per la Protezione e Difesa del Territorio dai Rischi Naturali - Modulo B3 "Sistemi osservativi geodetici: la rete GPS a scala nazionale" (Resp. Selvaggi Giulio) 1.9. c Programma Quadro per l'attuazione del programma triennale della sorveglianza sismica e vulcanica in Sicilia - UR D2 e D7 (Resp. Bonaccorso Alessandro) 1.10 TTC 5 X X 0,0 MIUR - L. 488/92 12 X X 0,0 MIUR - FIRB 34 X 0,0 DPC e Regione Sicilia Telerilevamento 36 0,0 0,0 107,0 43,0 0,0 14,0 9,0 1,0 40,0 0,0 214,0 OS invariato rispetto all'anno precedente a Sviluppo Nuove Tecnologie per la Protezione e Difesa del Territorio dai Rischi Naturali - Modulo B8 "Analisi storica interferometrica delle faglie sismogenetiche" (Resp. Salvi Stefano) b Uso di UAV (Unmanned Aerial Vehicle) per prospezioni geofisiche in Antartide (Resp. Di Stefano Giuseppe) 12 X 0,0 MIUR - FIRB 5 X 0,0 MIUR - PNRA Breve descrizione dell'obiettivo Specifico/Note o descrizione del Progetto 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. Il progetto contribuisce a OS 1.1 e OS 1.9, rispettivamente per la rete sismologica e per la rete GPS 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.

63 Obiettivi da conseguire nel Triennio Obiettivo Specifico/Progetto c PREVIEW - Prevention Information and Early Warning pre-operational services to support the management of risk (Resp. Buongiorno Maria Fabrizia) d NOVAC - Network for Observation of Volcanic and Atmospheric Change (Resp. Burton Mike) Durata (mesi da 01/2007) AC BO CNT CT MI NA PA PI RM1 RM2 Mesi/persona (totale) 24 X 0,0 CE Note/Ente sovventore Breve descrizione dell'obiettivo Specifico/Note o descrizione del Progetto 34 X 0,0 CE Il progetto contribuisce a OS 1.2, OS 1.5 e OS 1.10 Totale - Obiettivo 1 0,0 28,0 911,0 689,0 48,0 495,0 319,0 4,0 167,0 409,0 3070,0 Obiettivo Generale 2: Attività sperimentali e Laboratori 2.1 TTC Obiettivo Specifico/Progetto Laboratorio per le reti informatiche, GRID e calcolo avanzato 2.1. a Progetto per l'implementazione e sviluppo di una e-infrastruttura per la Sicilia basata sul paradigma della Grid (PI2S2) (Resp. Bonaccorso Alessandro) 2.1. b Programma Quadro per l'attuazione del programma triennale della sorveglianza sismica e vulcanica in Sicilia - UR O1 e O2 (Resp. Bonaccorso Alessandro) Durata (mesi da 01/2007) AC BO CNT CT MI NA PA PI RM1 RM2 Mesi/persona (totale) Note/Ente sovventore 36 0,0 0,0 51,0 35,0 22,0 22,0 0,0 15,0 0,0 1,0 146,0 Ex 1.12 "Laboratorio per le reti informatiche, GRID e calcolo avanzato" 36 X 0,0 MIUR (avviso 1575/ Sistemi di calcolo e simulazione ad alte prestazioni - azione A, misura 2.2) 34 X 0,0 DPC e Regione Sicilia 2.2 Laboratorio di paleomagnetismo 36 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 40,0 40,0 OS invariato rispetto all'anno precedente 2.3 TTC Laboratori di chimica e fisica delle rocce 2.3. a Sviluppo Nuove Tecnologie per la Protezione e Difesa del Territorio dai Rischi Naturali - Modulo C1 "Vulcanologia sperimentale ed analitica" (Resp. Scarlato Piergiorgio) 36 0,0 2,0 0,0 18,0 0,0 28,0 0,0 12,0 102,0 43,0 205,0 OS invariato rispetto all'anno precedente 12 X X 0,0 MIUR - FIRB Breve descrizione dell'obiettivo Specifico/Note o descrizione del Progetto 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 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 sperimentali di chimica e fisica delle rocce rappresentano un importante ed innovativo settore di ricerca e costituiscono il naturale completamento osservativo alle attività di ricerca e sorveglianza che l INGV svolge in particolare nel campo della sismologia e del vulcanismo. Questo TTC coordina le diverse attività dei laboratori sperimentali, tendendo a realizzare una infrastruttura trasversale aperta ed efficiente. 17

64 Piano Triennale di Attività Obiettivo Specifico/Progetto 2.3. b Sviluppo Nuove Tecnologie per la Protezione e Difesa del Territorio dai Rischi Naturali - Modulo C2 "Geofisica e meccanica delle rocce" (Resp. Sagnotti Leonardo) 2.3. c AIRPLANE - Piattaforma di ricerca multidisciplinare su terremoti e vulcani - UR 6 "Fattibilità di perforazione aree a rischio" (Resp. Cocco Massimo) 2.4 TTC Laboratori di geochimica dei fluidi Durata (mesi da 01/2007) AC BO CNT CT MI NA PA PI RM1 RM2 Mesi/persona (totale) Note/Ente sovventore 12 X X 0,0 MIUR - FIRB 36 X 0,0 MIUR - FIRB Breve descrizione dell'obiettivo Specifico/Note o descrizione del Progetto 36 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 11,0 215,0 0,0 12,0 0,0 238,0 OS invariato rispetto Il compito primario di questo TTC è l armonizzazione dell attività all'anno precedente 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 a Potenziamento delle reti di monitoraggio - Rete geochimica (Resp. Favara Rocco) 2.4. b Programma Quadro per l'attuazione del programma triennale della sorveglianza sismica e vulcanica in Sicilia - UR GEO-PA1 (Resp. Favara Rocco) 2.4. c Programma Quadro per l'attuazione del programma triennale della sorveglianza sismica e vulcanica in Sicilia - UR V3 (Resp. Bonaccorso Alessandro) 2.4. d Manutenzione Sensori Radon- ARPA UMBRIA (Resp. Galli Gianfranco) 2.5 Laboratorio per la rete sismica sottomarina 2.5. a NERIES - Infrastrutture per il monitoraggio sismico a scala europea - UR NA6 (Resp. Favali Paolo e D'Anna Giuseppe) 7 X 0,0 DPC - Convenzione , art. 5b 34 X 0,0 DPC e Regione Sicilia 34 X 0,0 DPC e Regione Sicilia Il progetto contribuisce a OS 1.2 e OS 2.4 Il progetto contribuisce a OS 1.2 e OS X 0,0 ARPA - Umbria Il progetto contribuisce a OS 1.2 e OS ,0 0,0 36,0 0,0 0,0 4,0 0,0 0,0 0,0 16,0 56,0 Ex 1.11 "Rete sismica sottomarina" 42 X X 0,0 CE I sistemi osservativi multidisciplinari sottomarini completano la rete geofisica di monitoraggio del territorio. In questo OS vengono sviluppati prototipi ( l'obs/h del CNT già prodotto in 7 esemplari, SN1 modulo multidisciplinare con connessione real-time attualmente in funzione in Sicilia Orientale a 2060 metri di profondità ) e la tecnologia per l adattamento all ambiente marino di sensori realizzati per osservazioni in terra. A questo laboratorio che ha sede presso l'osservatorio di Gibilmanna del CNT è affidata la gestione della rete sismica sottomarina di pronto intervento nonchè lo studio e la realizzazione dei prototipi per l'espansione a mare della rete sismica terrestre.

65 Obiettivi da conseguire nel Triennio TTC Obiettivo Specifico/Progetto Laboratorio di gravimetria, magnetismo ed elettromagnetismo in aree attive 2.6. a AIRPLANE - Piattaforma di ricerca multidisciplinare su terremoti e vulcani - UR 10 "Caratterizzazione di sito" (Resp. Zolesi Bruno) 2.6. b Programma Quadro per l'attuazione del programma triennale della sorveglianza sismica e vulcanica in Sicilia - UR ROMA 2-1 (Resp. Zolesi Bruno) Durata (mesi da 01/2007) AC BO CNT CT MI NA PA PI RM1 RM2 Mesi/persona (totale) Note/Ente sovventore 36 0,0 0,0 4,0 42,0 0,0 29,0 0,0 0,0 0,0 57,0 132,0 OS invariato rispetto all'anno precedente Breve descrizione dell'obiettivo Specifico/Note o descrizione del Progetto 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. 36 X 0,0 MIUR - FIRB Il progetto contribuisce a OS 1.6 e OS X DPC e Regione Sicilia Totale - Obiettivo 2 0,0 2,0 91,0 95,0 22,0 94,0 215,0 27,0 114,0 157,0 817,0 Obiettivo Generale 3: Studiare e capire il sistema Terra Obiettivo Specifico/Progetto Durata (mesi da 01/2007) AC BO CNT CT MI NA PA PI RM1 RM2 Mesi/persona (totale) Note/Ente sovventore 3.1 Fisica dei terremoti 36 0,0 21,0 30,0 29,0 0,0 27,0 0,0 0,0 94,5 0,0 201,5 Include anche l'ex 2.5 "Laboratorio di metodologie innovative per lo studio dei vulcani" 3.1. a AIRPLANE - Piattaforma di ricerca multidisciplinare su terremoti e vulcani - UR 6 "Fattibilità di perforazione aree a rischio" (Resp. Cocco Massimo) 3.1. b DPC-V4 - Ideazione, sperimentazione e applicazione di tecniche innovative per lo studio dei vulcani attivi (Resp. Marzocchi Warner, Zollo Aldo) 3.1. c DPC-V3 - Ricerche sui vulcani attivi, precursori, scenari, pericolosità e rischio (Resp. Papale Paolo, Gresta Stefano) Breve descrizione dell'obiettivo Specifico/Note o descrizione del Progetto 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). 36 X 0,0 MIUR - FIRB Il progetto contribuisce a OS 2.3 e OS X X X X 0,0 DPC - Convenzione , art. 5c 7 X X X X X X X X 0,0 DPC - Convenzione , art. 5c Il progetto contribuisce a OS 1.5, OS 3.1 e OS 4.3 Il progetto contribuisce a OS 1.3, OS 1.4, OS 1.5, OS 3.1, OS 3.5, OS 3.6 e OS

66 Piano Triennale di Attività Obiettivo Specifico/Progetto 3.1. d SAFER - Seismic early warning For EuRope (Resp. Cocco Massimo) 3.1.e TRIGGS - Triggering mechanisms in metastable complex systems (Resp. Tosi Patrizia) Durata (mesi da 01/2007) AC BO CNT CT MI NA PA PI RM1 RM2 Mesi/persona (totale) 24 X 0,0 CE 36 X 0,0 CE Note/Ente sovventore Breve descrizione dell'obiettivo Specifico/Note o descrizione del Progetto 3.1. f VOLUME - VOLcanoes Understanding subsurface mass movement (Resp. Saccorotti Gilberto) 20 X X X 0,0 CE Il progetto contribuisce a OS 3.1 e OS Tettonica attiva 36 0,0 5,0 57,0 28,0 0,0 29,0 27,0 6,0 159,5 5,0 316,5 OS invariato rispetto Questo OS fortemente pluridisciplinare promuove tutte le ricerche finalizzate a comprendere e quantificare la tettonica attiva. all'anno precedente 3.2. a DPC-S2 - Terremoti probabili in Italia nel trentennio (Resp. Valensise Gianluca, Slejko Dario) 3.2. b 3HAZ-CORINTH - Earthquakes, Tsunamis and Landslides in the Corinth rift, Greece. A multidisciplinary approach for measuring, modelling, and predicting their triggering mode and their effects (Resp. Pantosti Daniela) 3.2. c Global and regional parameters of paleoseismology; implications for fault scaling and future earthquake hazard (Resp. Pantosti Daniela) 3.3 Geodinamica e struttura dell'interno della Terra 3.3. a Sviluppo Nuove Tecnologie per la Protezione e Difesa del Territorio dai Rischi Naturali - Modulo C3 "Indagine multidisciplinare per l imaging crostale" (Resp. Montone Paola) 7 X X X X X 0,0 DPC - Convenzione , art. 5c 5 X 0,0 CE 37 X 0,0 CE 36 0,0 29,0 64,0 0,0 16,0 22,0 0,0 0,0 123,0 34,0 288,0 OS invariato rispetto all'anno precedente 12 X 0,0 MIUR - FIRB Il progetto contribuisce a OS 3.2, 3.10 e OS 4.2 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.

67 Obiettivi da conseguire nel Triennio Obiettivo Specifico/Progetto 3.3. b Sviluppo Nuove Tecnologie per la Protezione e Difesa del Territorio dai Rischi Naturali - Modulo C4 "Solid Earth Simulator" (Resp. Piersanti Antonio) Durata (mesi da 01/2007) AC BO CNT CT MI NA PA PI RM1 RM2 Mesi/persona (totale) Note/Ente sovventore Breve descrizione dell'obiettivo Specifico/Note o descrizione del Progetto 12 X X 0,0 MIUR - FIRB Il progetto contribuisce a OS 3.3 e OS c Osservatori permanenti per il geomagnetismo e la sismologia (Resp. Morelli Andrea) 3.3. d Geodesia e Osservatori del Programma Nazionale di Ricerche in Antartide (Resp. Morelli Andrea) 4 X X X 0,0 MIUR - PNRA Il progetto contribuisce a OS 3.3 e OS X X X 0,0 MIUR - PNRA 3.3. e NERIES - Infrastrutture per il monitoraggio sismico a scala europea - UR JRA1 (Resp. Morelli Andrea) 42 X X 0,0 CE 3.3. f SPICE - Seismic wave Propagation and Imaging in Complex media (Resp. Morelli Andrea) 3.3. g DATEC - Inversion of Seismic and Gravity data to Infer the Density and Thermal Structure under the European Continent (Resp. Morelli Andrea) 12 X 0,0 CE 28 X 0,0 CE 3.3. h RETREAT - Progetto Retreating 9 X X 0,0 NSF Trench, Extension and Accretion Tectonics (Resp. Margheriti Lucia) 3.4 Geomagnetismo 36 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 35,0 35,0 OS invariato rispetto all'anno precedente 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 a Rete magnetometrica italiana nell'ambito di AIMNet (Antartic International Magnetometer Network) (Resp. Lepidi Stefania) 3.4. b Osservatori permanenti per il geomagnetismo e la sismologia (Resp. Morelli Andrea) 3.4. c TERREMAGNET - Rete di monitoraggio magnetico in Marocco (Resp. Di Mauro Domenico) 6 X 0,0 MIUR - PNRA 4 X X X 0,0 MIUR - PNRA 2 X 0,0 MAE 21

68 Piano Triennale di Attività Obiettivo Specifico/Progetto 3.5 Geologia e storia dei sistemi vulcanici 3.5. a DPC-V1 - Proseguimento delle attività già avviate nell'ambito del GNV nel 2003 (Resp. Coltelli Mauro, Chiocci Francesco Latino) 3.5. b DPC-V2 - Attività di monitoraggio e ricerca a Stromboli e Panarea (Resp. Patanè Domenico, Tibaldi Alessandro) 3.5.c DPC-V3 - Ricerche sui vulcani attivi, precursori, scenari, pericolosità e rischio (Resp. Papale Paolo, Gresta Stefano) Durata (mesi da 01/2007) AC BO CNT CT MI NA PA PI RM1 RM2 Mesi/persona (totale) 36 0,0 1,0 0,0 24,0 0,0 92,0 0,0 17,0 4,0 0,0 138,0 Note/Ente sovventore OS invariato rispetto all'anno precedente 7 X 0,0 DPC-Convenzione , art. 5c 7 X X X X X X 0,0 DPC-Convenzione , art. 5c 7 X X X X X X X X 0,0 DPC-Convenzione , art. 5c Breve descrizione dell'obiettivo Specifico/Note o descrizione del Progetto 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. Il progetto contribuisce a OS 1.5, OS 3.5, OS 3.6 e OS 4.3 Il progetto contribuisce a OS 1.3, OS 1.4, OS 1.5, OS 3.5, OS 3.6 e OS 4.3 Il progetto contribuisce a OS 1.3, OS 1.4, OS 1.5, OS 3.1, OS 3.5, OS 3.6 e OS Fisica del vulcanismo 36 0,0 18,0 26,0 56,0 0,0 118,0 2,0 45,0 35,0 4,0 304,0 OS invariato rispetto all'anno precedente 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 3.6. a Sviluppo Nuove Tecnologie per la 12 X X 0,0 MIUR - FIRB Il progetto contribuisce a OS 3.3 e OS 3.6 Protezione e Difesa del Territorio dai Rischi Naturali - Modulo C4 "Solid Earth Simulator" (Resp. Piersanti Antonio) 3.6. b Modelli fisici integrati per simulazione dei processi vulcanici (Resp. De Natale Giuseppe) 5 X X 0,0 MIUR - FIRB 3.6. c Dinamica della sorgente esplosiva stromboliana (Resp. Martini Marcello) 3.6. d DPC-V1 - Proseguimento delle attività già avviate nell'ambito del GNV nel 2003 (Resp. Coltelli Mauro, Chiocci Francesco Latino) 3.6. e DPC-V2 - Attività di monitoraggio e ricerca a Stromboli e Panarea (Resp. Patanè Domenico, Tibaldi Alessandro) 5 X 0,0 MIUR - FIRB Il progetto contribuisce a OS 1.5 e OS X 0,0 DPC - Il progetto contribuisce a OS 1.5, OS 3.5, OS 3.6 e OS 4.3 Convenzione , art. 5c 7 X X X X X X 0,0 DPC - Convenzione , art. 5c Il progetto contribuisce a OS 1.3, OS 1.4, OS 1.5, OS 3.5, OS 3.6 e OS 4.3

69 Obiettivi da conseguire nel Triennio Obiettivo Specifico/Progetto 3.6. f DPC-V3 - Ricerche sui vulcani attivi, precursori, scenari, pericolosità e rischio (Resp. Papale Paolo, Gresta Stefano) Durata (mesi da 01/2007) AC BO CNT CT MI NA PA PI RM1 RM2 Mesi/persona (totale) Note/Ente sovventore 7 X X X X X X X X 0,0 DPC - Convenzione , art. 5c Breve descrizione dell'obiettivo Specifico/Note o descrizione del Progetto Il progetto contribuisce a OS 1.3, OS 1.4, OS 1.5, OS 3.1, OS 3.5, OS 3.6 e OS g VOLUME - VOLcanoes Understanding subsurface mass movement (Resp. Saccorotti Gilberto) 3.7 Dinamica del clima e dell'oceano 20 X X X 0,0 CE Il progetto contribuisce a OS 3.1 e OS ,0 162,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 2,0 0,0 164,0 OS invariato rispetto all'anno precedente 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 a Centro Euro-Mediterraneo per la ricerca sui cambiamenti climatici e i loro effetti (Resp. Navarra Antonio) 3.7. b VECTOR - VulnErabilita' delle Coste degli ecosistemi marini italiani ai cambiamenti climatici e loro ruolo nei cicli del carbonio mediterraneo (Resp. Navarra Antonio) 3.7. c SINTA - SImulation of climate change in the mediterranean Area (Resp. Castellari Sergio) 3.7. d CIRCLE - Climate Impact Research Coordination for a Larger Europe (Resp. Castellari Sergio) 3.7. e EUROCEANS - EURopean network of excellence for OCean Ecosystems ANalysis Scientific (Resp. Pinardi Nadia) 3.7. f DYNAMITE - Understanding the Dynamics of the Coupled Climate System (Resp. Masina Simona, Gualdi Silvio) 3.7. g SCOUT-O3 - Stratosphere - Climate Links with emphasis on the Upper Troposphere and Lower Stratosphere (Resp. Manzini Elisa) 19 X 0,0 MIUR 26 X 0,0 MIUR 3 X 0,0 MATT 33 X 0,0 CE 24 X 0,0 CE 16 X 0,0 CE 28 X 0,0 CE 23

70 Piano Triennale di Attività Obiettivo Specifico/Progetto 3.7. h CLARIS - A Europe-South America Network for Climate Change Assessment and Impact Studies (Resp. Carril Andrea, Gualdi Silvio, Manzini Elisa) 3.7. i ENSEMBLES - based Predictions of Climate Changes and their Impacts (Resp. Gualdi Silvio, Masina Simona, Navarra Antonio, Manzini Elisa) Durata mesi da 01/2007) AC BO CNT CT MI NA PA PI RM1 RM2 Mesi/persona (totale) 6 X 0,0 CE 32 X 0,0 CE Note/Ente sovventore Breve descrizione dell'obiettivo Specifico/Note o descrizione del Progetto 3.7. l ECOOP - European Costal-shelf sea Operational Observing and forecasting system (Resp. Pinardi Nadia) 36 X 0,0 CE Il progetto contribuisce a OS 3.7 e OS m Consorzio internazionale IMAGES - The International Marine Past Global Change Study (Resp. Florindo Fabio) 34 X 0,0 Cons. IMAGES 3.8 Geofisica per l'ambiente 36 0,0 3,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 2,0 0,0 68,0 73,0 Ex 3.8 "Geofisica ambientale" Lo studio del cambiamento climatico globale non può prescindere da un'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 a Esplorazione laghi subglaciali (Resp. Zirizzotti Achille) 3.8. b Bilancio di massa dell'area di drenaggio di Dome C (Resp. Zirizzotti Achille) 3.8. c Tecnologia per la Glaciologia in Antartide, progettazione e realizzazione di un SNOWRADAR (Resp. Zirizzotti Achille) 3.8. d AIRPLANE - Piattaforma di ricerca multidisciplinare su terremoti e vulcani - UR 9 "Applicazioni industriali" (Resp. Chiappini Massimo) 12 X 0,0 MIUR - PNRA 12 X 0,0 MIUR - PNRA 12 X 0,0 MIUR - PNRA 36 X 0,0 MIUR - FIRB 3.8. e MOMARNET - MOnitoring deep sea floor hydrothermal environments on the Mid Atlantic Ridge. A Marie Curie Research Training NETwork (Resp. Favali Paolo) 20 X 0,0 CE

71 Obiettivi da conseguire nel Triennio Obiettivo Specifico/Progetto 3.8. f TRANSFER - Tsunami Risk And Strategies For the European Region (Resp. Pantosti Daniela) Durata (mesi da 01/2007) AC BO CNT CT MI NA PA PI RM1 RM2 Mesi/persona (totale) 27 X 0,0 CE Note/Ente sovventore Breve descrizione dell'obiettivo Specifico/Note o descrizione del Progetto 3.9 Fisica della magnetosfera, ionosfera e meteorologia spaziale 3.9. a Centro per lo Studio della Variabilità del Sole (CVS) (Resp. Bianchi Cesidio, Meloni Antonio) 36 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 49,0 49,0 OS invariato rispetto all'anno precedente 12 X 0,0 Regione Lazio, L.R. 14 del 30/05/03 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 b Azioni COST 296 e 274 (Resp. Zolesi Bruno) 12 X 0,0 European Science Foundation (ESF) 3.10 Sismologia storica e archeosismologia 36 0,0 14,0 4,0 0,0 8,0 9,0 0,0 0,0 11,0 5,0 51,0 Ex 2.1 "Laboratorio Le ricerche svolte in questo OS mirano ad approfondire le conoscenze sulla distribuzione spazio-temporale e sugli effetti che i ter- di geologia e storia dei terremoti" (oggi remoti del passato hanno avuto sul territorio. Gli elementi innovativi non più TTC) e peculiari di questo OS risiedono nella forte componente multidisciplinare 3.10.a DPC-S2 - Terremoti probabili in Italia nel trentennio (Resp. Valensise Gianluca, Slejko Dario) 7 X X X X X 0,0 DPC - Convenzione , art. 5c Il progetto contribuisce a OS 3.2, 3.10 e OS 4.2 Totale - Obiettivo 3 0,0 253,0 181,0 137,0 24,0 297,0 29,0 70,0 429,0 200,0 1620,0 25

72 Piano Triennale di Attività Obiettivo Generale 4: Comprendere e affrontare i rischi naturali Obiettivo Specifico/Progetto 4.1 Metodologie sismologiche per l'ingegneria sismica 4.1. a DPC-S3 - Scenari di scuotimento e di danno atteso in aree di interesse prioritario e/o strategico (Resp. Pacor Francesca, Mucciarelli Marco) 4.1. b DPC-S4 - Stima dello scuotimento in tempo reale e quasi-reale per terremoti significativi in territorio nazionale (Resp. Malagnini Luca, Spallarossa Daniele) 4.1. c DPC-S5 - Definizione dell'input sismico sulla base degli spostamenti attesi (Resp. Rovelli Antonio, Faccioli Ezio) 4.1. d Monitoraggio e early warning di strutture e infrastrutture strategiche (Resp. Iannaccone Giovanni) 4.1. e LESSLOSS - Risk mitigation for earthquakes and landslides (Resp. Cocco Massimo) 4.1. f NERIES - Infrastrutture per il monitoraggio sismico a scala europea - UR JRA2 (Resp. Cocco Massimo) 4.2 Scenari e mappe di pericolosità sismica e danno 4.2. a Sviluppo Nuove Tecnologie per la Protezione e Difesa del Territorio dai Rischi Naturali - Modulo C5 "Rete per l armonizzazione, archiviazione e diffusione dei dati" (Resp. Valensise Gianluca) 4.2. b AIRPLANE - Piattaforma di ricerca multidisciplinare su terremoti e vulcani - UR 2 "Pericolosità sismica" (Resp. Stucchi Massimiliano) 4.2. c AIRPLANE - Piattaforma di ricerca multidisciplinare su terremoti e vulcani - UR 5 "Conoscenza rischio" (Resp. Valensise Gianluca) Durata (mesi da 01/2007) AC BO CNT CT MI NA PA PI RM1 RM2 Mesi/persona (totale) Note/Ente sovventore 36 4,0 0,0 57,0 12,0 51,0 17,0 0,0 0,0 212,0 0,0 353,0 OS invariato rispetto all'anno precedente 7 X X X 0,0 DPC - Convenzione , art. 5c 7 X X X 0,0 DPC - Convenzione , art. 5c 7 X X X 0,0 DPC - Convenzione , art. 5c 19 X 0,0 Consorzio RELUIS 8 X X 0,0 CE 42 X 0,0 CE 36 0,0 3,0 21,0 23,0 58,0 11,0 0,0 0,0 62,0 2,0 180,0 OS invariato rispetto all'anno precedente Breve descrizione dell'obiettivo Specifico/Note o descrizione del Progetto 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. Il progetto contribuisce a OS 4.1 e OS 4.2 Il progetto contribuisce a OS 4.1 e OS 4.2 In questo OS 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 OS attività di consulenza per la valutazione della pericolosità sismica a favore di diversi soggetti istituzionali. 12 X X X 0,0 MIUR - FIRB Il progetto contribuisce a OS 4.2, OS 5.1 e OS X X 0,0 MIUR - FIRB Il progetto contribuisce a OS 4.2 e OS X X 0,0 MIUR - FIRB Il progetto contribuisce a OS 4.2, OS 5.1 e OS 5.2

73 Obiettivo Specifico/Progetto 4.2. d DPC-S1 - Proseguimento della assistenza al DPC per il completamento e la gestione della mappa di pericolosità sismica prevista dall'ordinanza PCM 3274 e progettazione di ulteriori sviluppi (Resp. Stucchi Massimiliano, Calvi Gian Michele) 4.2. e DPC-S2 - Terremoti probabili in Italia nel trentennio (Resp. Valensise Gianluca, Slejko Dario) 4.2. f DPC-S3 - Scenari di scuotimento e di danno atteso in aree di interesse prioritario e/o strategico (Resp. Pacor Francesca, Mucciarelli Marco) 4.2. g DPC-S4 - Stima dello scuotimento in tempo reale e quasi-reale per terremoti significativi in territorio nazionale (Resp. Malagnini Luca, Spallarossa Domenico) 4.3 TTC Scenari di pericolosità vulcanica 4.3. a Simulazione dei flussi lavici dell'etna con gli automi cellulari (Resp. Calvari Sonia) 4.3. b Sviluppo Nuove Tecnologie per la Protezione e Difesa del Territorio dai Rischi Naturali - Modulo B5 "Monitoraggio delle emissioni dell Etna" (Resp. Coltelli Mauro) 4.3. c AIRPLANE - Piattaforma di ricerca multidisciplinare su terremoti e vulcani - UR 4 "Pericolosità vulcanica" (Resp. Neri Augusto) 4.3. d DPC-V1 - Proseguimento delle attività già avviate nell'ambito del GNV nel 2003 (Resp. Coltelli Mauro, Chiocci Francesco Latino) Durata (mesi da 01/2007) AC BO CNT CT MI NA PA PI RM1 RM2 Mesi/persona (totale) Note/Ente sovventore 7 X X X X X 0,0 DPC - Convenzione , art. 5c 7 X X X X X 0,0 DPC - Convenzione , art. 5c 7 X X 0,0 DPC - Convenzione , art. 5c 7 X X 0,0 DPC - Convenzione , art. 5c 36 0,0 31,0 0,0 33,0 0,0 43,0 3,0 43,0 21,0 19,0 193,0 OS invariato rispetto all'anno precedente Breve descrizione dell'obiettivo Specifico/Note o descrizione del Progetto Il progetto contribuisce a OS 4.2 e OS 5.1 Il progetto contribuisce a OS 3.2, OS 3.10 e OS 4.2 Il progetto contribuisce a OS 4.1 e OS 4.2 Il progetto contribuisce a OS 4.1 e OS 4.2 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. 1 X 0,0 MIUR - FIRB Il progetto contribuisce a OS 1.4, OS 1.5 e OS X X X X 0,0 MIUR - FIRB Il progetto contribuisce a OS 1.5 e OS X 0,0 MIUR - FIRB 7 X 0,0 DPC - Convenzione , art. 5c Il progetto contribuisce a OS 1.5, OS 3.5, OS 3.6 e OS 4.3 Obiettivi da conseguire nel Triennio

74 Piano Triennale di Attività Obiettivo Specifico/Progetto 4.3. e DPC-V2 - Attività di monitoraggio e ricerca a Stromboli e Panarea (Resp. Patanè Domenico, Tibaldi Alessandro) 4.3. f DPC-V3 - Ricerche sui vulcani attivi, precursori, scenari, pericolosità e rischio (Resp. Papale Paolo, Gresta Stefano) 4.3. g DPC-V4 - Ideazione, sperimentazione e applicazione di tecniche innovative per lo studio dei vulcani attivi (Resp. Marzocchi Warner, Zollo Aldo) Durata (mesi da 01/2007) AC BO CNT CT MI NA PA PI RM1 RM2 Mesi/persona (totale) Note/Ente sovventore 7 X X X X X X 0,0 DPC - Convenzione , art. 5c 7 X X X X X X X X 0,0 DPC - Convenzione , art. 5c 7 X X X X 0,0 DPC - Convenzione , art. 5c 4.4 Scenari di rischio ambientale 36 0,0 36,0 0,0 0,0 0,0 0,0 6,0 10,0 12,0 11,0 75,0 OS invariato rispetto all'anno precedente 4.4. a CRATER - Coastal Risk Analysis of Tsunami and Environmental Remediation (Resp. Chiappini Massimo) 4 X 0,0 MATT Breve descrizione dell'obiettivo Specifico/Note o descrizione del Progetto Il progetto contribuisce a OS 1.3, OS 1.4, OS 1.5, OS 3.5, OS 3.6 e OS 4.3 Il progetto contribuisce a OS 1.3, OS 1.4, OS 1.5, OS 3.1, OS 3.5, OS 3.6 e OS 4.3 Il progetto contribuisce a OS 1.5, OS 3.1 e OS 4.3 Lo sviluppo delle attività in campo ambientale ha portato l INGV a impegnarsi anche nel complesso campo dei rischi provenienti da fattori ambientali. Fra questi vi è la risposta ai forzanti climatici, gli effetti derivanti da fenomeni anomali che hanno luogo nei mari italiani con le conseguenti emergenze e la detezione di inquinanti nel sottosuolo, con la prospettiva di un monitoraggio per determinare la loro evoluzione b DESTINY - Design of an Integrated East China Sea Coasts and River Basin Management System - Part I (Resp. Pinardi Nadia) 4.4. c PRIMI - PRogetto pilota Inquinamento Marino da Idrocarburi (Resp. Pinardi Nadia) 4.4. d MENFOR Studio sulla dinamica lenta delle acque portuali per la sicurezza della navigazione d'approccio (Resp. Faggioni Osvaldo) 4.4. e MERSEA-IP Marine Environment and Security for the European Area - Integrated Project (Resp. Pinardi Nadia, Gualdi Silvio) 4.4. f BOSS4GMES - Building Operational Sustainable Services for GMES (Resp. Pinardi Nadia) 4.4. g SESAME - Southern European Seas: Assessing and Modelling Ecosystem changes (Resp. Vichi Marcello) 27 X 0,0 MATT 28 X 0,0 ASI 2 X 0,0 Autorità Portuali di Piombino, Livorno, Marina di Carrara, La Spezia e Genova 15 X 0,0 CE 24 X 0,0 CE 46 X 0,0 CE

75 Obiettivo Specifico/Progetto 4.4. h ECOOP - European Costal-shelf sea Operational Observing and forecasting system (Resp. Pinardi Nadia) 4.4. i CIRCE - Climate change and Impact Research: Mediterranean Environment (Resp. Navarra Antonio) 4.4. l MARCOAST - MARine and COASTal Services - Scaling up Consolidated Earthwatch GMES Services (Resp.Pinardi Nadia) 4.4. m ETCWATER - European Topic Centre on Water (Resp. Pinardi Nadia) 4.4. n Data license agreement to use numerical and transformed data of the Mediterranean Sea: zonal velocity component at the surface; Meridional velocity component at the surface; temperature at the surface; sea surface elevation (Resp. Pinardi Nadia) Durata (mesi da 01/2007) AC BO CNT CT MI NA PA PI RM1 RM2 Mesi/persona (totale) Note/Ente sovventore Breve descrizione dell'obiettivo Specifico/Note o descrizione del Progetto 36 X 0,0 CE Il progetto contribuisce a OS 3.7 e OS X 0,0 CE 23 X 0,0 ESA 12 X 0,0 European Environmental Agency 6 X 0,0 ComSine Ltd 4.5 Degassamento naturale 36 0,0 0,0 0,0 5,0 0,0 40,0 15,0 0,0 10,0 7,0 77,0 OS invariato rispetto all'anno precedente 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 di 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. Obiettivi da conseguire nel Triennio a DPC-V5 - Ricerche relative al degassamento diffuso in Italia (Resp. Chiodini Giovanni, Valenza Mariano) 4.5. b Convenzione tra INGV-PA e Legambiente Sicilia gestione riserva naturale "Grotta di carburangeli" per l'effettuazione di uno studio sulle concentrazioni di anidride carbonica (Resp. Madonia Paolo) 4.5. c Studio fattibilità stoccaggio geologico CO2 Alto Lazio (Resp. Quattrocchi Fedora) 7 X X X X 0,0 DPC - Convenzione , art. 5c 4 X 0,0 Legambiente Sicilia 22 X 0,0 ENEL S.p.A. Il progetto contribuisce a OS 1.2, OS 1.8 e OS

76 Piano Triennale di Attività Obiettivo Specifico/Progetto 4.5. d Individuazione sul territorio Italiano dei serbatoi geologici idonei per al confinamento dell'anidride carbonica prodotta dagli impianti di generazione elettrica, alla loro caratterizzazione e alle metodologie di indagine e tecniche di monitoraggio (Resp. Quattrocchi Fedora) 4.5.e Studio sul background di degassamento naturale del sito di stoccaggio gas naturale di Rivara Modena (Resp. Quattrocchi Fedora) Durata (mesi da 01/2007) AC BO CNT CT MI NA PA PI RM1 RM2 Mesi/persona (totale) Note/Ente sovventore 22 X 0,0 CESI Ricerca S.p.A. 14 X 0,0 Independent Gas Management S.r.l. Totale - Obiettivo 4 4,0 70,0 78,0 73,0 109,0 111,0 24,0 53,0 317,0 39,0 878,0 Breve descrizione dell'obiettivo Specifico/Note o descrizione del Progetto Obiettivo Generale 5: L impegno verso le istituzioni e verso la Società 5.1 TTC Obiettivo Specifico/Progetto Durata (mesi da 01/2007) AC BO CNT CT MI NA PA PI RM1 RM2 Mesi/persona (totale) Note/Ente sovventore Banche dati e metodi macrosismici 36 0,0 45,0 0,0 11,0 69,0 12,0 0,0 0,0 78,0 0,0 215,0 OS invariato rispetto all'anno precedente 5.1. a Sviluppo Nuove Tecnologie per la Protezione e Difesa del Territorio dai Rischi Naturali - Modulo C5 "Rete per l armonizzazione, archiviazione e diffusione dei dati" (Resp. Valensise Gianluca) 5.1. b AIRPLANE - Piattaforma di ricerca multidisciplinare su terremoti e vulcani - UR 2 "Pericolosità sismica" (Resp. Stucchi Massimiliano) 5.1. c AIRPLANE - Piattaforma di ricerca multidisciplinare su terremoti e vulcani - UR 5 "Conoscenza rischio" (Resp. Valensise Gianluca) Breve descrizione dell'obiettivo Specifico/Note o descrizione del Progetto 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. 12 X X 0,0 MIUR - FIRB Il progetto contribuisce a OS 4.2, OS 5.1 e OS X X 0,0 MIUR - FIRB Il progetto contribuisce a OS 4.2 e OS X X 0,0 MIUR - FIRB Il progetto contribuisce a OS 4.2, OS 5.1 e OS 5.2

77 Obiettivo Specifico/Progetto 5.1. d DPC-S1 - Proseguimento della assistenza al DPC per il completamento e la gestione della mappa di pericolosità sismica prevista dall'ordinanza PCM 3274 e progettazione di ulteriori sviluppi (Resp. Stucchi Massimiliano, Calvi Gian Michele) 5.1. e NERIES - Infrastrutture per il monitoraggio sismico a scala europea - UR NA4 (Resp. Stucchi Massimiliano) 5.2 TTC Banche dati di sismologia strumentale 5.2. a AIRPLANE - Piattaforma di ricerca multidisciplinare su terremoti e vulcani - UR 5 "Conoscenza rischio" (Resp. Valensise Gianluca) 5.2. b DPC-S6 - Database dei dati accelerometrici italiani relativi al periodo (Resp. Luzi Lucia, Sabetta Fabio) 5.2. c NERIES - Infrastrutture per il monitoraggio sismico a scala europea - UR NA2 (Resp. Mazza Salvatore) 5.2. d NERIES - Infrastrutture per il monitoraggio sismico a scala europea - UR TA1 (Resp. Michelini Alberto) 5.3 Banche dati di geomagnetismo, aeronomia, clima e ambiente 5.3. a SEADATANET - A Pan-European Infrastructure for Ocean and Marine Data Management (Resp. Pinardi Nadia) Durata (mesi da 01/2007) AC BO CNT CT MI NA PA PI RM1 RM2 Mesi/persona (totale) Note/Ente sovventore 7 X X X X X 0,0 DPC - Convenzione , art. 5c 42 X X 0,0 CE 36 0,0 4,0 395,0 31,0 27,0 21,0 0,0 0,0 0,0 0,0 478,0 OS invariato rispetto all'anno precedente Breve descrizione dell'obiettivo Specifico/Note o descrizione del Progetto Il progetto contribuisce a OS 4.2 e OS 5.1 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. 36 X X 0,0 MIUR - FIRB Il progetto contribuisce a OS 4.2, OS 5.1 e OS X X X 0,0 DPC - Convenzione , art. 5c 42 X 0,0 CE Il progetto contribuisce a OS 1.1 e OS X 0,0 CE 36 0,0 30,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 20,0 50,0 OS invariato rispetto all'anno precedente 52 X 0,0 CE 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. Obiettivi da conseguire nel Triennio

78 Piano Triennale di Attività Obiettivo Specifico/Progetto 5.3. b ENSEMBLES - based Predictions of Climate Changes and their Impacts (Resp. Gualdi Silvio) 5.4 TTC Sistema informativo territoriale 5.4. a Sviluppo Nuove Tecnologie per la Protezione e Difesa del Territorio dai Rischi Naturali - Modulo C5 "Rete per l armonizzazione, archiviazione e diffusione dei dati" (Resp. Valensise Gianluca) Durata (mesi da 01/2007) AC BO CNT CT MI NA PA PI RM1 RM2 Mesi/persona (totale) Note/Ente sovventore Breve descrizione dell'obiettivo Specifico/Note o descrizione del Progetto 32 X 0,0 CE Il progetto contribuisce a OS 3.7 e OS ,0 3,0 14,0 3,0 1,0 26,0 3,0 20,0 6,0 0,0 76,0 OS invariato rispetto all'anno precedente 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. 12 X X 0,0 MIUR - FIRB Il progetto contribuisce a OS 4.2, OS 5.1 e OS b Programma Quadro per l'attuazione del programma triennale della sorveglianza sismica e vulcanica in Sicilia - UR V6 (Resp. Bonaccorso Alessandro) 5.4. c Convenzione nell'ambito del progetto TELLUS per la generazione di Modelli Digitali del Terreno (DTM) ad alta risoluzione (scala 1:5000 con dimensioni pixel non superiore a 5 metri) in formato GRID, derivati dalla elaborazione delle curve di livello e dei punti quotati della cartografia vettoriale della regione Campania scala 1:5000 (Resp. Vilardo Giuseppe) 5.5 Consulenze e attività in favore di istituzioni nazionali 5.5. a Previsioni ionosferiche (Resp. Zolesi Bruno) 34 X 0,0 DPC e Regione Sicilia 10 X 0,0 MATT 36 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 27,0 31,0 58,0 OS invariato rispetto all'anno precedente 7 X 0,0 Ministero della Difesa Questo OS raggruppa attività di consulenza scientifica e tecnologica a favore di ministeri ed istituzioni pubbliche. Tra i primi spicca il Ministero della Difesa, che beneficia in varie forme di servizi nel settore geomagnetico e della radiopropagazione. Rilievi geomagnetici sono alla base di consulenze riguardanti l inquinamento ambientale e quello dovuto al seppellimento abusivo di sostanze nocive. Nel quadro degli studi sui gas serra, l INGV svolge consulenze a favore di ENI.

79 Obiettivi da conseguire nel Triennio Obiettivo Specifico/Progetto 5.5. b Convenzione per l'esecuzione di studi stratigrafici e biostratigrafici dei depositi mesozoici-terziari affioranti nel Foglio Geologico Campobasso n. 406 (Resp. Zolesi Bruno) 5.5. c Accordo di programma tra INGV e Consorzio Isole dei Ciclopi per la consulenza progettuale di 2 impianti solari di alimentazione (Resp. Bonaccorso Alessandro) 5.6 Consulenze nell'ambito di trattati internazionali 5.6. a Convenzione tra INGV e Ministero degli Affari Esteri per attività previste dal Trattato sulla Messa al Bando Totale degli Esperimenti Nucleari (Resp.Chiappini Massimo) 5.6. b Tecniche geofisiche di esplorazione per il controllo delle esplosioni nucleari - Centro Dati Nazionale Durata (mesi da 01/2007) AC BO CNT CT MI NA PA PI RM1 RM2 Mesi/persona (totale) Note/Ente sovventore 19 X 0,0 Università del Molise 1 X 0,0 Consorzio Isole dei Ciclopi 36 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 3,0 82,0 85,0 OS invariato rispetto all'anno precedente 12 X 0,0 MAE 12 X 0,0 MAE Breve descrizione dell'obiettivo Specifico/Note o descrizione del Progetto Da alcuni anni l INGV fornisce consulenze scientifico-tecnologiche a favore del Ministero Affari Esteri (MAE), sia nell ambito di trattati internazionali 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. Questo OS racchiude tutte queste esperienze, di notevole valore scientifico e con importanti risvolti di immagine per l Italia e per l INGV stesso. 5.7 TTC 5.8 TTC Biblioteche ed editoria 36 82,0 3,0 2,0 10,0 6,0 33,0 4,0 1,0 6,0 0,0 147,0 Ex 5.8. "Biblioteche ed editoria" Formazione e informazione 36 97,0 15,0 17,0 22,0 2,0 55,0 4,0 1,0 24,0 3,0 240,0 Ex 5.9 "Formazione e Informazione" 5.8. a EDURISK - Percorsi educativi per la riduzione del rischio (Resp. Camassi Romano, Nostro Concetta) 7 X X X X X 0,0 DPC - Convenzione , art. 5c 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 ente, 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 ente, 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. 33

80 a.1. Servizi Amministrativi e Segreterie ,0 72,0 72,0 84,0 24,0 239,0 48,0 48,0 73,0 51,0 1121,0 a.2. Uffici Tecnici e Servizi Generali ,0 0,0 0,0 27,0 12,0 124,0 0,0 0,0 24,0 0,0 572,0 Totale - Servizi amministrativi 795,0 72,0 72,0 111,0 36,0 363,0 48,0 48,0 97,0 51,0 1693,0 5.9 TTC Obiettivo Specifico/Progetto Durata (mesi da 01/2007) AC BO CNT CT MI NA PA PI RM1 RM2 Mesi/persona (totale) Note/Ente sovventore Sistema web 36 18,0 3,0 15,0 18,0 28,0 17,0 2,0 4,0 16,0 4,0 125,0 Ex 5.10 "Sistema web" Totale - Obiettivo 5 197,0 103,0 443,0 95,0 133,0 164,0 13,0 26,0 160,0 140,0 1474,0 Breve descrizione dell'obiettivo Specifico/Note o descrizione del Progetto 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. Servizi amministrativi e di supporto al monitoraggio e alla ricerca Obiettivo Grande Attività Istituzionale/Progetto Durata (mesi da 01/2007) AC BO CNT CT MI OV NA PI RM1 RM2 Mesi/persona (totale) Piano Triennale di Attività TOTALE GENERALE INGV Corrispondenti a Unità di Personale Nota: i progetti sono elencati nell'ordine seguente: 1) MIUR (programmi FIRB, PNRA, PON, POR, leggi speciali) 2) DPC (Convenzione INGV-DPC, altri accordi) 3) Altri enti sovventori ministeriali (MAE, MATT) 4) Altri enti sovventori nazionali istituzionali (regioni, consorzi pubblici) 5) Industrie e aziende italiane 6) Commissione Europea 7) Altri soggetti europei e extra-europei Legenda FIRB Fondo per gli Investimenti della Ricerca di Base MIUR Ministero dell'istruzione, dell'università e della Ricerca DPC Dipartimento della Protezione Civile PNRA Programma Nazionale di Ricerche in Antartide PON Programma Operativo Nazionale POR Programma Operativo Regionale ARPA Agenzia Regionale per la Protezione Ambientale CE Commissione Europea MATT Ministero dell'ambiente e della Tutela del Territorio MAE Ministero per gli Affari Esteri FESR Fondo Europeo di Sviluppo Regionale NSF National Science Foundation

81 Stato di attuazione delle Attività relativamente al 2006 Attività da svolgere nel Triennio con particolare riferimento al 2007

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83 Obiettivi da conseguire nel Triennio Introduzione Questa sezione del Piano Triennale contiene una descrizione sintetica delle attività svolte dall INGV. 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 (individuate con Delibera CD n. 1/'01 del 18/1/'01), mentre 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 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 che, per ognuno dei 40 Obiettivi Specifici previsti per il triennio , riportano: un breve resoconto sullo stato di attuazione delle ricerche programmate per il 2006 ( Stato di attuazione delle attività relativamente al 2006 ); una descrizione delle attività previste per il triennio ( Attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2007 ); una bibliografia per l anno 2006 (un sottoinsieme della bibliografia generale riportata nella Sezione Pubblicazioni 2006 fornita alla fine del presente documento); la numerazione dei singoli articoli è la stessa usata nella lista completa. Si noti che la nuova griglia delle attività, presentata in dettaglio nella "Tabelle Riepilogative degli Obiettivi da Conseguire nel Triennio" (vedi sezione precedente di questo volume), differisce leggermente da quella proposta nel precedente Piano Triennale ( ). Tali differenze, motivate essenzialmente dalla necessità di armonizzare i nuovi Temi Trasversali Coordinati (TTC) nella vita operativa dell'ingv (si veda in proposito il Capitolo VI della sezione di Presentazione e Inquadramento di questo volume), possono essere facilmente percepite facendo riferimento alla colonna Note delle Tabelle stesse. 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). 37

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85 Obiettivi da conseguire nel Triennio Obiettivo Generale 1: Sviluppo dei sistemi di osservazione 1.1 TTC Monitoraggio sismico del territorio nazionale Curatore/i Marco Cattaneo Sezioni che hanno concorso alle attività CNT, RM1, BO, CT, MI, NA Stato di attuazione delle attività relativamente al 2006 Il monitoraggio sismico del territorio nazionale rimane una delle più alte priorità per l INGV. Nel 2006 è proseguita l azione di rinnovamento ed ammodernamento dell intera rete di monitoraggio e delle procedure di analisi dati e diffusione dell informazione. In particolare, la Rete Sismica Nazionale Centralizzata ha proseguito la fase di sviluppo in una tipologia di trasmissione mista, parte via satellite e parte via linee telefoniche terrestri dedicate, usufruendo del fondamentale contributo del progetto Cesis per l Italia Meridionale. Per la parte satellitare, la rete consta a fine 2006 di 75 stazioni, a cui si aggiungono circa 15 stazioni dell Etna, che condividono scelte tecnologiche e vettori trasmissivi con la rete nazionale. Su oltre 30 stazioni si è aggiunta l installazione di un sensore accelerometrico, con trasmissione dati a richiesta, che si aggiungono alla rete accelerometrica gestita dalla sezione di Milano in Italia Settentrionale. Per la gestione della parte di rete a trasmissione satellitare, sono stati ulteriormente potenziati gli hub di acquisizione di Roma, Catania e Grottaminarda, portandoli a gestire complessivamente 11 canali satellitari; sono stati predisposti meccanismi di interscambio dati tra i vari hub, in modo da garantire la completezza del flusso dati nelle varie sedi anche in caso di guasti degli apparati di ricezione o di operazioni di manutenzione straordinaria. Nel 2006 è proseguita la migrazione di una parte del flusso dati su un differente provider satellitare, in modo da garantire un ulteriore livello di ridondanza e quindi di affidabilità del sistema. Per le reti a trasmissione terrestre, è stata completata la migrazione dei collegamenti su linee CDN verso la rete RUPA (Rete Unificata per la Pubblica Amministrazione); a fine 2006 i previsti ulteriori sviluppi in questo ambito sono sospesi in attesa dell attivazione della nuova convenzione che garantirà questi servizi alla pubblica amministrazione con nuovo provider. In ogni caso, 60 stazioni risultano al momento collegate con questa tecnologia. A queste, vanno aggiunte altre 40 stazioni collegate con varie tecnologie di trasmissione digitale, e circa 70 stazioni della tradizionale rete a trasmissione analogica. Vanno inoltre ricordate stazioni gestite dall INGV su base convenzionata regionale (Regione Marche), su progetti di collaborazione (Abruzzo, Umbria, Toscana) o su progetti specifici (Valtiberina, Lombardia e Veneto) che contribuiscono al monitoraggio nazionale. Dal punto di vista della sensoristica, il nuovo standard della rete nazionale prevede sensori broad-band: a fine 2006 oltre 140 stazioni centralizzate in tempo reale sono dotate di sensori di questo tipo. Si sta inoltre proseguendo l installazione di sensori da pozzo, sia broad-band che corto periodo. Partecipano inoltre al monitoraggio anche stazioni estere, gestite sia direttamente dall Istituto tramite il progetto MedNet che partecipanti a scambi dati stabiliti su chiave europea. Nella mappa sono riportate le stazioni che a fine 2006 consentono il monitoraggio in tempo reale o quasi reale della sismicità in Italia. 39

86 Piano Triennale di Attività Attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2007 Il monitoraggio sismico del territorio nazionale resterà anche nel triennio un obiettivo primario delle attività di molti gruppi dell INGV. Pur avendo già raggiunto standard qualitativi e quantitativi notevoli, la rete sismica nazionale sarà interessata da ulteriori potenziamenti, soprattutto nei settori del territorio rimasti finora meno coinvolti dall azione di ammodernamento. In particolare la Sicilia in generale, e quella Centro-Occidentale in particolare, sarà interessata dagli sviluppi del progetto Sicilia, finanziato dalla Regione Sicilia; questo progetto prevede l installazione o l ammodernamento di circa 60 stazioni sismiche, portando quindi anche la Sicilia sugli alti standards di monitoraggio sismico delle aree dell Italia Meridionale interessate negli ultimi anni dal progetto Cesis. Il primo obiettivo del triennio è quindi quello di raggiungere su tutto il territorio nazionale il livello di monitoraggio raggiunto oggi solo in alcune regioni; inoltre si opererà per estendere ulteriormente il campo di frequenze monitorato, con l installazione di 20 sensori very-broad-band in siti ipogei: la ricerca di siti idonei è già iniziata nel corso del 2006, e già nel 2007 si realizzeranno varie installazioni. Un ulteriore miglioramento qualitativo del monitoraggio sarà raggiunto con l installazione di sensori da pozzo in aree in cui le installazioni di superficie possano risultare critiche: già adesso 4 sensori di tale tipo sono operanti (3 in Italia Centrale, 1 in Sicilia), e altri siti sono in preparazione, ma questa sarà una delle linee di sviluppo per i prossimi anni. Oltre all estensione di banda, si prevede di estendere ulteriormente la dinamica utile del monitoraggio con l installazione di sensori strong-motion in tutte le stazioni sismiche velocimetriche. Questa estensione di dinamica risulta essenziale per ottenere in tempo reale o quasi reale informazioni sul reale scuotimento del terreno in caso di eventi significativi, consentendo di integrare tali dati con quelli forniti dalla Rete Accelerometrica Nazionale. Nel campo dell accelerometria proseguiranno anche esperimenti di monitoraggio su scala regionale, in particolare in Italia Settentrionale. Il miglioramento strumentale del monitoraggio dovrà essere necessariamente accompagnato da un potenziamento degli strumenti di analisi e diffusione dell informazione. Già nel 2006 si è proseguito in questa ottica, con una sempre maggiore integrazione tra le sale sismiche di Roma, Catania e Napoli, ma altre azioni saranno intraprese per garantire un completo coordinamento del monitoraggio sismico tettonico e vulcanico. Particolare attenzione sarà rivolta alla ridondanza della trasmissione dati e dall acquisizione, sfruttando al meglio le potenzialità del sistema satellitare e le risorse disponibili (in particolare l Hub di Grottaminarda del progetto Cesis, che riveste ormai un ruolo fondamentale nella rete sismica nazionale). Oltre al monitoraggio su scala nazionale, proseguiranno e si potenzieranno ulteriormente le azioni di monitoraggio su scala regionale: le reti regionali di Marche, Umbria e Abruzzo sono ormai realtà consolidate e già partecipano ad una gestione condivisa dei dati prodotti; questo esempio servirà da guida per altre azioni previste, per esempio in Molise e Toscana. In particolare, l Appennino Tosco- Umbro-Marchigiano nel prossimo triennio diventerà un area test dove focalizzare azioni di monitoraggio su diverse scale e con diverse tecniche (anche con l installazione di arrays densi a partire dal 2007): queste azioni sono anche propedeutiche alla proposta di quest area per esperimenti di perforazione profonda in zona di faglia. Sempre su scala regionale, nel 2007 si effettueranno tests di funzionamento del nuovo sistema di monitoraggio sismico di pronto intervento in caso di terremoti significativi: la forte innovazione del nuovo sistema risiede nella possibilità di inviare in tempo reale i dati delle stazioni aggiuntive in sala sismica, consentendo una piena integrazione con la rete permanente e quindi un monitoraggio di dettaglio dell evoluzione spazio-temporale delle sequenze sismiche. Tra i temi che il monitoraggio sismico dovrà affrontare nei prossimi anni c è la richiesta di informazioni sempre più rapide e sempre più complete in caso di eventi significativi, nell ottica di un avvicinamento alle problematiche di early warning e di tsunami warning systems: ci si propone di iniziare sperimentazioni in aree campione già ora ben monitorate, in particolare la Sicilia Orientale, e di estendere tali attività in area euro-mediterranea, in continuità con quanto sviluppato negli anni passati dalla rete Mednet e nell ambito di progetti specifici come AIRPLANE, in avvio nel Articoli pubblicati su riviste JCR (22) Barani S., Ferretti G., Massa M., Spallarossa D. (2006). The waveform similarity approach to identify dependent events in instrumental seismic catalogues, Geophys. J. Int. (112) Favara R., Grassa F., Madonia P., Valenza M. (2006). Flow changes and geochemical anomalies in warm and cold springs associated with the seismic sequence at Pollina, central Sicily, Italy, Pure Appl. Geophys. (161) Marzorati S., Bindi D. (2006). Ambient noise levels in north central Italy, Geochem. Geophys. Geosyst., 9, (162) Massa M., Eva E., Spallarossa D., Eva C. (2006). Detection of earthquake clusters on the basis of waveform similarity: an application in the Monferrato region (Piedmont, Italy), J. Seismol., (163) Massa M., Ferretti G., Spallarossa D., Eva C. (2006). Improving automatic location procedure by waveform similarity analysis: An application in the South Western Alps (Italy), Phys. Earth Planet. Int., (189) Piccinini D., Chiarabba C., Augliera P., Monghidoro Earthquake Group (M.E.G) (2006). Compression along the northern Apenninines? Evidence from the Mw 5.3 Monghidoro earthquake, Terra Nova, 2, (206) Saccorotti G., Di Lieto B., Tronca F., Fischione C., Scarpa R., Muscente R. (2006). Performances of the Underground Seismic array for the analysis of seismicity in Central Italy, Ann. Geophys. Articoli pubblicati su riviste non-jcr (255) Amato A., Badiali L., Cattaneo M., Delladio A., Doumaz F., Mele F.M. (2006). The real-time earthquake monitoring system in Italy, Géosciences Révue du BRGM, (258) Augliera P., D Alema E., Di Giacomo D., Marzorati S., Massa M., Attanà S. (2006). Sito Web del Progetto INGV- DPC Stazioni accelerometriche in Italia Settentrionale, 40

87 Obiettivi da conseguire nel Triennio (260) Azzara R.M., Augliera P., Bergamaschi F., Braun T., D Alema E., Di Giacomo D., Marzorati S., Massa M., Piana Agostinetti N., Piccinini D., Roselli P. (2006). Un array lineare fra Sansepolcro e Anghiari (Alta Valtiberina): acquisizione dati e prime analisi da terremoti e microtremore. (319) Gentili S., Bragato P.L., Pesaresi D., Snidarcig A. (2006). Performances of two automatic earthqauke location systems in the North-Eastern Italy. (320) Gentili S., Bragato P.L., Pesaresi D., Snidarcig A. (2006). FAAS and Antelope: two automatic earthquake location systems in the Northeastern Italy and surrounding areas. (358) Marzorati S., Di Giacomo D., D Alema E., Massa M., Bindi D., Augliera P. (2006). Osservazione di microsismi nel Nord Italia. (368) Monachesi G., Frapiccini M., Trojani L. (2006). Le rilevazioni della Rete Sismometrica Marchigiana nel 2005.Sistema, CD-ROM. (369) Monachesi G., Frapiccini M., Trojani L., Melonaro P. (2006). RSM On Line, il DB della Rete Simometrica Marchigiana, Banca dati. (389) Pesaresi D., Bragato P.L., Di Bartolomeo P., Durì G., Govoni A., Ponton F., Zuliani D. (2006). Acquiring seismic data in the North-East of Italy: the OGS-CRS experience in using the Antelope software suite. 41

88 Piano Triennale di Attività TTC Sorveglianza geochimica delle aree vulcaniche attive Curatore/i Sergio Gurrieri Sezioni che hanno concorso alle attività RM1, CT, NA, PA Stato di attuazione delle attività relativamente al 2006 Le attività di sorveglianza geochimica svolte nei vulcani attivi italiani sono consistite nel monitoraggio dei fluidi naturali attraverso campagne periodiche di misura e campionamento e reti automatiche, costituite da strumentazioni dislocate sul territorio e connesse alle sale di monitoraggio attraverso connessioni radio, GSM e satellitari. Nell area etnea sono state effettuate campagne mensili e bisettimanali per monitorare i parametri chimico-fisici, la composizione chimica ed isotopica delle acque di falda e delle emissioni gassose, il flusso di CO 2 (PA), i rapporti fra gas acidi nel plume vulcanico (PA,CT) ed il flusso di SO 2 (CT). Durante tutto il periodo eruttivo, le campagne sono state intensificate; in alcuni casi la frequenza di misura è stata quadruplicata in modo da soddisfare la richiesta di informazioni sullo stato di attività del DPC. Le reti di monitoraggio automatico sono state mantenute in efficienza ed ampliate (2 stazioni flusso CO 2 nei pressi di Nicolosi e della Pernicana, 1 stazione sperimentale per la misura del rapporto C/S nel plume della Voragine) ed è stato sviluppato nuovo software per l elaborazione dei dati continui (PA); è stata completata la fase di tuning della rete FLAMES per il monitoraggio del flusso di SO 2 (CT) e sono state installate tre sonde per la misura dei tenori di Radon presso Torre del Filosofo, Rifugio Brunek e Zafferana Etnea (RM1,CT). Riguardo Vulcano sono state svolte indagini mensili e bimestrali (parametri chimico fisici, composizione chimica ed isotopica delle acque di falda e dei fluidi fumarolici, flusso diffuso di CO 2 alla base del cratere La Fossa, mappatura del rapporto CO 2 /SO 2 ed H 2 S/SO 2 (PA) e dei flussi di CO 2 (NA) nell area craterica sommitale. Le reti di monitoraggio sono state ampliate con 1 stazione per la misura del flusso di CO 2 (Faraglione) e 2 per il monitoraggio della pressione totale del gas disciolto della falda (TDGP - Bambara, LeCalette) (PA). Nell isola di Stromboli sono state svolte attività analoghe; oltre alle indagini discrete (PA) ed alla manutenzione delle reti flussi CO 2 ed SO 2 (PA,CT), sono state aggiunte due nuove stazioni per il monitoraggio della temperatura, dei flussi di CO 2 e della TDGP installate a Pizzo ed a Scari (PA), una delle quali in un pozzo scavato appositamente. Campagne di misura mensili hanno riguardato anche il Vesuvio (NA,PA), i Campi Flegrei (NA), i Colli Albani (RM1), Panarea e Pantelleria (PA). Nella parte SW dell isola di Ischia sono state ripetute misure di flusso di CO 2 dai suoli e gradienti di Temperatura (PA). Riguardo il monitoraggio continuo sono state mantenute le reti di monitoraggio presenti nelle aree vulcaniche napoletane (Flussi CO 2, gradienti di temperatura, termocamera - NA) e nell area dei Colli Albani (flussi CO 2, parametri chimico fisici delle acque del lago Albano (RM1). Le sezioni NA,CT e PA hanno partecipato all esercitazione MESIMEX svolta nell area vesuviana. Andamento temporale del flusso diffuso di CO 2 dai suoli registrato dalla rete ETNAGAS a cavallo dell evento eruttivo : a) Santa Maria di Licodia, b) Naftia (Palagonia). In entrambi i siti sono state osservate anomalie superiori ad oltre un ordine di grandezza rispetto i valori di fondo. Le anomalie hanno preceduto di alcuni mesi la fase parossistica e sono scomparse prima del termine dell eruzione. 42

89 Obiettivi da conseguire nel Triennio Attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2007 Similmente a quanto svolto negli anni passati, le attività da sviluppare nel triennio saranno volte allo studio dei fluidi naturali presenti nelle aree vulcaniche attive ed all analisi delle loro variazioni spaziali e temporali. Lo studio verrà condotto attraverso prospezioni periodiche di misura e campionamento dei fluidi e reti di monitoraggio automatico. Riguardo al primo caso, le frequenze di intervento saranno adeguate al livello di criticità dell area, con campionamenti mensili o quindicinali nel caso di Etna, Stromboli, Vesuvio, Campi Flegrei e Vulcano; negli altri casi (Panarea, Pantelleria, Colli Albani) le campagne saranno meno frequenti ma più estese nel numero dei siti monitorati. Queste indagini avranno l obiettivo di determinare le variazioni composizionali (chimiche ed isotopiche) degli acquiferi, delle emissioni gassose di bassa ed alta temperatura (fumarole, mofete, maccalube e plume vulcanici), le variazioni del flusso di SO 2 nei plume e dei flussi diffusi di CO 2 dai suoli. Allo scopo di evitare sovrapposizioni nelle attività e quindi limitare i costi della sorveglianza, le sezioni siciliane (PA,CT) si occuperanno del monitoraggio dei vulcani siciliani (Etna, Stromboli, Vulcano, Panarea, Pantelleria), la sezione di Napoli svolgerà le attività nelle aree vulcaniche campane, mentre RM1 effettuerà il monitoraggio dei Colli Albani. In deroga a questo criterio di suddivisione delle aree di competenza su base geografica, sono state previste delle sovrapposizioni volte a colmare soprattutto lacune di personale. Nel corso del triennio, le reti per il monitoraggio continuo dei parametri geochimici subiranno un notevole ampliamento sia nel numero dei siti sia nel numero dei parametri monitorati. Nell area etnea la Sezione di Palermo installerà nel nuove stazioni per il monitoraggio del flusso di CO 2 diffuso e dei parametri chimico fisici (T, Livello, Conducibilità elettrica e pressione totale del gas disciolto) sulle pendici dell edificio etneo; altre 3 stazioni (rapporto CO 2 /SO 2 nei plume vulcanici) verranno installate in prossimità dei crateri sommitali allo scopo di realizzare una rete per il monitoraggio del plume etneo; questa nuova rete è frutto di un intenso programma di ricerca e sviluppo durato circa due anni, durante i quali sono state testate numerose soluzioni tecniche in diverse aree vulcaniche attive (Etna, Stromboli, Miyakejima -Giappone). Sono previsti inoltre i seguenti interventi: ammodernamento delle stazioni più vetuste della rete ETNA ACQUE; realizzazione di una rete mobile per il monitoraggio dei flussi diffusi e delle acque di falda da utilizzare nelle fasi di crisi vulcanica o di test di nuovi siti di monitoraggio; sviluppo di nuovi moduli software per la gestione delle stazioni, l elaborazione e l utilizzo dei dati in modo da semplificare la gestione della rete; incremento dei siti connessi mediante connessioni radio su frequenza dedicata. La Sezione di Palermo intraprenderà anche uno studio per l utilizzo degli ultrasuoni per la misura di parametri geochimici estensivi ed intensivi da impiegare in aree vulcaniche attive a condotto aperto. La sezione di Catania, parallelamente, installerà 5 nuove stazioni per la misura a distanza del flusso di SO 2 (rete FLAME), 2 sonde per il monitoraggio del Radon in corrispondenza di faglie attive e completerà lo sviluppo di un prototipo di solar-tracker da impiegare per la determinazione della composizione chimica nel plume lungo profili e per realizzare una installazione permanente. Verrà inoltre avviato lo sviluppo di una camera per SO 2 che dovrebbe consentire una valutazione più precisa e frequente dei flussi di questo gas emessi dai crateri sommitali ed avviato uno studio per l installazione di 5 radiometri per il monitoraggio dell emissione dai crateri sommitali nella banda dell infrarosso. Queste ultime attività proseguiranno anche negli anni successivi. Nel 2007 è previsto anche un ampliamento delle reti presenti nelle isole di Stromboli e Vulcano. Nel primo caso verranno monitorati 4 nuovi siti (2 acque + 2 flussi suolo) (PA), si renderà automatica la procedura di trasferimento dati della rete FLAME e verrà installata una stazione FTIR sperimentale per il monitoraggio della composizione chimica dei gas del plume (CT). Anche Andamento temporale del flusso di SO 2 (rete FLAME) e del tremore vulcanico (cortesemente messi a disposizione da Giuseppe di Grazia) sull Etna. Le variazioni indicano che la fase parossistica del cratere sud-est è stata probabilmente determinata da un accumulo di gas ricco in SO 2. 43

90 Piano Triennale di Attività b c a) Solfatara di Pozzuoli: immagine all infrarosso termico e nel campo del visibile della base del cratere e della parete fumarolizzata; il box identifica l area indagata dalla termocamera automatica. b) Le postazioni fisse di monitoraggio sono costituite da una telecamera all infrarosso termico (NEC Thermo Tracer TS7302) alloggiata all interno di uno speciale contenitore ermetico in acciaio inox e da una stazione di misura remota (RMS) che controlla l acquisizione automatica delle immagini. c) La postazione di ripresa dista circa 400m dall area campionata (indicata con l ovale giallo). nel caso di Vulcano, si conta di installare 4 stazioni per il monitoraggio del flusso di CO e della falda acquifera (PA). Per quanto riguarda le reti di monitoraggio dei vulcani campani, infine, è prevista una parziale ristrutturazione relativamente all aspetto sensoristico, lo sviluppo di nuovo software per la gestione automatica delle immagini acquisite mediante camere termiche (NA). Articoli pubblicati su riviste JCR (4) Aiuppa A., Avino R., Brusca L., Caliro S., Chiodini G., D Alessandro W., Favara R., Federico C., Ginevra W., Inguaggiato S., Longo M., Pecoraino G., Valenza M. (2006). Mineral control of arsenic content in thermal waters from volcano-hosted hydrothermal systems: insights from island of Ischia and Phlegrean Fields (Campanian Volcanic Province, Italy), Chem. Geol., (5) Aiuppa A., Bellomo S., Brusca L., D Alessandro W., Di Paola R., Longo M. (2006). Major-ion bulk deposition around an active volcano (Mt. Etna, Italy), Bull. Volcanol., (6) Aiuppa A., Federico C., Giudice G., Gurrieri S., Liuzzo M., Shinohara H., Favara R., Valenza M. (2006). Rates of carbon dioxide plume degassing from Mount Etna volcano, J. Geophys. Res., B (7) Aiuppa A., Federico C., Giudice G., Gurrieri S., Valenza M. (2006). Hydrothermal buffering of the SO2/H2S ratio in volcanic gases: Evidence from La Fossa Crater fumarolic field, Vulcano Island, Geophys. Res. Lett., L (10) Allen A.G., Mather T.A., McGonigle A.J.S., Aiuppa A., Delmelle P., Davison B., Bobrowski N., Oppenheimer C., Pyle D.M., Inguaggiato S. (2006). Sources, size distribution and downwind grounding of aerosols from Mt.Etna, J. Geophys. Res., D (45) Bobrowski N., von Glasow R., Aiuppa A., Inguaggiato S., Louban I., Ibrahim O.W., Platt U. (2006). Reactive halogen chemistry in volcanic plumes, J. Geophys. Res. (60) Camarda M., Gurrieri S., Valenza M. (2006). In situ permeability measurements baed on a radial gas advection model: relationships between soil permeability and diffuse CO2 degassing in volcanic areas, Pure Appl. Geophys., 4, (61) Camarda M., Gurrieri S., Valenza M. (2006). CO2 flux measurements in volcanic areas using the dynamic concentration methods: the influence of the soil permeability, J. Geophys. Res., B (72) Chiodini G., Caliro S., Caramanna G., Granieri D., Minopoli C., Moretti R., Perrotta L., Ventura G. (2006). Geochemistry of the submarine gaseous emissions of Panarea (Aeolian Islands, Southern Italy): magmatic vs.hydrothermal origin and implications for volcanic surveillance, Pure Appl. Geophys., 4. (81) D Antonio M., Tonarini S., Arienzo L., Civetta L., Di Renzo V. (2006). Components and processes in the magma genesis of the Phlegrean Volcanic District, (South Italy), Geological Society of America Bulletin, (82) D Alessandro W., Brusca L., Kyriakopoulos K., Rotolo S., Michas G., Minio M., Papadakis G. (2006). Diffuse and focused carbon dioxide and methane emissions from the Sousaki geothermal system, Greece, Geophys. Res. Lett., L (128) Giammanco S., Gurrieri S., Valenza M. (2006). Fault-controlled soil CO2 degassing and shallow magma bodies: summit and lower east rift of Kilauea volcano (Hawaii), 1997, Pure Appl. Geophys., 4,

91 Obiettivi da conseguire nel Triennio (133) Granieri D., Carapezza M.L., Chiodini G., Avino R., Caliro S., Ranaldi M., Ricci T., Tarchini L. (2006). Correlated increase in CO2 fumarolic content and diffuse emission from La Fossa crater (Vulcano, Italy): Evidence of Volcanic unrest or increasing gas release from a stationary deep magma body?, Geophys. Res. Lett. (135) Grassa F., Capasso G., Favara R., Inguaggiato S. (2006). Chemical and isotopic composition of waters and dissolved gases in some thermal springs of sicily and adjacent volcanic islands, Italy., Pure Appl. Geophys., 4, (148) Liotta M., Brusca L., Federico C., Grassa F., Inguaggiato S., Longo M., Madonia P. (2006). Geochemistry of rainfall at Stromboli volcano (Aeolian Islands): isotopic model and plume-rain interaction, Geochem. Geophys. Geosyst., 7, Q (149) Liotta M., Favara R., Valenza M. (2006). Isotopic composition of the precipitations in the central Mediterranean: origin marks and orographic precipitation effects, J. Geophys. Res., D (171) Mori T., Burton M.R. (2006). The SO2 camera: A simple, fast and cheap method for ground-based imaging of SO2 in volcanic plumes, Geophys. Res. Lett., (179) Paonita A., Martelli M. (2006). Magma dynamics at mid-ocean ridges by noble gas kinetic fractionation: Assessment of magmatic ascent rates, Earth Planet. Sci. Lett., (202) Rizzo A., Caracausi A., Favara R., Martelli M., Paonita A., Paternoster M., Nuccio P.M., Rosciglione A. (2006). New insights into magma dynamics during last two eruptions of Mount Etna as inferred by geochemical monitoring from 2002 to 2005, Geochem. Geophys. Geosyst., 6, Q (211) Sawyer G.M., Burton M.R. (2006). Effects of a volcanic plume on thermal imaging data, Geophys. Res. Lett., (226) Spilliaert N., Allard P., Metrich N., Sobolev V. (2006). Melt inclusion record of the conditions of ascent, degassing, and extrusion of volatile-rich alkali basalt during the powerful 2002 flank eruption of Mount Etna (Italy), J. Geophys. Res., B (227) Spilliaert N., Métrich N., Allard P. (2006). S Cl F degassing pattern of water-rich alkali basalt: Modelling and relationship with eruption styles on Mount Etna volcano, Earth Planet. Sci. Lett., (248) Werner C., Chiodini G., Granieri D., Caliro S., Avino R., Russo M. (2006). Eddy covariance measurements of geothermal heat flux at Solfatara Volcano, Naples, Italy, Earth Planet. Sci. Lett., 38749, Articoli pubblicati su riviste non-jcr (330) Giammanco S., Neri M. (2006). Rapporto sulle misure di CO2 e mercurio nei suoli e nell atmosfera e sui dati in continuo di radon nel suolo presso la zona sommitale dell Etna (17 Luglio 2006). (331) Giammanco S., Neri M., Baubron J.C., Burton M., Condarelli D. (2006). Installazione di una sonda tipo barasol a Dagala (Etna) per la misura continua del flusso di radon dal suolo (13 Ottobre 2006). (379) Neri M., Giammanco S., Behncke B., Burton M., Le Sage M. (2006). Emissioni di radon dal suolo a Torre del Filosofo (Etna): aggiornamento dati alla ripresa dell attività stromboliana del Cratere di Sud-Est (30-31 Agosto 2006). (409) Schiavo M.A., Hauser S., Povinec P.P. (2006). Isotope distribution of dissolved carbonate species in southeastern coastal aquifers of Sicily (Italy), Hydrological Processes. (415) Todesco M., Chiodini G., Berrino G. (2006). Modeling of gas composition and gravity signals at the phlegrean fields caldera. 45

92 Piano Triennale di Attività TTC Sorveglianza geodetica delle aree vulcaniche attive Curatore/i Giuseppe Puglisi Sezioni che hanno concorso alle attività CNT, BO, CT, NA Stato di attuazione delle attività relativamente al 2006 Oltre al raggiungimento degli obiettivi previsti nel Piano Triennale (Ob ), le Sezioni INGV di Catania (CT), Roma (CNT), Napoli (NA) e Bologna (BO) hanno ottenuto notevoli risultati nel monitoraggio dei fenomeni vulcanici in atto (Campi Flegrei, Etna) e partecipato all esercitazione MESIMEX. Rilevanti anche le sinergie con i TTC 9 e 10, alcuni progetti INGV-DPC ed il PNA. Di seguito si riportano i risultati più significativi raggruppati secondo i punti del PTA. Misure altimetriche di precisione NA ha rilevato la rete dei Colli Albani, ampliandola con un nuovo circuito intorno al Lago di Nemi e collegando le stazioni GPS permanenti; ha inoltre misurato settori scelti delle reti vesuviana, flegrea ed etnea. Misure EDM ed angolari CT ha rilevato la rete SO dell Etna e della Forgia di Vulcano. Sono state ripetute misure EDM nell alta Valle del Leone in occasione dell eruzione dell Etna iniziata a luglio. Tiltmetria NA ha installato una nuova stazione a ESE dal centro di Pozzuoli. CT ha condotto test su sensori autolivellanti, realizzando un sito specifico ed un nuovo sistema di gestione delle stazioni, ha installato un sensore in pozzo profondo nell area Pitarrone (Etna) e preparato un nuovo sito profondo a Stromboli. Mareometria Nell area flegrea è stata ben seguita la dinamica in atto. 46 Osservazioni GPS Il CNT ha potenziato e rioccupato la rete discreta dei Colli Albani e ha realizzato 3 stazioni permanenti a Monteporzio, Rocca di Papa, Nemi. NA ha installato una stazione ad Ovest della Solfatara, mentre nell area vesuviana è stata ripristinata quella della Sede Storica dell Osservatorio Vesuviano (NA). Nell area eoliana CT ha potenziato le trasmissioni a Stromboli per elaborare tutte le stazioni in real-time ed ha installato 2 nuove stazioni a Vulcano (Grillo, Lentia). Sono state misurate le reti discrete delle isole di Lipari-Vulcano, di Vulcano Nord (CT) e quella di Panarea (CNT). Sull Etna CT ha potenziato le reti con 3 nuove stazioni e portato a 13 il numero di quelle in real-time; è stata installata in emergenza una nuova stazione in prossimità del cratere di Sud-Est per seguire l eruzione in atto. CT ha misurato la rete discreta Distribuzione delle reti di monitoraggio delle deformazioni del suolo nelle aree vulcaniche attive Italiane (aggiornamento al 31/12/06); c.s. = capisaldi. Il potenziamento delle Reti Permanenti risulta dal confronto del numero di stazioni all inizio del Triennio (tra parentesi) e quello attuale. Per le livellazioni, è riportato il numero totale di c.s e lo sviluppo totale delle reti (in Km, tra parentesi). dell Etna, potenziandola con altri 4 capisaldi nel fianco Nord-Est. La stazione di Pantelleria (Scari) è stata messa in trasmissione.

93 Obiettivi da conseguire nel Triennio Schema di applicazione delle diverse tecniche geodetiche nel monitoraggio dei diversi fenomeni deformativi osservabili nelle aree vulcaniche. In ascissa i tempi di evoluzione dei fenomeni deformativi al variare delle sorgenti; in ordinata l intensità delle deformazioni. I campi colorati indicano gli ambiti in cui ciascuna tecnica è da preferire (in termini di rapporto segnale/rumore) rispetto alle altre. Nella figura a sinistra, la linea tratteggiata orizzontale indica il limite inferiore di applicazione della mareometria. Le misure di DEM o DEM Differenziali non sono riportate perché la loro applicabilità è da valutare in funzione di condizioni logistiche ed operative non riportabili in figura. Le lettere (A-D) indicano i campi dei fenomeni deformativi, distinti per la tipologia delle sorgenti: A = Formazione di bocche e fessure eruttive; B = variazioni di pressione o di volume in dicchi o reservoirs magmatici superficiali (< 3 km di prof.); C = variazioni di pressione o di volume in dicchi o reservoirs magmatici mediamente profondi (prof. 3-8 km); D = variazioni di pressione o di volume in dicchi o reservoirs magmatici molto profondi (prof. > 8-10 km). Interferometria SAR Grazie anche a progetti esterni è stata svolta un intensa attività di analisi delle immagini SAR, sulle aree dei Colli Albani, dei Campi Flegrei e dell Etna. In quest ultime due aree l analisi è stata di supporto al monitoraggio dei fenomeni in atto. Misure di Strain Sull Etna CT ha potenziato le infrastrutture della rete estensimetrica. Tra le attività non previste nel Piano Triennale quelle sui DEM Differenziali condotte da CNT e BO hanno riguardato il Lago di Albano, di cui è stata prodotta la prima batimetria ad altissima risoluzione, il cratere del Vesuvio, nel quale i rilevamenti laser scanner nel corso di MESIMEX hanno permesso di evidenziare eventi franosi, la Solfatara e Panarea. Attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2007 Nel triennio il monitoraggio geodetico delle aree vulcaniche attive ha raggiunto traguardi importanti nel potenziamento ed ottimizzazione dei sistemi osservativi: la crescita in quantità e qualità delle reti permanenti è stata accompagnata da una riconfigurazione e potenziamento di quelle rilevate in campagne periodiche, per coprire con maggior dettaglio e minor costo l ampio spettro di fenomeni deformativi in aree vulcaniche. Il crescente utilizzo dell Interferometria SAR ed i continui test di nuove tecniche di rilevamento (p.e. laser scanner) sono state altre attività di qualità svolte nel triennio Per il si proseguirà lungo il percorso intrapreso, privilegiando le misure in real-time, l integrazione tra le diverse tecniche, la sperimentazione di nuovi sistemi di rilevamento ed il potenziamento tecnologico di quelli esistenti. L obiettivo generale è rilevare qualunque evento deformativo dovesse accadere nelle aree vulcaniche italiane, con elevato dettaglio spaziale e temporale. Saranno adesso descritte le linee di sviluppo e di pianificazione delle attività in condizioni ordinarie, per i singoli sistemi osservativi: Sistemi geodetici satellitari. Sistemi geodetici terrestri. Sistemi di misura diretta della deformazione. Interferometria SAR. DEM e DEM differenziali. Analisi dei dati. Sistemi geodetici satellitari (reti GPS Permanenti e Discrete) Si privilegerà il miglioramento della qualità dei dati. Il potenziamento delle reti permanenti riguarderà specifici settori (p.e. fianco orientale etneo, Ischia e Vesuvio). Si prevede un potenziamento delle infrastrutture, dei sistemi HW e SW per portare quante più stazioni possibile ad acquisizioni > 1Hz, trasmissione ed elaborazione in tempo reale. Nelle reti discrete si privilegeranno tecniche di misura più idonee al monitoraggio (p.e. RTK) e si mirerà ad una più completa integrazione con quelle permanenti (sia GPS, sia di misura diretta della deformazione). Grazie al coordinamento con le attività del TTC 1.9, l obiettivo per ciascun area vulcanica sarà una rete GPS integrata (permanente e discreta) in grado di fornire dati a scale 47

94 Piano Triennale di Attività variabili, in relazione agli eventi in atto. Sistemi geodetici terrestri (livellazione e triango-laterazione) Forniscono accurate informazioni in aree la cui dinamica o le cui condizioni topografiche/ambientali rendono impossibile o inadatto l utilizzo di tecniche GPS. Nel triennio sarà potenziata la loro integrazione con le altre tecniche. La livellazione sarà utilizzata in aree a dinamica medio-bassa, migliorando la configurazione delle reti e la risoluzione spaziale. In altre aree si prevede un analisi dei dati disponibili e/o una riconfigurazione delle attività. L utilizzo di stazioni totali proseguirà nel monitoraggio automatizzato di dettaglio di aree poco accessibili con elevata dinamica (p.e. Sciara del Fuoco o area Pisciarelli ai Campi Flegrei). Nel triennio sarà ultimata la sostituzione delle misure EDM con altre tecniche più idonee. Esempio di applicazione dell Interferometria SAR per lo studio delle deformazioni di un vulcano attivo (Etna). Spostamenti misurati in fase (-π, π = 28 mm) lungo la linea di vista del satellite ERS2. L interferogramma è relativo al periodo precedente l inizio dell eruzione (passaggi del satellite del 20/8/03 e del 30/6/04) (da Bonaccorso et al., JGR, in stampa). Sistemi di misura diretta della deformazione (clinometria, misure di strain, mareometria) La qualità dei dati clinometrici migliorerà (riduzione del rapporto S/R), installando sensori di nuova tecnologia a maggiore profondità e integrandosi a misure ambientali (p.e. meteo, idrometriche). Le reti clinometriche saranno potenziate su aree specifiche (p.e. Stromboli e Vesuvio) e si avvieranno esperimenti di campionamento ad alta frequenza per lo studio di transienti durante le fasi parossistiche. I progetti d installazione di sensori dilatometrici (Stromboli, Etna) consentiranno di indagare su fenomeni finora poco noti di variazione del campo di strain prima di eventi eruttivi. Si prevede di ampliare la rete mareometrica nell area campana ed eoliana. Interferometria SAR Grazie anche alla sinergia con TTC 10 e progetti esterni, si prevede di potenziare l applicazione delle tecniche InSAR sui vulcani e particolarmente l analisi delle serie storiche. Molte attività saranno dedicate all integrazione con altre tecniche geodetiche e geofisiche per uno studio della dinamica a medio-lungo periodo e per la realizzazione di sistemi multiparametrici di monitoraggio. DEM e DEM differenziali Nei prossimi anni si prevede l acquisizione di strumentazione laser scanner idonea al rilevamento di precisione e la ripetizione delle misure in alcune aree recentemente rilevate (p.e. cratere del Vesuvio, Panarea) per attività di validazione del metodo ai fini del TTC. Analisi dei dati (validazione e caratterizzazione dei segnali) La modellazione di dettaglio dei dati geodetici è già prevista in ambiti di ricerca (p.e. O.S. 3.6 o 4.3). Tuttavia, un analisi statistica s.l. dei dati geodetici è fondamentale per scopi operativi, quali rilevare anomalie per fini di sorveglianza o produrre un campo deformativo integrato e validato da diversi dati geodetici. L analisi dei dati sarà in gran parte svolta in progetti (p.e. quelli INGV-DPC), ma sarà promossa anche nel TTC. 48 Esempio di applicazione di laser scanner per il rilevamento di variazioni morfologiche in area vulcanica. Confronto tra due scansioni della parete NE del cratere del Vesuvio e definizione della perdita di massa a seguito di una frana (area in rosso): dati elaborati in tempo reale durante l esercitazione MESIMEX (Vesuvio, ottobre 2006). Articoli pubblicati su riviste JCR (11) Aloisi M., Bonaccorso A., Gambino S. (2006). Imaging composite dike propagation (Etna, 2002 case), J. Geophys. Res. (15) Anzidei M., Esposito A., Bortoluzzi G., De Giosa F. (2006). The high resolution bathymetric map of Panarea (Aeolian Islands, Italy), Ann. Geophys., 6, (16) Anzidei M., Esposito A., De Giosa F. (2006). The dark side of the

95 Obiettivi da conseguire nel Triennio Albano crater lake, Ann. Geophys. (25) Battaglia M., Troise C., Obrizzo F., Pingue F., De Natale G. (2006). Evidence for fluid migration as the source of deformation at Campi Flegrei, Geophys. Res. Lett. (48) Bonforte A., Gambino S., Guglielmino F., Obrizzo F., Palano M., Puglisi G. (2006). Ground deformation modeling of flank dynamics prior to the 2002 eruption of Mt.Etna, Bull. Volcanol. (49) Bonforte A., Puglisi G. (2006). Dynamics of the eastern flank of Mt.Etna volcano (Italy) investigated by a dense GPS network, J. Volcanol. Geoth. Res., (102) Esposito A., Giordano G., Anzidei M. (2006). The submarine gas eruption at Panarea volcano (Aeolian Islands, Italy): Volcanology of the seafloor and implications for the hazard scenario, Marine Geol., (140) Houlié N., Briole P., Bonforte A., Puglisi G. (2006). Large scale ground deformation of Etna observed by GPS between 1994 and 2001, Geophys. Res. Lett. (156) Manzo M., Ricciardi G., Casu F., Ventura G., Zeni G., Borgstrom S., Berardino P., Del Gaudio C., Lanari R. (2006). Surface deformation analysis in the Ischia Island (Italy) based on spaceborne radar interferometry, J. Volcanol. Geoth. Res., Articoli pubblicati su riviste non-jcr (252) Agnesi V., Pingue F., Rotigliano E., Obrizzo F., Di Maggio C., Luzio D., Tammaro U. (2006). Monitoraggio della frana di Scopello (Sicilia nord-occidentale), Rend. Soc. Geol. Ital., (264) Baiocchi V., Anzidei M., Esposito A., Fabiani U., Pietrantonio G., Riguzzi F. (2006). Integrazione di rilievi batimetrici e laser scanner aereo nell area dei Colli Albani, Atti della X Conferenza Nazionale dell ASITA. (381) Nunnari G., Puglisi G., Gargaun F. (2006). Implementing a warning system for Stromboli volcano, Springer-Verlag series Advantages in Soft Computing, (397) Pingue F., De Martino P., Obrizzo F., Serio C. (2006). Monitoraggio del bradisismo flegreo, nel periodo maggio 2004 marzo 2006, attraverso misure CGPS e di livellazione. 49

96 Piano Triennale di Attività TTC Sorveglianza sismologica delle aree vulcaniche attive Curatore/i Marcello Martini Sezioni che hanno concorso alle attività CNT, CT, NA Stato di attuazione delle attività relativamente al 2006 Le sezioni di Roma (CNT), Napoli (NA) e Catania (CT) nel 2006 hanno gestito e sviluppato le reti centralizzate, quelle mobili ed i sistemi d analisi per la sorveglianza sismica dei vulcani attivi del territorio nazionale (Vesuvio, Campi Flegrei, Ischia, Etna, Eolie). Inoltre, all estero è proseguita l attività di monitoraggio del vulcano Niyragongo Repubblica Popolare del Congo (CNT, progetto ONU), è stato realizzato il Centro di Monitoraggio ed installate due stazioni a larga banda sul vulcano Marapi a Sumatra - Indonesia (NA e CNT, progetto COVIN), è rimasta attiva fino a maggio una rete mobile (4 LE3D/20s) sul vulcano Colima - Messico (NA, attività FIRB RBAUF01772S). In Campania, con un connessione a larga banda alla sede NA, la rete fissa è stata ampliata al Vesuvio con un array (16 LE3D - Riserva Forestale) per il controllo del tremore, ed una stazione sul cratere (LE3D) per il controllo delle frane del Gran Cono. Ai Campi Flegrei è stato installato un sensore infrasonico (Solfatara) e 3 stazioni a larga banda, di cui 2 nell ambito del POR CdC AMRA (QUAR in pozzo e MRUS). I sistemi fissi sono stati integrati dalla rete mobile NA (corto periodo e larga banda), con 7 siti al Vesuvio, di cui 2 nuovi (CMG40T e LE3D), 8 siti ai Campi Flegrei, di cui 2 nuovi presso la Solfatara (LE3D/20s e LE3D), un array (5 LE3D+accelerometro FBA ES-T) nella galleria DEM (3 km dalla Solfatara) ed un sito multi-idrofonico presso il pontile di Bagnoli (5 tra idrofoni e mareografi). In Sicilia le installazioni previste da CT sono state ritardate dalla ristrutturazione dei siti (completati 4 all Etna, 2 a Vulcano). All Etna nel sito di Pozzillo è stata installata anche la stazione (Trillium 40s). Sempre all Etna sono stati installati due accelerometri, un array temporaneo (6 LE3D, rete mobile NA) e, al pozzo dismesso Pitarrone, 2 Trillium da 40s, uno a 130 m di profondità ed uno in superficie. Per un sito a Pantelleria CT ha eseguito prove di rumore con 4 stazioni mobili (4 mesi). Nuove infrastrutture, comprese quelle eoliane, sono rinviate al La rete di Stromboli (13 CMG40T, NA) è stata ampliata con due dilatometri da pozzo posti a circa 100 m dal p.c. (Conv. INGV-DPC e FIRB RBAP04EF3A), centralizzati a NA insieme a quelli di Vesuvio e Campi Flegrei ( Sempre a Stromboli la rete mobile INGV, con 16 stazioni (5 NA, 6 CT, 5 CNT), ha contribuito all esperimento di tomografia attiva (INGV-DPC Progetto V2). Per l integrazione delle sale sismiche INGV, presso CT è stato installato il sistema SismMap collegato al CNT. Per i sistemi d analisi in tempo reale è in linea il prototipo realizzato da NA per l array del Vesuvio. Per i nuovi sistemi d acquisizione NA ha completato il prototipobase di GILDA (Geophysical Instrument Low power Data Acquisition), in produzione nel 2007 (INGV-DPC Progetto V4). Attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2007 Nel corso del triennio l INGV procederà all ulteriore miglioramento della geometria, della dinamica e della sensibilità delle reti di monitoraggio Fase d installazione della strumentazione geofisica integrata (sismica e di deformazione del suolo) presso Pozzo Pitarrone (pozzo per acqua scavato a mano, ormai sterile) nel settore settentrionale dell Etna, ad una quota di 1600 m.s.l.m. A fondo pozzo (130 metri dal piano campagna) è installata una stazione a larga banda Nanometrics con Trillium 40s e un clinometro Applied Geomechanis M520 (risoluzione < 10 nrad). In superficie è installato un sensore sismico analogo a quello ubicato a fondo pozzo. I dati sono trasmessi via radio-modem al nodo di Castiglione di Sicilia dove sono centralizzati via satellite alla Sala Operativa dell INGV-CT. All Etna sono presenti altri pozzi sterili simili e nel triennio sono previste nuove installazioni. 50

97 Obiettivi da conseguire nel Triennio Analisi dei dati acquisiti dall array sismico installato al Vesuvio (Riserva Forestale). I dati vengono trasmessi con tecnologie a larga banda al centro di monitoraggio di NA. L immagine mostra l interfaccia grafica del sistema che in alto e sinistra riporta la distribuzione spaziale dei 16 geofoni a corto periodo dell array, con interdistanze comprese tra 25 e 200 m. A destra è visibile lo spettro di lentezza (1/velocità) del fronte d onda che attraversa l array, calcolato con l algoritmo MUSIC, qui riferito alla frequenza di 1.5 Hz. In basso a sinistra è mostrato l andamento nelle 24 ore delle direzioni, riferite alla posizione dell array, delle sorgenti dei segnali di maggiore coerenza (Backazimuth) e, più in basso, le relative velocità apparenti. A destra è presentata la distribuzione statistica (istogrammi) delle stesse quantità. Il calcolo e la rappresentazione grafica sono ripetuti ogni 5 secondi. sismico dei vulcani attivi del territorio nazionale, con sensori a larga banda, acquisitori numerici ad elevata dinamica, array densi per il controllo del microtremore e nuove realizzazioni in pozzi profondi (velocimetri e dilatometri). Nell ambito dell attività internazionale promossa dal progetto COVIN in Indonesia, nel corso del triennio sarà completata la rete di monitoraggio del Marapi a Sumatra, prevedendo anche un link satellitare per un controllo remoto dei sistemi e dei dati acquisiti tra il centro di monitoraggio realizzato a Bukittinggi e l INGV. Sulla base dei progetti realizzativi finanziati la sezione NA proseguirà nel potenziamento delle reti di monitoraggio dei vulcani Campani con l installazione di stazioni centralizzate 3D e a larga banda, di cui alcune in pozzo, con la realizzazione di un secondo array denso e centralizzabile per il controllo del microtremore (16 geofoni 3D), con l installazione di stazioni mobili ad integrazione di quelle permanenti. Sarà inoltre potenziata la rete sismica di Ischia ed integrata con un sistema di rilevatori infrasonici per il controllo di fenomeni idrotermali. Nel corso del 2007 NA installerà anche un array temporaneo di 4 stazioni mobili, per circa 7 giorni alla Solfatara, per definire le caratteristiche del campo d onda associato al tremore. Per far fronte al notevolmente incremento del flusso dei segnali da centralizzare, NA estenderà l infrastruttura a larga banda di trasmissione-dati, in parte già realizzata su alcuni vulcani monitorati (Vesuvio, Campi Flegrei e Stromboli). Nel triennio CT prevede di estendere l attuale rete di 20 stazioni a larga banda realizzata, a partire dalla fine del 2003, per il monitoraggio delle aree vulcaniche attive dell Etna e dell Arcipelago Eoliano. Grazie all attivazione a novembre 2006 del Progetto Triennale Sicilia per il potenziamento dei sistemi di monitoraggio vulcanico e sismico, è prevista la ristrutturazione di 26 stazioni sismiche permanenti, l installazione di una stazione sull isola vulcanica di Linosa e l installazione di 3 nuove stazioni a Pantelleria. Per il 50% di queste stazioni se ne prevede l integrazione con accelerometri, GPS geodetici e, per alcuni siti, anche con sensori infrasonici e meteo. Nel corso del triennio all Etna è prevista anche la strumentazione di pozzi profondi, con realizzazioni simili al pozzo Pitarrone (strumenti sismici a larga banda e clinometrici) per 2 pozzi dismessi, e l installazione di dilatometri per 3 nuovi siti, questi ultimi realizzati nell ambito del progetto FIRB RBAP04EF3A. Nel 2007 NA installerà un array temporaneo all Etna, per definire le caratteristiche del campo d onda associato al tremore e CT ne prevede uno permanente a 24 canali, centralizzato ed integrato nel sistema di monitoraggio. Al Gran Cratere di Vulcano il mini-array che integra la stazione permanente sarà portato a 6 elementi 3D. La rete mobile di CT nel 2007 raggiungerà la configurazione di 10 stazioni a larga banda (LE3D/20s), alcune delle quali con trasmissione radio modem verso il furgone mobile. Quest ultimo nel triennio sarà reso centralizzabile presso la Sala Operativa tramite trasmissione satellitare. È in generale previsto l ulteriore sviluppo di sistemi avanzati di analisi per il monitoraggio sismico dei vulcani. In tal senso saranno sviluppati da NA e CT sistemi per il riconoscimento ed il rilevamento automatico dei segnali tramite reti neurali, wavelets ed Hidden Markow Models. Per gli array centralizzati NA ne prevede l integrazione nei sistemi di localizzazione automatica e la realizzazione di una banca dati dotata di sistema 51

98 Piano Triennale di Attività interattivo d interrogazione. Come già attivato per lo Stromboli ( anche per l Etna si prevede la realizzazione di un sistema d analisi automatica dei segnali VLP (localizzazione ed inversione della sorgente) che sarà realizzato da CT con sistemi multiprocessore e con il contributo del progetto EU VOLUME nella creazione delle librerie di Funzioni di Green. Per i collegamenti tra le Sale di Monitoraggio INGV è prevista l installazione del sistema SismMap del CNT anche presso NA. Sulla base di quanto già realizzato per il Dipartimento della Protezione Civile, è prevista un estensione dei sistemi di comunicazione informatica che interesseranno nel corso del 2007 anche il C.R. della Campania. Infine, per lo sviluppo di nuova strumentazione INGV, oltre all uso esteso degli acquisitori GAIA2 sviluppati dal CNT e già installati a Stromboli, sui vulcani della Campania ed al Marapi-Indonesia, è prevista la produzione, nella versione di base a 4 canali (850 mw) del sistema GILDA (Geophysical Instrument Low Power Data Acquisition) realizzata da NA. Per lo stesso sistema è anche previsto lo sviluppo di un bus di campo e di moduli remoti e multiparametrici. Attività svolta sul vulcano Marapi - Sumatra Ovest (foto in alto) nell ambito del programma di collaborazione COVIN (Consortium for Volcanological Researches Indonesia-Italy) tra INGV e Directorate of Vulcanology and Geological Hazard Mitigation (DVGHM) indonesiano. In basso a sinistra è mostrato l Osservatorio DVGHM di Bukittinggi che ospita il centro di monitoraggio sismico realizzato nel 2006 dai ricercatori dell INGV e dove sono acquisite le prime due stazioni sismiche a larga banda installate sul vulcano. L Osservatorio è stato predisposto per la centralizzazione della rete che sarà completa ed estesa anche ai vulcani vicini nel corso del triennio In basso a sinistra è mostrata una delle fasi delle attività COVIN che prevede la formazione di personale DVGHM per la gestione degli apparati installati e per l analisi dei dati sismici. Articoli pubblicati su riviste JCR (18) Auger E., D Auria L., Martini M., Chouet B., Dawson P. (2006). Real-time monitoring and massive inversion of source parameters of very long period seismic signals:an application to Stromboli Volcano, Italy., Geophys. Res. Lett. (33) Bianco F., Scarfì L., Del Pezzo E., Patanè D. (2006). Shear wave splitting changes associated with the 2001 volcanic eruption on Mt.Etna, Geophys. J. Int., (71) Chiarabba C., Moretti M. (2006). An insight into the unrest phenomena at the campi flegri caldera from Vp and Vp/Vs tomography, Terra Nova, (84) D Auria L., Giudicepietro F., Martini M., Peluso R. (2006). Seismological insight into the kinematics of the 5 April 2003 vulcanian explosion at Stromboli volcano (southern Italy), Geophys. Res. Lett. (85) D Auria L., Marotta E., Martini M., Ricciolino P. (2006). Seismic and acoustic detection of a bolide airburst in the Gulf of Naples (southern Italy), J. Geophys. Res. (97) Di Grazia G., Falsaperla S., Langer H. (2006). Volcanic tremor location during the 2004 Mount Etna lava effusion, Geophys. Res. Lett. (103) Esposito A.M., Giudicepietro F., Scarpetta S., D Auria L., Marinaro M., Martini M. (2006). Automatic Discrimination among Landslide, Explosion-Quake, and Microtremor Seismic Signals at Stromboli Volcano using Neural Networks, Bull. Seismol. Soc. Amer., (108) Falsaperla S., Neri M., Pecora E., Spampinato S. (2006). Multidisciplinary study of flank instability phenomena at Stromboli volcano, Italy, Geophys. Res. Lett., L (129) Giampiccolo E., D Amico S., Patanè D., Gresta S. (2006). Attenuation and source parameters of shallow microearthquakes at Mt.Etna volcano (Italy), Bull. Seismol. Soc. Amer. (184) Patanè D., Barberi G., Cocina O., De Gori P., Chiarabba C. (2006). Time-resolved seismic tomography detects magma intrusions at Mt. Etna, Science, (240) Vanorio T., Virieux J., Zollo A., Capuano P., Russo R. (2006). A rock physics and seismic tomography, Adv. Geophys., Articoli pubblicati su riviste non-jcr (281) Capuano P., Zollo A., Auger E., Caielli G., Chiarabba C., Convertito V., D Auria L., De Franco R., Emolo A., Judenherc S., Lovisa L., Makris J., Michelini A., Moretti M., Priolo E., Russo G., Virieux J. (2006). Campi Flegrei active seismic experiments waveforms compilation, (310) Esposito A.M., Scarpetta S., Giudicepietro F., Masiello M., Pugliese L., Esposito A. (2006). Nonlinear Exploratory Data Analysis Applied to Seismic Signals, WIRN/NAIS 2005, LNCS 3931,

99 Obiettivi da conseguire nel Triennio (336) Guidarelli M., Zille A., Saraò A., Natale I., Nunziata C., Panza G.F. (2006). Shear-Wave Velocity Models and Seismic Sources in Campanian volcanic areas: Vesuvio and Campi Flegrei, (360) Masiello S., Esposito A.M., Scarpetta S., Giudicepietro F., Esposito A., Marinaro M. (2006). Application of self organized maps and curvilinear component analysis to the discrimination of the Vesuvius seismic signals, (383) Orazi M., Martini M., Peluso R. (2006). Data Acquisition for Volcano Monitoring, EOS, 38, (407) Satriano C., Zollo A., Capuano P., Russo G., Vanorio T., Caielli G., Lovisa L., Moretti M. (2006). A 3D velocity model for earthquake location in Campi Flegrei area: application to the uplift event, Geophysical Exploration of the Campi Flegrei (southern Italy) caldera interiors: data, methods and results,

100 Piano Triennale di Attività TTC Sorveglianza dell attività eruttiva dei vulcani Curatore/i Sonia Calvari Sezioni che hanno concorso alle attività CNT, RM1, CT, NA, PA, PI Stato di attuazione delle attività relativamente al 2006 L integrazione dei sistemi di monitoraggio vulcanologico utilizzati sui vulcani attivi, in seguito ad una serie di eventi reali e simulati che hanno coinvolto molte sezioni dell ente, si è realizzata in vari casi: eruzione dell Etna; monitoraggio di Vulcano; esercitazione Mesimex al Vesuvio; attività esplosiva a Stromboli. Per ciò che riguarda la raccolta dei dati vulcanologici da terreno ed elicottero (CT, NA), è stata implementata la metodologia dei rilievi da elicottero con macchine fotografiche digitali e telecamere termiche, georeferenziazione delle mappe tematiche risultanti, utilizzo di GPS e distanziometri laser per la quantificazione delle misure a terra. Un sistema innovativo è stato messo a punto (RM1) per la campionatura dei prodotti piroclastici e del gas facendo uso di aeromodelli radiocomandati. A Vulcano sono stati confrontati i rilievi termici ottenuti con diverse strumentazioni, metodologie e reti (CT, NA, PA), e si stanno sviluppando degli algoritmi per l analisi dei dati a fini di monitoraggio, ottenendo in automatico le opportune correzioni per fattori ambientali e climatici. Alla simulazione di evacuazione Mesimex organizzata al Vesuvio in collaborazione tra INGV e Protezione Civile, l INGV ha contributo con le sezioni di NA, CT, PA, CNT, RM1 e PI, fornendo rilievi geologici, vulcanologici, geochimici, mappature termiche, simulazioni di eventi eruttivi, mappature da satellite e DEM di base. Ottenuta una prima mappatura termica della sommità del Vesuvio, entro l anno verrà effettuata anche una mappatura termica dei Campi Flegrei e di Ischia (NA, CT) e questi dati verranno confrontati con quelli rilevati da satellite (CNT) per individuare eventuali anomalie che possano essere utili nell interpretazione delle deformazioni. Una eccellente integrazione tra diverse sezioni e vari TTC è stata conseguita nel corso dell eruzione dell Etna, che ha visto le sezioni CT, NA, CNT, PA, PI e RM1 ed i TTC 1.2, 1.3, 1.4, 1.10, 2.3 e 4.3 fortemente coinvolti nel monitoraggio dell attività eruttiva e nella presentazione alla Protezione Civile di possibili scenari evolutivi del fenomeno. Di particolare rilievo è stato il confronto tra i dati raccolti sul terreno e quelli ottenuti da satellite riguardanti il tasso di effusione, parametro chiave nella valutazione della distanza massima raggiungibile dai flussi lavici. Vitale si è rivelata la collaborazione tra varie sezioni dell ente nell affrontare il problema della caduta di cenere su Catania ed il suo aeroporto. Si è proceduto con la descrizione e l interpretazione delle emissioni di cenere attraverso analisi granulometriche, composizionali e geochimiche. I rilievi di terreno hanno prodotto la quantificazione dei fenomeni in termini di volumi eruttati e depositati, ed i dati satellitari hanno mostrato la dispersione della nube eruttiva. Sono state messe a punto delle tecniche speditive di simulazione dei fenomeni eruttivi ritenuti più probabili per valutare la dispersione della nube eruttiva. Attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2007 Quando nel monitoraggio di un eruzione sono coinvolti gruppi di lavoro con estrazione culturale diversa, è essenziale definire il tipo di misure da effettuare e la procedura da seguire, affinché i dati raccolti siano omogenei, confrontabili ed utili all interpretazione dei fenomeni eruttivi. Già nel 2006 erano stata ravvisata la necessità di istituire dei gruppi di lavoro per la proposizione di protocolli che definissero come e quali parametri misurare sul terreno nel corso di eventi eruttivi. La crisi dell Etna ha fatto rimandare questi incontri all anno successivo, con discussioni tematiche sia ristrette che allargate a tutto il personale coinvolto nelle attività di monitoraggio dell attività vulcanica. Lo sviluppo di nuove tecnologie a basso costo che fanno uso di piccoli aeromodelli radiocomandati per avvicinarsi al punto di emissione e campionare contemporaneamente la cenere ed il gas di una singola esplosione riducendo il rischio per gli operatori (RM1), già testate a Stromboli, verranno applicate nel 2007 anche all Etna. L esperienza estremamente proficua conseguita durante l ultima eruzione dell Etna ha evidenziato ancora una volta come risultati importanti nella comprensione di sistemi vulcanici complessi possano essere ottenuti con il confronto e l integrazione di tecniche complementari e multidisciplinari. Pertanto, un particolare impegno verrà applicato nei prossimi anni per integrare sempre più i risultati del monitoraggio vulcanologico dell attività eruttiva sia con i dati derivanti da altri TTC direttamente coinvolti nel monitoraggio dell attività vulcanica (1.2, 1.3 ed 1.4), o meno (1.10, 2.3, 4.3) che con gli OS 3.5 e 3.6. Questi obiettivi verranno realizzati attraverso una serie di progetti di ricerca già in itinere o che inizieranno nel 2007, che sono volti a definire procedure automatiche di interpretazione dei fenomeni eruttivi. Sempre nel 2007 si realizzeranno dei software per l analisi automatica delle immagini raccolte dalla rete di telecamere sia visibili che termiche. Questi permetteranno una rapida individuazione delle attività anomale ed il riconoscimento delle aree del vulcano che le hanno prodotte, consentendo un indagine di terreno immediata e mirata. Verranno ulteriormente estese le reti di telecamere, soprattutto all Etna, per permettere una visione completa anche dei settori del vulcano meno attivi. Verranno aumentate le telecamere termiche su postazioni fisse, poiché si è verificato che esse sono estremamente utili non solo per visualizzare l attività vulcanica in presenza di una copertura di nuvo- 54

101 Obiettivi da conseguire nel Triennio le poco densa, ma anche per caratterizzare il tipo di attività in atto e per riconoscere eventuali emissioni di cenere vulcanica con formazione di pennacchi. Questa attività che è diventata problematica per l Etna dopo l eruzione 2001 e ha avuto diverse ricadute negative sulla città di Catania sia per la viabilità che per la ripetuta chiusura dell aeroporto internazionale di Fontanarossa. In particolare per ciò che riguarda le immagini termiche, si stanno cercando di applicare al monitoraggio dei principali vulcani attivi italiani (Etna, Stromboli, Vulcano, Vesuvio, Ischia, Campi Flegrei, e Colli Albani) delle mappature termiche periodiche da elicottero zenitali, ortorettificate, georiferite, e proiettate su DEM aggiornati ottenibili in automatico, da confrontare con mappature termiche da satellite (CT, NA, CNT). Queste, compatibilmente con la disponibilità dell utilizzo degli elicotteri, sono da realizzare con cadenza almeno annuale, in modo da disporre di un data-base di riferimento da utilizzare per confronto in caso di ripresa dell attività eruttiva. Un passo avanti nella valutazione del pericolosità e nelle sue applicazioni al monitoraggio dell attività vulcanica verrà conseguito ai vulcani attivi italiani nel prossimo triennio grazie al completamento di studi geologici di base volti alla definizione spazio-temporale della frequenza e tipologia dell attività eruttiva. Gli studi geologici e stratigrafici di terreno verranno integrati con datazioni assolute ed analisi petrochimiche anche su carote di recente perforazione, che serviranno a completare lo schema stratigrafico di riferimento. Questi studi verranno applicati alla costruzione di mappe di pericolosità per i vulcani attivi, rappresentate con metodologia GIS in modo da confrontare direttamente i dati acquisiti ed integrarli con quelli del monitoraggio. Anche in questo caso si sta procedendo verso un aumento del confronto multidisciplinare, per ottenere delle mappe che riguardino la possibilità di invasione lavica, caduta di cenere, apertura di fratture eruttive, concentrazione di gas dal suolo (soprattutto CO 2 e radon per le loro correlazioni con l attività eruttiva). Per ciò che riguarda l innesco di attività freatomagmatica, verranno realizzate delle mappature di potenziale spontaneo e degassamento dal suolo di grande dettaglio che ricostruiranno in 3D la presenza, estensione e volumetria di acquiferi. A sinistra, immagine dal satellite MODIS del 24 novembre, che mostra la nube di cenere prodotta dall Etna. Al centro, immagine dalla telecamera dell INGV-CT ubicata a Nesima, a sud di Catania, sempre del 24 novembre. A destra immagine termica del 24 novembre registrata dalla telecamera dell INGV-CT ubicata a Nicolosi, circa 14 km a sud dal vulcano. Alla base della colonna si nota la traccia termica ad alta temperatura, indice dell attività di fontana di lava al Cratere di Sud-Est. Articoli pubblicati su riviste JCR (1) Acocella V., Neri M., Scarlato P. (2006). Understanding shallow magma emplacement at volcanoes: orthogonal feeder dikes during the Stromboli (Italy) eruption, Geophys. Res. Lett., L (2) Acocella V., Porreca M., Neri M., Massimi E., Mattei M. (2006). Propagation of dikes at Vesuvio (Italy) and the effect of Mt.Somma, Geophys. Res. Lett., L (3) Acocella V., Porreca M., Neri M., Mattei M., Funiciello R. (2006). Fissure eruptions at Mount Vesuvius (Italy): insights on the shallow propagation of dikes at volcanoes, Geology, 8, (9) Allard P., Behncke B., D Amico S., Neri M., Gambino S. (2006). Mount Etna : Anatomy of an Evolving Eruptive Cycle, Earth Science Review, (13) Andò B., Pecora E. (2006). An advanced video-based system for monitoring active volcanoes, Computers and Geosciences, (21) Bailey J.E., Harris A.J.L., Dehn J., Calvari S., Rowland S.K. (2006). The changing morphology of an open lava channel on Mt.Etna, Bull. Volcanol., 6, (27) Behncke B., Neri M., Pecora E., Zanon V. (2006). The exceptional activity and growth of the Southeast Crater, Mount Etna (Italy), between 1996 and 2001, Bull. Volcanol., (46) Bonaccorso A. (2006). Explosive activity at Mt. Etna summit craters and source modeling by using high precision continuous tilt, J. Volcanol. Geoth. Res. (49) Bonforte A., Puglisi G. (2006). Dynamics of the eastern flank of Mt. Etna volcano (Italy) investigated by a dense GPS network, J. Volcanol. Geoth. Res., (59) Calvari S., Spampinato L., Lodato L. (2006). The 5 April 2003 vulcanian paroxysmal explosion at Stromboli volcano (Italy) from field observations and thermal data, J. Volcanol. Geoth. Res., 149, 2-, (66) Carbone D., Zuccarello L., Saccorotti G., Greco F. (2006). Analysis of simultaneous gravity and tremor anomalies 55

102 Piano Triennale di Attività observed during the Etna eruption, Earth Planet. Sci. Lett. (76) Corsaro R.A., Miraglia L., Pompilio M. (2006). Petrologic evidence of a complex plumbing system feeding the July- August 2001 eruption of Mt Etna, Sicily, Italy, Bull. Volcanol. (100) Diller K., Clarke A., Voight B., Neri A. (2006). Mechanisms of conduit plug formation: implications for Vulcanian explosions., Geophys. Res. Lett., 6. (108) Falsaperla S., Neri M., Pecora E., Spampinato S. (2006). Multidisciplinary study of flank instability phenomena at Stromboli volcano, Italy, Geophys. Res. Lett., L (115) Finizola A., Revil A., Rizzo E., Piscitelli S., Ricci T., Morin J., Angeletti B., Mocochain L., Sortino F. (2006). Hydrogeological insights at Stromboli volcano (Italy) from geoelectrical, temperature and CO2 soil degassing investigations, Geophys. Res. Lett., L (150) Lodato L., Spampinato L., Harris A.J.L., Calvari S., Dehn J., Patrick M. (2006). The morphology and evolution of the Stromboli lava flow field: an example of a basaltic flow field emplaced on a steep slope, Bull. Volcanol. (165) Mazzarini F., Pareschi M.T., Favalli M., Isola I., Tarquini S., Boschi E. (2006). Lava flow identification and ageing by means of LiDAR intensity: the Mt.Etna case, J. Geophys. Res. (172) Neri M., Acocella V. (2006). The Etna eruption: implications for flank deformation and structural behaviour of the volcano, J. Volcanol. Geoth. Res., (221) Sortino F., Nonell A., Toutain J.P., Munoz M., Valladon M., Volpicelli G. (2006). A new method for sampling fumarolic gases: analysis of major, minor and metallic trace elements with ammonia solutions, J. Volcanol. Geoth. Res., Articoli pubblicati su riviste non-jcr (267) Behncke B., Giammanco S., Neri M. (2006). Aggiornamento eruzione al 16 Novembre 2006, ore 14:00: una nuova frattura eruttiva si apre sul fianco meridionale del Cratere di Sud-Est. (284) Casacchia R., Mazzarini F., Spinetti C., Colini L., Neri M., Behncke B., Buongiorno M.F., Desantis V., Grignetti A., Salvatori R. (2006). Riflettanza di superfici vulcaniche: la campagna 2003 sul Monte Etna, AIT Rivista Italiana di Telerilevamento, (292) Corsaro R., Giammanco S., Lanzafame G. (2006). Aggiornamento attività eruttiva dell Etna (17 Novembre 2006, ore 14:00 locali). (314) Freda C., Scarlato P. (2006). The Stromboli eruption, collana INGV di DVD divulgativi istituzionali, 1. (323) Giammanco S. (2006). Rapporto settimanale sull attività eruttiva dell Etna Maggio (324) Giammanco S. (2006). Rapporto settimanale sull attività eruttiva dell Etna Agosto (325) Giammanco S. (2006). Aggiornamento attività eruttiva dell Etna (16 Novembre 2006, ore 20:30 locali). (328) Giammanco S., Consoli S. (2006). Rapporto geochimica eruzione Etna (09 Settembre 2006). (329) Giammanco S., Lodato L. (2006). Aggiornamento attività Etna: osservazioni dall elicottero della Protezione Civile Nazionale (19 Novembre 2006, ore 10:00). (378) Neri M., Giammanco S. (2006). Sopralluogo sul versante orientale del Cratere di Sud-Est (Mt. Etna) (20 Aprile 2006). (379) Neri M., Giammanco S., Behncke B., Burton M., Le Sage M. (2006). Emissioni di radon dal suolo a Torre del Filosofo (Etna): aggiornamento dati alla ripresa dell attività stromboliana del Cratere di Sud-Est (30-31 Agosto 2006). (380) Neri M., Leonardi A. (2006). Aggiornamento eruzione al 26 Ottobre 2006: geometria ed estensione della nuova frattura eruttiva posta sul fianco meridionale della Bocca Nuova, Rapporto Tecnico INGV-CT. 56

103 Obiettivi da conseguire nel Triennio Osservazioni di geomagnetismo Curatore/i Antonio Meloni, Paolo Palangio Sezioni che hanno concorso alle attività RM2 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2006 Osservatori di L Aquila e Castello Tesino (TN) Effettuate tutte le attività di routine secondo modalità consolidate: gestione strumentazione automatica, effettuazione misure assolute del campo magnetico terrestre e preparazione dei dati nello standard internazionale. All Aquila sono proseguite le attività in INTERMAGNET con invio giornaliero ai centri mondiali dei dati vettoriali del campo. Ivi proseguono le attività: a) stazione di misura micropulsazioni; b) sistema di misura Doppler differenziale; c) stazioni sismiche: WWSSN, Rete Nazionale, VBB MEDNET; d) stazione Geoelettrica-Magnetotellurica; e) stazione Radiometrica ULF-ELF-VLF del progetto MEM; f) stazione GPS per deformazione crostale. Stampato l annuario Pur se in funzione l Osservatorio non presidiato di Castello Tesino (TN) è ancora in una fase di transizione a causa dei disturbi dovuti alla costruzioni recentemente edificate nell area circostante. Il personale di Gibilmanna ha effettuato il controllo e lo scarico dei dati magnetici del vecchio sistema automatico. Mario Zucchelli station (già Baia Terra Nova) e Concordia. Nel 2006 è stato controllato il sistema di acquisizione automatica del campo magnetico presso la base antartica Mario Zucchelli, con effettuazione di misure assolute per l estate antartica. Dopo una verifica degli angoli di azimut per la declinazione, sono in fase di redazione gli annuari magnetici arretrati. L osservatorio magnetico presso la stazione italo-francese di Concordia è rimasto regolarmente in funzione anche per il suo secondo inverno australe. Rete Magnetica Nazionale A seguito delle misurazioni effettuate nel 2005 la rete magnetica italiana dei capisaldi (110 punti di misura e altri in nazioni limitrofe) non ha avuto rioccupazioni. Si è infatti effettuato il lavoro di elaborazione e preparazione della cartografia per tutti gli elementi del campo nonché la preparazione dei modelli aggiornati di campo al Effettuate misure anche su piazzole aeroportuali. Stazioni magnetiche automatiche 4 stazioni magnetometriche in Italia centrale vengono gestite dal personale di L Aquila; altre presso l Etna (con Sezione di Catania). Le osservazioni sono inquadrate nel monitoraggio elettromagnetico dell attività sismica o vulcanica. Dettagli all obiettivo specifico 2.6. Esempio di installazione strumentale per le operazioni di misura degli elementi angolari del campo magnetico terrestre presso la piazzola di riferimento dell eliporto di Brindisi. Altre attività di monitoraggio, collaudo, calibrazione È proseguita la produzione e test di magnetometri per le alte frequenze (0.001Hz 25Hz e 1Hz 100 khz) interamente progettati e industrializzati all Aquila. Diverse attività sperimentali e di misurazione si sono svolte presso la sede di Portovenere. Qui, in particolare, si è prov- 57

104 Piano Triennale di Attività veduto 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 2006 molte delle attività qui riportate sono state presentate in workshop dedicati agli osservatori ed alle reti magnetiche. Attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2007 Le strutture preposte al monitoraggio del campo magnetico terrestre in Italia sono gli osservatori geomagnetici, la rete Nazionale costituita dai capisaldi e le attività di acquisizione nell ambito di esperimenti ad hoc in aree specifiche. Esempio di carta magnetica per il campo magnetico totale (F) aggiornata all anno La cartografia viene stampata in collaborazione con l Istituto Geografico Militare. Osservatori geomagnetici Gli osservatori geomagnetici operano in continuo e forniscono dati per lo studio e la comprensione dei meccanismi che governano la generazione e l evoluzione del campo, su scala locale e globale, anche con applicazioni ambientali. L INGV opera osservatori magnetici anche in Antartide. L Aquila è sede presidiata e Castello Tesino (TN) funziona in automatico con visite periodiche, entrambi sono collegati via Internet e rendono disponibili i propri dati anche all esterno. L Aquila è uno dei centri affiliati al progetto di scambio dati internazionale INTERMAGNET che prevede standard rigorosi di qualità. Per integrare le osservazioni in questo settore, si effettuano acquisizioni di dati elettromagnetici in differenti bande di frequenza, associate a fenomeni naturali legati sia alla dinamica della ionosfera e della magnetosfera, che a possibile origine interna alla Terra. Il quadro di riferimento è un progetto denominato MEM. A Gibilmanna a causa della ferrovia è in funzione, solo per riferimento, uno strumento variometrico comunque in prosecuzione. L Aquila proseguirà le sue attività con aggiornamento strumentale e trarrà vantaggio dallo sviluppo del progetto MEM. In seguito ai possibili disturbi dell edificazione di un campeggio a Castello Tesino viene previsto lo spostamento dell acquisizione dei dati variometrici a un centinaio di metri dalla posizione attuale con rinnovo della strumentazione. L attività prevista per l osservatorio italiano in Antartide (organizzata nell ambito del PNRA) presso la Stazione Mario Zucchelli consiste nel garantirne il funzionamento e nella comunicazione dei valori raccolti alle banche dati. Parte delle prossime campagne verrà dedicata all aggiornamento e al miglioramento anche della strumentazione dell osservatorio. Nell ambito del progetto di ricerca a Dome C, presso la stazione italo-francese Concordia, sul plateau a circa km dalla costa, è stata completata l installazione di un nuovo osservatorio magnetico e avviata la raccolta automatica dei dati e delle misure assolute eseguite da operatori adeguatamente istruiti durante tutto il periodo invernale. La stazione Concordia, operata con L EOST francese, è presidiata tutto l anno dal 2005, per rendere possibili attività scientifiche non automatizzabili. L osservatorio di Concordia fornirà dati molto utili per lo studio della dinamica magnetosferica, essendo situato in una località di grande rilievo in questo ambito. Rete Magnetica Nazionale La Rete Magnetica Nazionale è distribuita in Italia con oltre un centinaio di capisaldi dove, ad intervalli periodici, vengono effettuate misurazioni assolute programmate di tutti gli elementi del campo. L elaborazione delle misure effettuate a cadenza quinquennale con dati provenienti dagli Osservatori e dalla rete, con punti anche in nazioni limitrofe, permettono l aggiornamento e la realizzazione delle mappe per il territorio italiano, la realizzazione di modelli matematici e il contributo italiano ai campi di riferimento globali. Misure ad hoc verranno inoltre regolarmente effettuate non solo per ricer- 58

105 Obiettivi da conseguire nel Triennio Sistema multiplo di bobine di Helmholtz realizzato presso l Osservatorio di L Aquila per la taratura della strumentazione magnetica. che di base ma anche come supporto nel settore della navigazione aerea e navale permettendo anche la taratura e calibrazione degli strumenti di bordo. Osservazioni ad hoc Reti di misura locali permettono di attuare diversi studi. In Italia centrale sono attivi dall estate 1989 tre siti di registrazione dell intensità di campo magnetico che permettono il monitoraggio e l investigazione delle proprietà elettromagnetiche a scale temporali diverse. La variazione di alcuni indicatori viene correlata all attività sismica locale e regionale. Sviluppo tecnologico Si prevede il miglioramento dei sistemi di misura, acquisizione e trasmissione dati, l introduzione di nuovi punti nella rete INTERMAGNET e lo sviluppo di stazioni standalone. Queste permetteranno la realizzazione di altri Osservatori geomagnetici. Il progetto attualmente più avanzato è quello di Lampedusa, estremamente importante perché situato alla più bassa latitudine in Europa. In questi ultimi due anni si è installata una stazione pilota sperimentale. Il potenziamento della rete sismomagnetica permetterà un migliore approfondimento nell uso di questo metodo che concorre alla migliore definizione dei processi tettonici in atto nel nostro territorio. Sono previsti sviluppi tecnologici mirati alla realizzazione del sistema interferometrico a larga banda nell ambito del progetto MEM, per l analisi contemporanea in approssimazione di near-field dei campi elettrico e magnetico. Con tale sistema innovativo, sarà possibile approfondire anche lo studio di manifestazioni elettromagnetiche di origine esterna ed interna alla Terra. Articoli pubblicati su riviste JCR (90) De Santis A., Di Mauro D., Cafarella L., D Anna R., Gaya-Pique L.R., Palangio P., Romeo G., Tozzi R. (2006). Deep seafloor magnetic observations under geostar project, Ann. Geophys., 38778, (99) Di Mauro D., Lepidi S., Meloni A., Palangio P. (2006). Update on monitoring of magnetic and electromagnetic tectonic signals in central Italy, Ann. Geophys. (127) Gaya-Piqué L.R., Ravat D., De Santis A., Torta J.M. (2006). New model alternatives for improving the representation of the core magnetic field of Antarctica, Antarct Sci., 1, (147) Lepidi S., Cafarella L., Santarelli L. (2006). Low frequency geomagnetic field fluctuations at cap and low latitude during October 29-31, 2003, Ann. Geophys. (210) Santarelli L., Cafarella L., Lepidi S., Di Mauro D., Meloni A. (2006). Geomagnetic daily variation studies at Mario Zucchelli Station (Antarctica) through fourteen years, Ann. Geophys. (246) Villante U., Vellante M., Francia P., De Lauretis M., Meloni A., Palangio P., Zolesi B., Pezzopane M., Förster M., Zhang T.L., Magnes W., Nenovski P., Cholakov I., Wesztergom V. (2006). ULF fluctuations of the geomagnetic field and ionospheric sounding measurements at low latitudes during the first CAWSES campaign, Annales Geophysicae, 5, Articoli pubblicati su riviste non-jcr (302) De Santis A., Dominici G. (2006). Magnetic Repeat Station Network in Italy and Magnetic Measurements in Heliports and Airports., In Geomagnetics For Aeronautical Safety: a case study in and around the Balkans, J. Rasson et al. (eds), Nato Security through Science Series, Springer, (303) De Santis A., Tozzi R. (2006). Nonlinear techniques for short term prediction of the geomagnetic field and its secular variation, in Geomagnetics for aeronautical safety: a case study in and around the Balkans, J.Rasson et al.(eds.), Nato Security through science Series C, Springer, (305) Di Mauro D., De Santis A., Tozzi R. (2006). The magnetometers and the geomagnetic data from GEOSTAR, a deep seafloor multidisciplinary observatory, Boll. Geofis. Teor. Appl., 38749, (359) Masci F., Palangio P., Meloni A. (2006). The INGV tectonomagnetic network: preliminary dataset analysis, Natural Hazards and Earth System Sciences, (366) Meloni A., Gaya-Piqué L.R., De Michelis P., De Santis A. (2006). Some recent characteristics of geomagnetic secular variation in Antarctica, Antarctica: contributions to global earth sciences, (394) Piangiamore G.L., Faggioni O., Barbano M.S. (2006). Crustal magnetism of the Southern Tyrrhenian Sea from aero- 59

106 Piano Triennale di Attività magnetic surveys, Special Publications, Geological Society, London, (399) Qamili E., De Santis A., Duka B., Dominici G., Bushati S., Cafarella L., Miconi M., Gaya-Pique L.R. (2006). A geomagnetic reference model for Albania, South-East Italy and the Ionian Sea from 1990 to 2005 with prediction to 2008, Proceedings of First Swarm International Science meeting, ESA WPP-261, 58(1)-58(5). (416) Torta J.M., Gaya-Piquè L.R., De Santis A. (2006). Spherical Cap Harmonic Analysis of The Geomagnetic Field With Application For Aeronautical Mapping., In Geomagnetics For Aeronautical Safety: a case study in and around the Balkans, J. Rasson et al. (eds), Nato Security through Science Series, Springer, (418) Urbini S., Cafarella L., Marchetti M., Chiarucci P., Bonini D. (2006). Integrated geophysical prospecting applied to archaeology: test results obtained at Villa ai Cavallacci (Albano Laziale, Rome) site. 60

107 Obiettivi da conseguire nel Triennio Osservazioni di aeronomia Curatore/i Giorgiana De Franceschi, Cesidio Bianchi Sezioni che hanno concorso alle attività RM2 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2006 In relazione a questo obiettivo, i rilevamenti eseguiti con sistemi radar e radio hanno riguardato la misura di grandezze fisiche dell alta atmosfera sia nella componente neutra, sia nella componente ionizzata. Per ciò che concerne i rilevamenti dei costituenti neutri minoritari (ozono, acido nitrico e monossido di carbonio) in stratosfera e mesosfera, questi sono stati eseguiti con uno spettrometro eterodina operante dalla località Testa Grigia (Cervinia) a 3500 m di quota, in collaborazione con altre istituzioni scientifiche nazionali e internazionali. Tali rilevamenti hanno permesso di studiare processi chimici e dinamici della media-alta atmosfera anche in relazione alla riduzione stagionale di ozono polare. In ionosfera, le grandezze osservate hanno riguardato principalmente la componente ionizzata. L interesse dell INGV in questo settore è quello di compiere osservazioni sistematiche di parametri ionosferici, utili alle applicazioni nella radio propagazione e radio localizzazione, alle comunicazioni, e allo studio dei fenomeni fisico-chimici dell alta atmosfera e alle interazioni Sole-Terra. I parametri osservati sono relativi ai massimi relativi e assoluto del profilo di densità elettronica, che individuano altrettanti strati ionosferici identificati con le lettere E, F1, F2 e le rispettive altezze virtuali. I rilevamenti di questi parametri vengono eseguiti presso gli osservatori dell INGV di Roma e Gibilmanna (PA), e presso l osservatorio ionosferico in Antartide. Come negli anni precedenti, nel periodo di riferimento, le grandezze ionosferiche osservate sono state interpretate automaticamente con un controllo dei valori eseguito con dati interpretati da un operatore. È stato affinato maggiormente il software interpretativo per arrivare ad utilizzare direttamente il dato prelevato in maniera automatica. A tale scopo sono stati apportati notevoli perfezionamenti al programma Autoscala che interpreta automaticamente le tracce radar (ionogramma). Per le osservazioni a Roma, sono stati compiuti altri aggiornamenti alla stazione di sondaggio ionosferico DPS-4 attraverso il miglioramento hardware e software dello strumento che ora consente anche di elaborare un profilo di densità elettronica sopra la quota del massimo assoluto. Accanto a queste misure tradizionali vanno aggiunte altre osservazioni fatte con i ricevitori GPS in Artide, Antartide e in Italia che estendono le misure ai GHz. In questo caso le grandezze osservate hanno riguardato il Contenuto Elettronico Totale (TEC) e le scintillazioni ionosferiche. Per quest ultime i rilevamenti sono stati eseguiti anche attraverso i ricevitori GISTM (GPS Ionospheric Scintillation and TEC Monitoring), presso la stazione polare del CNR di Ny-Alesund (Svalbard). Sono stati studiati gli eventi di assorbimento (PCA) registrati con il riometro a 30 MHz nella base italiana (MZS) in Antartide. Radar HF (o ionosonda) sviluppato presso l INGV per i rilevamenti di densità elettronica in alta atmosfera. Il radar a codice di fase e bassa potenza è impiegato nelle stazioni ionosferiche. La ionosonda opera in genere nel campo di frequenze che va da 1 a 20 MHz. Attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2007 Per ciò che riguarda la componente neutra a quote stratosferiche e mesosferiche, le prospettive per il periodo indicato si sviluppano su due filoni principali: lo sviluppo di un nuovo spettrometro eterodina per la misura del vapor acqueo operante anche a più basse quote, e l utilizzo della strumentazione esistente presso la base artica di Thule (Groenlandia) in occasione dell anno polare internazionale. Tali misure serviranno al monitoraggio dell ozono, dell acido nitrico e del monossido di carbonio a cui si aggiungerà il vapor aqueo. Nel Laboratorio Aeronomico si prevede lo sviluppo di nuovi apparati di sondaggio verticali sulla base della ionosonda AIS-INGV. Il sistema sarà ancora a bassa potenza, dove saranno implementate tutte le funzioni dell attuale sistema, già capace di avvalersi delle più moderne tecniche di analisi del segnale online, per ottenere tracce radar ben distingui- 61

108 Piano Triennale di Attività bili. Questo è necessario per poter operare poi con un software d interpretazione già descritto nelle attività svolte. A tali funzioni si vuole però aggiungere il riconoscimento automatico delle componenti magnetoioniche (raggio ordinario e straordinario) e del segnale d eco. Si vuole conferire ad esso anche un altra funzione che riguarda la misura dello spostamento in frequenza Doppler per la misura delle velocità delle stratificazioni di densità elettronica in ionosfera. Nel triennio di riferimento si pianifica anche di ottenere un sistema completo capace di eseguire l interferometria Doppler al fine di poter riconoscere le varie sorgenti che danno luogo agli spostamenti in frequenza. Un tale sistema operante in un sito opportuno, con un sistema d antenne riceventi costituiti da 4X2 elementi, dovrebbe essere in grado di produrre una cosiddetta sky map delle varie sorgenti Doppler presentate su piani orizzontali alle differenti quote investigate. Questa ulteriore funzione richiederà un lavoro di elaborazione del segnale attraverso un software completamente nuovo. Altri miglioramenti riguarderanno sia il software di interpretazione automatica, sia la gestione dei dati, compresa la disponibilità di fornire in tempo reale alcuni parametri d interesse sulla rete web. In particolare, l interpretazione automatica degli ionogrammi, attraverso un software sviluppato dai ricercatori interessati, presenterà altre novità che riguarderanno l interpretazione automatica di tutti i parametri ionosferici che necessariamente si dovrà adattare alla nuova ionosonda che includerà il riconoscimento delle due componenti ordinaria e straordinaria. A partire da tale prerogativa il software d inversione potrà più facilmente ricavare il profilo di densità elettronica che rappresenta, in definitiva, l informazione più completa che si può ottenere con queste tecniche. Per ciò che concerne le misure con tecniche passive attraverso vari tipi di ricevitori GPS (microonde) e riometri (estemo inferiore del campo di frequenze VHF) continueranno i rilevamenti dei parametri che forniscono informazioni sia sull andamento regolare della ionosfera, sia sulla sua variabilità e sulle componenti ionizzanti (radiative e corpuscolari provenienti dal Sole). Quest ultime hanno anche implicazioni sia nel campo della climatologia, sia nei problemi connessi al cosiddetto Space Weather. In tale contesto gli osservatori sopra menzionati, nel corso del triennio, continueranno le osservazioni del TEC e della variabilità a lungo e breve termine e alle diverse scale spaziali e temporali. Si studieranno i fenomeni che determinano le scintillazioni ionosferiche nel loro complesso allo scopo di definire meglio i fenomeni che hanno attinenza con le comunicazioni satellitari e con la meteorologia spaziale. Per queste attività di monitoraggio del TEC e delle scintillazioni ionosferiche in Artide e in Antartide si provvederà anche un ulteriore perfezionamento di un database riguardante principalmente le stazioni polari. Le osservazioni riometriche in Antartide consentiranno di studiare gli eventi di assorbimento (PCA) registrati con il riometro a 30 MHz nella base italiana in Antartide correlandoli con l attività magnetica e con le sorgenti solari che lo hanno causato. Tutte queste ricerche saranno sviluppate anche in collaborazione con altre istituzioni scientifiche attraverso programmi proposti a livello internazionale nell ambito dell anno polare internazionale. Per questo scopo è in corso lo sviluppo di una rete di stazioni a terra per il monitoraggio delle grandezze principali riguardanti la fisica dell alta atmosfera, con particolare riferimento allo studio dei fenomeni su scala globale e locale delle perturbazioni (tempeste magneto-iosferiche, scintillazioni ionosferiche, ecc). Nell ambito del progetto MIRTO continueranno le collaborazioni con l università di Bath (UK) e l Istituto IFAC-CNR per elaborare modelli 3D real-time della ionosfera attraverso tecniche tomografiche. Articoli pubblicati su riviste JCR (246) Villante U., Vellante M., Francia P., De Lauretis M., Meloni A., Palangio P., Zolesi B., Pezzopane M., Förster M., Zhang T.L., Magnes W., Nenovski P., Cholakov I., Wesztergom V. (2006). ULF fluctuations of the geomagnetic field and ionospheric sounding measurements at low latitudes during the first CAWSES campaign, Annales Geophysicae, 5, Articoli pubblicati su riviste non-jcr - Ionogramma del giorno alle ore 12:00 della stazione ionosferica dell INGV di Gibilmanna (PA) Il grafico mostra il risultato di un sondaggio verticale per la misura della densità elettronica in ionosfera. Il campo di frequenza impiegato varia da 1 a 13 MHz, mentre le altezze investigate variano da 100 a 750 km. Le tracce ricevute mostrano delle cuspidi a cui corrispondo massimi relativi e un massimo assoluto di densità elettronica che individuano gli strati ionosferici E, F1, F2. A destra viene mostrato il risultato dell interpretazione automatica dei principali parametri. 62

109 Obiettivi da conseguire nel Triennio Osservazioni di geofisica ambientale Curatore/i Laura Beranzoli, Cesidio Bianchi Sezioni che hanno concorso alle attività RM2 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2006 Per quanto riguarda le attività degli osservatori sottomarini, a seguito dell approvazione dei progetti da parte della CE, sono state avviate le attività volte all acquisizione di misure con osservatori multiparametrici di fondo mare per i seguenti scopi: - tsunami warning e valutazione del rischio maremoto (EC NEAREST e TRANSFER - ottobre 06); - potenziamento di osservatori per l estensione in mare delle esistenti reti di monitoraggio (PEGASO Regione Sicilia, V4/11 Protezione Civile). Il progetto PEGASO, in collaborazione con l INFN, ha lo scopo di potenziare NEMO-SN1, osservatorio sottomarino cablato (Sicilia orientale). Nel 2006 sono stati elaborati i capitolati tecnici per lo sviluppo di un Deep Sea Shuttle (DSS) e l acquisizione di un ROV; - studio delle variazioni temporali dei fenomeni geofisici e delle loro relazioni in aree di particolare interesse (EC KM3NET - febbraio 06, EC NERIES - giugno 06, EC MOMARNET, PNRA MABEL in collaborazione con l AWI, V4/11, Esperimento MARSILI, PEGASO). Di particolare rilievo è l esperimento MARSILI, nel quale è stata effettuata una campagna (luglio 06) di gravimetria e gradiometria geomagnetica, profili verticali con CTD e campionamento d acqua, multibeam, OBS/H, prelievo di materiale dal fondo. È stato consegnato il rapporto sulla valutazione delle emissioni geologiche di metano in Europa (EC NATAIR) che per la prima volta compariranno nell inventario ufficiale europeo (EMEP-CORINAIR) delle emissioni di gas. Nel Novembre 2006, nell ambito del progetto EC MOMARNET, l UF RIDGE-Roma2, con l ausilio di alcuni colleghi del CNT, ha svolto un corso di addestramento per assegnisti di ricerca stranieri sugli osservatori sottomarini. Per il rilevamento di parametri elettromagnetici di interesse ambientale, nel corso del 2006 sono proseguiti gli studi e le realizzazioni prototipali. Lo scopo principale è stato quello di monitorare il rumore di fondo elettromagnetico naturale ed artificiale, al fine d individuare le possibili sorgenti. Sono state avviate le realizzazioni delle reti di monitoraggio permanente per quantificare il livello di fondo elettromagnetico. È stato affrontato il complesso problema di rappresentare la distribuzione spaziale e temporale dei campi elettromagnetici, in tutta la banda di interesse, attraverso parametri indicativi che includono la localizzazione e la caratterizzazione delle sorgenti naturali e artificiali che concorrono alla formazione del rumore di fondo ambientale. Per ciò che attiene alle prospezioni di geofisica ambientale l INGV, nel 2006, ha proseguito le attività di ricerca e indagine volte alla caratterizzazione di aree di interesse ambientale, con metodi geofisici. Sono stati condotti numerosi rilievi aeromagnetici ad alta risoluzione spaziale con finalità ambientale, utilizzando varie piattaforme aeree. Il più significativo è stato quello realizzato nella Repubblica della Croazia, in un area sede di un poligono militare. Alcuni osservatori multiparametrici di fondo mare dell INGV: a) osservatorio GEOSTAR a bordo della nave oceanografica URANIA del CNR dopo il recupero alla profondità di m (esperimento ORION-GEOSTAR3, ); GEOSTAR sarà nuovamente allestito per un esperimento nel 2007 nel Golfo di Cadice; b) immagine subacquea dell osservatorio cablato SN-1 a largo della Sicilia orientale (collaborazione con INFN); c) l osservatorio multiparametrico MABEL durante la deposizione nei fondali del Mare di Weddell (Antartide, 2005; collaborazione con l AWI); il recupero è programmato per il gennaio

110 Piano Triennale di Attività Attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2007 Le attività relative agli osservatori sottomarini si articolerà secondo i seguenti progetti. KM3NET: nel 2007 sarà realizzato e testato il modulo multiparametrico MEDUSA, e sarà eseguita la campagna di caratterizzazione dei due siti dell off-shore siciliano. A partire dalla fine del 2007 saranno elaborati i dati della campagna. NEAREST: sarà allestito l osservatorio GEOSTAR con nuova strumentazione per un esperimento nel Golfo di Cadice che durerà circa 1 anno a partire dall autunno 07. Saranno infine elaborati tutti i dati acquisiti e integrati con i dati delle reti terrestri e costiere dei partners del progetto (fine del 2008). TRASFER: nel periodo sarà preparato un report dettagliato sulle misure acquisite da SN-1 e verranno avviate le fasi di integrazione dei dati sismologici marini e terrestri, geodetici e oceanografici. Tale base di dati aiuterà a valutare il rischio in alcune aree campione. NERIES: sarà pianificata la campagna di deposizione di due OBS a est della Sardegna e nello Ionio centrale. EC ESONET NoE: produrrà un progetto esecutivo di una rete di osservatori a scala europea ( ). Sono previsti esperimenti dimostrativi proposti dai partners (2007), selezionati e effettuati nel PEGASO: dopo la valutazione degli studi progettuali presentati in risposta a bandi di gara di INGV e INFN, sarà assegnata la commessa per la realizzazione del DSS, sarà acquisito un ROV e assegnata la commessa per il suo adattamento. I test sono previsti nel MABEL: l osservatorio deposto nel Mare di Weddell (Antartide) sarà recuperato all inizio del 2007; inizierà quindi l elaborazione dei dati acquisiti. MARSILI: continuerà l elaborazione dei dati della campagna del 2006 per l uscita di un report e per la preparazione e sottomissione di articoli scientifici. V4/11: all inizio del 2007 sarà deposto nel Golfo di Pozzuoli un modulo multiparametrico e avviato l esperimento di monitoraggio in tempo reale della durata di un anno. Per il monitoraggio continuo del fondo elettromagnetico nella banda Hz-100 khz proseguirà lo sviluppo di una rete interferometrica permanente sul territorio della Regione Abruzzo e della Regione Molise che potrà essere ulteriormente espansa, nelle fasi successive del progetto, all intero territorio delle due Regioni fino a coprire una estensione di km quadrati. Nella prima fase verranno realizzati 3 osservatori permanenti distribuiti nell Italia Centrale: L Aquila, Barete e Duronia. In ognuno di questi osservatori verranno misurate le tre componenti del campo magnetico, le tre componenti del campo elettrico e le due componenti del campo tellurico. Questa configurazione è necessaria per separare i campi artificiali di origine locale dai campi elettromagnetici naturali e i campi di origine interna da quelli di origine esterna alla Terra. L approccio con tecniche interferometriche consente tra l altro di determinare le funzioni di trasferimento tra i siti di misura che tengono conto della struttura di conducibilità elettrica del sottosuolo nei tre osservatori. Queste informazioni costituiscono la base per la realizzazione dei modelli tramite i quali è possibile identificare campi elettromagnetici anomali di origine interna alla Terra. Lo scopo di questa indagine sarà quello di realizzare la tomografia elettromagnetica ambientale che ha come prodotto finale la rappresentazione della distribuzione dei campi elettromagnetici nel dominio del tempo, nel dominio della frequenza e nel dominio dello spazio. Questa tecnica costituisce un potente strumento di indagine per ottenere mappe tridimensionali, su scala regionale, del rumore elettromagnetico di fondo. Le mappe tomografiche, oltre a riportare la distribuzione spaziale delle sorgenti elettromagnetiche, caratterizzano i segnali emessi dalle sorgenti mediante una serie di parametri quali l energia, la polarizzazione, le proprietà statistiche e il contenuto spettrale. L attività Il sensore a bassa frequenza, sviluppato presso il laboratorio dell INGV di L Aquila, è impiegato per la rilevazione della componente magnetica del campo nella banda Hz 25 Hz. La sensibilità dello strumento è dell ordine di 0.1 pt/ Hz a 1 Hz. Lo strumento è parte di una terna per la per la rivelazione delle tre componenti del campo magnetico. Sistema triassiale a induzione per la misura delle tre componenti del campo magnetico nella banda 1 Hz 100 khz, la sensibilità è dell ordine di 1 ft/ Hz a 30 khz. Queste misure, integrate con la misura delle 3 componenti del campo elettrico, consentono di definire una esatta rappresentazione spaziale del vettore di Poynting in funzione del tempo e della frequenza. 64

111 Obiettivi da conseguire nel Triennio svolta nella seconda fase di attuazione del progetto, dopo lo sviluppo tecnologico e la costituzione della prima stazione di misura, si è articolata principalmente intorno a tre temi: studio delle matrici spettrali, della divergenza del vettore di Poynting e del tensore elettromagnetico. Nel periodo di riferimento continueranno le prospezioni di geofisica ambientale allo scopo di individuare la presenza di rifiuti interrati e sorgenti inquinanti nel territorio. Tali indagini saranno di supporto alle Istituzioni preposte alla difesa dell ambiente. Nei prossimi anni, ed in particolare nel 2007, sono previsti rilievi aerei multiparametrici mirati alla mitigazione del rischio ambientale. Nel dettaglio verranno acquisiti, oltre ai dati di intensità totale del campo magnetico terrestre e ai vari parametri di volo digitali, anche quelli di spettrometria gamma, sia a terra che in volo, per una caratterizzazione magnetica e radiometrica del territorio. Articoli pubblicati su riviste JCR (238) Urbini S., Cafarella L., Zirizzotti A., Bianchi C., Tabacco I.E., Frezzotti M. (2006). Radio Echo Sounding data analysis of internal layering and subglacial topography of Talos Dome (East Antarctica), Ann. Geophys. Articoli pubblicati su riviste non-jcr (418) Urbini S., Cafarella L., Marchetti M., Chiarucci P., Bonini D. (2006). Integrated geophysical prospecting applied to archaeology: test results obtained at Villa ai Cavallacci (Albano Laziale, Rome) site. 65

112 Piano Triennale di Attività TTC Rete GPS nazionale Curatore/i Giulio Selvaggi Sezioni che hanno concorso alle attività CNT, RM1, BO, CT, NA Stato di attuazione delle attività relativamente al 2006 Tutti gli obiettivi del piano triennale sono stati ampiamente raggiunti e da Novembre 2006 la Rete Integrata Nazionale GPS (RING) è stata ufficialmente aperta all intera comunità scientifica nazionale e internazionale. Questa nuova infrastruttura di monitoraggio, composta da più di 100 stazioni attive, rappresenta oggi un importante investimento dell INGV nel campo della geodesia spaziale che si pone come unico soggetto di riferimento anche per le realtà locali e regionali. Inoltre, l analisi dei dati prodotti dalla RING permetterà nel prossimo triennio di fare un fondamentale passo avanti nella comprensione dei processi tettonici in atto nel nostro territorio e di avere una precisa stima dei tassi di deformazione e di accumulo sulle principali faglie sismogenetiche con conseguente beneficio per gli studi di pericolosità. Nel particolare, l attività svolta nel 2006 ha riguardato i seguenti aspetti: nuove installazioni, sviluppo di software di acquisizione, servizi web per gestione e distribuzione di dati e metadati. Le nuove installazioni sono state complessivamente 40 nel 2006, quindi più di un terzo del totale. 24 di queste sono stazioni collegate in tempo reale con le sedi INGV di Roma, Grottaminarda e Catania, con trasmissione satellitare Nanometrics-Libra con campionamento a 30 secondi, mentre 7 sono in collegamento intranet (RUPA) o internet, quindi in tempo reale con campionamento a 1 secondo. Le rimanenti stazioni sono in acquisizione con gsm (quindi non in tempo reale) o in remoto in attesa di ottimizzare la trasmissione. L ottimizzazione dei siti della RING ha previsto anche l installazione di stazioni in trasmissione wi-fi tra GPS e parabola satellitare o punto di rete RUPA. L acquisizione dati dalle stazioni satellitari avviene attraverso un software creato all INGV nel 2005 (Clinic) che nel 2006 è stato ottimizzato e interamente riscritto in linguaggio Java sempre all INGV. Un aspetto importante per la gestione della rete è stato la centralizzazione dello storage dei dati e della loro verifica di qualità. La sede del CNT di Grottaminarda esegue giornalmente la verifica della qualità dei dati acquisiti dalla rete e i files delle osservazioni sono poi resi disponibili su due server indipendenti (Gpsgiving.gm.ingv.it per tutti i domini ingv e Gpsfree.gm.ingv.it per le sole stazioni attualmente aperte all intera comunità scientifica). Nel 2006 è stata creata una banca dati per la gestione operativa della rete nella quale vengono riportati tutti i dati e metadati delle stazioni. Tale banca dati è un servizio web dal quale si può accedere alle informazioni su ogni singola stazione (bancadati.gm.ingv.it). Infine, è stato realizzato il sito web della RING (ring.gm.ingv.it) che fa da collegamento tra la bancadati, il GIS sviluppato nel 2006 per la RING e il server di distribuzione dati. La RING è stata ufficialmente aperta il 14 Novembre in occasione della X conferenza Nazionale dell ASITA a Bolzano. 66 Home page della RING. Nel sito si può effettuare il download delle osservazioni GPS e visualizzare informazioni e foto dei siti, oltre a connettersi alla banca dati e al GIS della RING. Attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2007 Il prosieguo delle attività legate alla RING è fortemente dipendente dalla stabilizzazione e/o riconferma dell attuale personale precario, in scadenza nei primi mesi del 2007, indispensabile per la manutenzione delle stazioni e per la gestione e distribuzione dei dati verso l esterno. Tale personale rappresenta circa il 70% delle forze attualmente disponibili per le attività della RING. L attività prevista per il triennio è incentrata su tre aspetti: nuove installazioni, trasformazione della rete con campionamento a 1 secondo in real time, e un forte impegno di ricerca. Per quanto riguarda il primo punto saranno adottate due diverse strategie. La prima riguarderà nuove installazioni INGV in alcune aree strategiche. In tal senso, si prevede di installare circa 30 stazioni nel triennio. La seconda strategia riguarda la possibilità di integrare nell attua-

113 Obiettivi da conseguire nel Triennio le RING i dati provenenti da realtà regionali esistenti attraverso convenzioni di scambio dati. Questa scelta deriva dalla forte disomogeneità territoriale delle esperienze esistenti a livello regionale che potrebbero disperdersi senza una politica di integrazione, fatte salve le specificità delle reti regionali stesse. Questa integrazione, condotta con una politica ancorata agli standard costruttivi previsti per la RING, potrebbe portare, nel triennio a venire, ad un incremento del 100% dell attuale numero di stazioni installate. In questo senso si sottolinea l importanza di essere diventati oggi il soggetto di riferimento per le realtà regionali. Un secondo aspetto di investimento tecnologico riguarda il passaggio da una rete principalmente real time con campionamento a 30 secondi come è oggi, a una rete con campionamento a 1s. La motivazione è sia di carattere scientifico (possibilità di analisi di segnali ad alta frequenza in occasione di eventi sismici), ma anche nella proiezione della rete stessa nel campo del posizionamento real time (usato da una vasta categoria di utenti). Tale investimento tecnologico non è particolarmente oneroso a fronte delle ormai acquisite capacità tecniche, considerando che è già stato acquisito gran parte dell hardware necessario. Ma il punto più qualificante del presente piano triennale è lo sviluppo delle attività di ricerca incentrate sui dati prodotti dalla RING. Infatti, gran parte delle stazioni installate forniranno, a breve, una stima del vettore velocità stabile e affidabile per studi di tettonica regionale e per quantificare l accumulo di deformazione su alcune delle maggiori strutture sismogenetiche presenti sul territorio. Attraverso un progetto condiviso e aperto ai ricercatori INGV interessati si vuole arrivare ad una definizione dei tassi di deformazione dell intera penisola e di inquadrarli in un modello tettonico comprensivo della deformazione sismica. Il contributo di tale progetto alla stima della pericolosità sismica è fondamentale e permetterà di ottenere una mappa complessiva del potenziale sismogenetico in Italia. Inoltre, come mostrato da alcune recenti pubblicazioni, i dati GPS permettono di quantificare l accumulo di deformazione su faglie attive. In tal senso lo sviluppo della rete sarà concentrato nelle aree caratterizzate dalle maggiori faglie italiane (Stretto di Messina, Irpinia, etc). Infine, sarà ulteriormente potenziato lo studio delle caratteristiche del segnale GPS campionato ed elaborato ad alta ed altissima frequenza (1-20Hz.). Questo segnale sarà confrontato con il corrispettivo sismico, allo scopo di evidenziare le potenzialità di questo tipo di analisi, soprattutto nella valutazione dei campi di spostamento associati ad ogni singolo evento sismico. In questo senso, priorità sarà data alla realizzazione di software apposito per il trattamento di questo nuovo segnale. Articoli pubblicati su riviste JCR (218) Serpelloni E., Anzidei M., Baldi P., Casula G., Galvani A. (2006). GPS mesurements of Active Strains Across The Apennines (Italy), Ann. Geophys., 1, (219) Serpelloni E., Casula G., Galvani A., Anzidei M., Baldi P. (2006). Data analysis of Permanent GPS networks in Italy and surrounding region: application of a distributed processing approach, Ann. Geophys. (229) Stich D., Serpelloni E., Mancilla F.L., Morales J. (2006). Kinematics of the Iberia-Maghreb plate contact from seismic moment tensors and GPS observations, Tectonophysics, Articoli pubblicati su riviste non-jcr Mappa delle stazioni GPS attive a Settembre 2006 della rete Rete Integrata Nazionale GPS, RING (triangoli rossi). In verde sono riportate le stazioni gestite dall Agenzia Spaziale Italiana (ASI). (265) Baiocchi V., Giannone F., Pietrantonio G. (2006). Studio delle possibilità di utilizzo della costellazione Glonass nel 67

114 Piano Triennale di Attività suo stato attuale e futuro, Atti della X Conferenza Nazionale dell ASITA. (270) Biagi L., Pietrantonio G., Riguzzi F. (2006). Tidal errors and deformations in regional GPS networks, International Association of Geodesy Symposia, (290) Casula G., Serpelloni E., Giovani L. (2006). Linee guida per la programmazione remota e lo scarico dati di ricevitori GPS (Standard Trimble Navigation Limited Serie 5000), Rapporto Tecnico INGV, 31, (410) Selvaggi G., Mattia M., Avallone A., D Agostino N., Abruzzese L., Anzidei M., Cantarero M., Cardinale V., Castagnozzi A., Casula G., Cerere G., Cogliano R., Criscuoli F., D Ambrosio C., D Anastasio E., De Martino P., Del Mese S., De Luca G., Devoti R., et al.l. (2006). La Rete Integrata Nazionale GPS (RING) dell INGV: una infrastruttura aperta per la ricerca scientifica. 68

115 Obiettivi da conseguire nel Triennio TTC Telerilevamento Curatore/i Maria Fabrizia Buongiorno Sezioni che hanno concorso alle attività CNT, RM1, RM2, CT, NA, PA, PI Stato di attuazione delle attività relativamente al 2006 Nel 2006 sono continuate molte attività di ricerca e tecnologiche iniziate nel precedente triennio. In campo vulcanologico: test di nuovi sistemi (USB-2000) per la misura di SO 2 nei plumes vulcanici ed integrazione con misure FTIR per la stima di diversi gas. Sperimentazione con Mini-MAX-DOAS per lo studio della chimica degli alogeni emessi dagli apparati vulcanici (TTC 2.4). Consolidamento del software per l analisi delle reti FLAME (Stromboli ed Etna). Ulteriori studi su immagini IR per la stima della CO 2 emessa da plumes vulcanici. Test di procedure per analisi delle ceneri vulcaniche con dati AVHRR, stazione INGV. È stato implementato un software per il calcolo dinamico dell effusion rate (ER), basato su telecamere IR aeree (TTC 1.5), la stima dell ER è stata anche implementata mediante procedure semiautomatiche su dati satellitari AVHRR e MODIS (Univ. Hawaii). Analisi dati ASTER eruzione del Merapi (Indonesia). Studi delle deformazioni nelle diverse fasi dell attività vulcanica mediante tecniche InSAR (TTC 1.3). Sviluppo di tecniche per l inversione degli interferogrammi differenziali. Per i Campi Flegrei è stata effettuata un estesa analisi di serie temporali SAR (collaborazione con IREA-CNR), i cui risultati hanno evidenziato un sollevamento dell area nel periodo Effettuate misure con sitemi LiDAR per la produzione di DTM accurati su aree vulcaniche e studio delle proprietà spettrali e tessiturali delle superfici. Test di un sistema WEB-GIS (IP-PREVIEW) per l analisi dei fenomeni sismici e vulcanici. In campo sismologico: è stato avviato il progetto VELISAR (FIRB-B8), per la generazione di mappe DInSAR di deformazione sul territorio italiano con sviluppo di moduli GIS ed un sito WEB. È proseguito lo sviluppo degli algoritmi di post-processing dei risultati DInSAR. Realizzate mappe di deformazione lenta in diverse aree nell area mediterranea ed in Turchia. Sono stati sviluppati algoritmi per la modellazione delle deformazioni osservate dai dati SAR (risultati relativi ad Ischia e Tivoli-Guidonia). Sono state ulteriormente sviluppate tecniche per la stima dei danni (massima verosimiglianza e reti neurali). In campo ambientale e tecnologico: sono Iniziate le attività di ricerca per l integrazione della spettroscopia ad immagine con tecniche terrestri per il supporto al controllo ambientale della Guardia di Finanza. Installazione di uno spettrometro gamma per misure di radioattività sulla piattaforma aero-geofisica, per attività di controllo ambientale e di ricerca. È stato effettuato un test aereo con sensore iperspettrale per la caratterizzazione dei fronti d incendio. È stata conclusa la fase di disegno del sistema UAV per applicazioni geofisiche-ambientali e sono stati avviati confronti con ENAC/ENAV. Un secondo sistema è stato sviluppato per ricerche in Antartide (PNRA). È stato effettuato uno studio per l analisi dei Analisi di dati dei sensore ASTER (NASA-TERRA) e SPOT durante l eruzione del Merapi nel Dalle immagini acquisite sono state estrapolate le seguenti informazioni: DTM con risoluzione di 20 m (A); identificazione di emissioni gassose (B); evoluzione del flusso lavico dai canali IR (C,D,E). requisiti di nuovi sensori (ESA-GMES-IR Element). È stato fornito supporto al 69

116 Piano Triennale di Attività progetto Italo-Canadese per nuovi sensori spaziali. Sviluppo e test operativo di PEGASO. Sviluppo stazione fissa (UV-scanner). Installate 2 nuove telecamere (VIS e TIR) sull Etna. Attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2007 In campo vulcanologico: per le misure geochimiche dei plume vulcanici la tecnologia COSPEC verrà sostituita con nuovi spettrometri (USB2000) più versatili, con i quali sarà possibile sperimentare la misura della concentrazione di BrO nei plumes. Sviluppo di procedure mediante uso contemporaneo dei due spettrometri per misurare la velocità di spostamento dell SO 2 nel plume, tale misura sarà anche sperimentata con telecamere nel UV. Realizzazione di un inseguitore solare (solar tracker) necessario al funzionamento di una stazione fissa FTIR per l analisi dei gas vulcanici. Si prevede La figura mostra il risultato della suddivisione in classi dei danni ad edifici e manufatti nella città di Golcuk, Turchia, colpita da un forte terremoto nell agosto del L analisi è stata condotta utilizzando congiuntamente dati SAR (satelliti ERS1 ed ERS2) ed ottici (IRS). Le figure in alto mostrano alcuni risultati ottenuti applicando procedure di change detection ad una immagine pre-sismica e ad una post-sismica. Le sei classi di cambiamento sono state prodotte utilizzando stimatori di massima verosimiglianza e definendo opportune soglie di cambiamento. d infittire la rete FLAME, attualmente di 5 stazioni, con tre nuove stazioni, per migliorare la definizione e la geometria del plume per i calcoli automatici del flusso (TTC 1.5). Proseguirà l attività con sistemi DOAS per le misure telemetriche focalizzate alla acquisizione di parametri intensivi ed estensivi relativi ai plumes vulcanici (TTC 2.4). Sperimentazione di misure dei flussi di SO2 in continuo sull isola di Vulcano (Progetto EC: NOVAC). Consolidamento procedure semi-automatiche per la stima del contenuto di ceneri nei plumes troposferci ed ulteriori ricerche per la misura di gas con dati satellitari. Ampliamento delle ricerche nel campo della struttura termica superficiale dei flussi lavici con immagini IR. Ampliamento dei sistemi di ricezione di dati satellitari (antenna MODIS) da parte dell INGV per migliorare l integrazione di questi dati nelle procedure di sorveglianza vulcanica. Sviluppo di un sistema di stazioni meteorologiche sull Etna che provveda alle diverse esigenze delle ricerche INGV ed in particolare per il consolidamento dei modelli atmosferici per lo studio dei dati telerilevati. In ambito del progetto FP6-PREVIEW, nel 2007 saranno effettuate campagne di misura congiunte ad acquisizioni satellitari su Etna e Canarie (Pico del Teide). Sviluppo di procedure di analisi dei dati SAR mediante processore ROI-PAC (JPL-USA) in coordinamento con il TTC 1.3. Ulteriore sviluppo di procedure che utilizzano i vari modelli di sorgente di deformazione noti in letteratura e che permettano l inversione combinata dei dati geodetici provenienti dai diversi sistemi di misura. Proseguirà l analisi delle deformazioni mediante dati SAR dei Campi Flegrei(collaborazione con CNR-IREA), anche mediante lo sviluppo di ricerche nell ambito di progetti nazionali ed europei. Ulteriore sviluppo delle capacità di elaborazione dei dati LiDAR sia per la produzione di DTM che per lo studio delle proprietà superficiali nel VIS-IR. Saranno effettuate misure congiunte con spettro-radiometri portatili e di scansioni laser 3D su Etna e Isole Eolie. In campo sismologico: continua il progetto VELISAR, nel quale saranno elaborate con varie tecniche DInSAR (es. SBAS, PS) mappe di velocità del suolo validate/integrate con dati CGPS della rete RING (coord. TTC 1.9). Si prevede di elaborare mappe di deformazione co-sismica per i forti terremoti italiani e mediterranei e di procedere ad una modellazione della dislocazione del primo ordine. Continueranno le attività volte a riversare nelle procedure di monitoraggio le metodologie sviluppate nei progetti di ricerca, e questo avverrà principalmente nell ambito di progetti specifici EC, ASI e DPC. Nel 2009 dovrebbe terminare il progetto EC EURORISK-PREVIEW, i cui risultati saranno importanti per valutare la fattibilità di un servizio per la Protezione Civile di ausilio alla gestione di crisi sismiche e vulcaniche. Saranno completate le ricerche già iniziate su diverse aree italiane e del bacino mediterraneo. Sarà acquistato un software commerciale per la generazione di mappe di velocità da dati SAR su singoli scatteratori. Continueranno le attività di ricerca di algoritmi per la modellazione analitica delle deformazioni legate al ciclo sismico (OS 4.1.b), e a tale scopo saranno sviluppate anche applicazioni di modelli numerici. Sviluppo di ricerche sulle subsidenze osservate in alcune valli alluvionali del reticolo del Tevere. Saranno elaborati dati ottici ad alta risoluzione e SAR, su aree colpite da terremoti catastrofici, producendo mappe dei danneggiamenti gravi. Si prevede lo sviluppo di una banca dati dei risultati delle elaborazioni, attraverso appositi strumenti tecnologici. In campo ambientale e tecnologico: ulteriore sviluppo delle procedure per l analisi di fronti d incendio (contratto ESA/AIR- 70

117 Obiettivi da conseguire nel Triennio FIRE). Sviluppo di banche dati spettrali sia con strumenti terrestri che aerei, integrando le diverse capacità presenti nell Ente quali le prospezioni geofisiche del sottosuolo ed il telerilevamento nel campo iperspettrale nell ambito di un accordo con la Guardia di Finanza per il monitoraggio ambientale. Nel prossimo triennio saranno completati i sistemi: UAV-1 per il monitoraggio geofisico-ambientale. Il test operativo sarà condotto mediante collaborazione con ENAC/ENA; UAV-2 per uso antartico per il quale è prevista l integrazione, test di compatibilità e volo (assistito e programmato) e campagna di misura. Aggiornamento del sistema PEGASO. Ulteriore sviluppo dei sistemi aerei: aero-geofisica e Archimede per il quale si prevede la possibilità d installazione di sistemi ottici ad immagine. Articoli pubblicati su riviste JCR (45) Bobrowski N., von Glasow R., Aiuppa A., Inguaggiato S., Louban I., Ibrahim O.W., Platt U. (2006). Reactive halogen chemistry in volcanic plumes, J. Geophys. Res. (48) Bonforte A., Gambino S., Guglielmino F., Obrizzo F., Palano M., Puglisi G. (2006). Ground deformation modeling of flank dynamics prior to the 2002 eruption of Mt.Etna, Bull. Volcanol. (150) Lodato L., Spampinato L., Harris A.J.L., Calvari S., Dehn J., Patrick M. (2006). The morphology and evolution of the Stromboli lava flow field: an example of a basaltic flow field emplaced on a steep slope, Bull. Volcanol. (171) Mori T., Burton M.R. (2006). The SO2 camera: A simple, fast and cheap method for ground-based imaging of SO2 in volcanic plumes, Geophys. Res. Lett., (211) Sawyer G.M., Burton M.R. (2006). Effects of a volcanic plume on thermal imaging data, Geophys. Res. Lett., (231) Stramondo S., Chini M., Bignami C., Tertulliani A., Pierdicca M. (2006). The radar and optical remote sensing for damage detection: results from different case studies, Int. J. Remote Sens., (243) Ventura G., Vilardo G. (2006). Tomomorphometry of the Somma-Vesuvius volcano (Italy), Geophys. Res. Lett. Mappa delle velocità di deformazione del suolo (in LOS: line of sight) da dati SAR ascendenti relativi ai Campi Flegrei, con le serie temporali della deformazione (2/2003-4/2006) sui punti indicati dalle frecce negli ingrandimenti delle box A e B. Articoli pubblicati su riviste non-jcr (275) Borgstrom S., Aquino I., Del Gaudio C., De Martino P., Ricco C., Siniscalchi S., Solaro G., Tizzani P., Ricciardi G.P. (2006). A new approach for ground deformation monitoring in volcanic areas: the case of the Phlegrean Fields (Naples,Italy), Atti del 3 Workshop AIT sul telerilevamento a microonde. Numero speciale della Rivista Italiana di Telerilevamento, (276) Borgstrom S., Aquino I., Del Gaudio C., Ricco C., Siniscalchi V., Solaro G., Tizzani P., Ricciardi G.P. (2006). Ground deformation monitoring at the Phlegrean Fields (Naples, Italy) from the exploitation of SAR data in the framework of CAT-1 and DUP activities, Proceedings. (284) Casacchia R., Mazzarini F., Spinetti C., Colini L., Neri M., Behncke B., Buongiorno M.F., Desantis V., Grignetti A., Salvatori R. (2006). Riflettanza di superfici vulcaniche: la campagna 2003 sul Monte Etna, AIT Rivista Italiana di Telerilevamento, (315) Frins E., Bobrowski N., Platt U., Wagner T. (2006). Tomographic MAX-DOAS observations of sun illuminated targets: a new technique providing well defined absorption paths in the boundary layer, Applied Optics. 71

118 Piano Triennale di Attività Obiettivo Generale 2: Attività sperimentali e Laboratori 2.1. TTC Laboratorio per le reti informatiche, GRID e calcolo avanzato Curatore/i Giovanni Macedonio, Lucio Badiali, Fabrizio Meroni Sezioni che hanno concorso alle attività Amm.Centrale, CNT, RM1, RM2, BO, CT, MI, NA, PA, PI Stato di attuazione delle attività relativamente al 2006 La scelta di coordinamento del TTC per il 2006 è stata quella di dare precedenza alla risoluzione di alcune problematiche storiche dell infrastruttura informatica dell Istituto. In particolare si fa riferimento alla necessità di migliorare lo sviluppo coordinato di alcuni servizi primari fra le varie sezioni/sedi). Linee Trasmissione dati La sede di Roma ha attivato in via sperimentale su dorsale Fastweb una VPN professionale con concentratore Cisco. L uso è stato fornito da un lato ai ricercatori in missione che hanno la necessità di usufruire delle risorse di rete remote in modalità sicura, dall altro per la connettività tra sedi in cui sono presenti attività di monitoraggio in tempo reale. Reti e Domini Il problema di disporre all interno dell Istituto di un efficiente continuità di servizio per alcuni servizi di rete primari (DNS, Mail) è stato più volte riscontrato sia da parte dei responsabili informatici delle varie sezioni, sia in termini di disservizi provocati agli utenti finali. In una prima fase si è deciso di intervenire creando una rete di server DNS secondari da realizzarsi in modo incrociato fra le varie sezioni (e sedi) dell Istituto; è stato inoltre posto rimedio ad un importante lacuna dell infrastruttura logica della rete INGV con la creazione del dominio rm.ingv.it. È in fase di attivazione un server secondario per i servizi DNS e MX installato presso la sezione di Milano a cui far puntare tutti i server primari dell istituto. Videoconferenza Negli scorsi anni sono stati condotti una serie di test di vari protocolli Multicast per la realizzazione di videoconferenze che purtroppo non rispondono ai requisiti di immediato utilizzo richiesti. Viceversa, esistono ottime soluzioni commerciali per un uso in piccole sale riunioni o postazioni mobili. Allo scopo di testare questo tipo di soluzioni commerciali, la sezione di Milano si è attivata compiendo un analisi comparativa dei prodotti disponibili. È in corso la realizzazione di un test pilota per l individuazione di una soluzione professionale. Sicurezza Per quanto riguarda il tema della sicurezza è stato redatto, per la sola sede di Roma, un regolamento che disciplina le modalità di accesso e di uso della rete informatica e telematica dell INGV. La rapida diffusione delle nuove tecnologie informatiche, può esporre l INGV a rischi di diversa natura. Si è pertanto reso necessario individuare norme, restrizioni e controlli per garantire la sicurezza dei sistemi e definire le responsabilità degli utilizzatori di risorse. Calcolo e GRID Il cluster Linux Centos installato presso la sede di Pisa (19 nodi IBM Server 326 biprocessori Opteron) è entrato definitivamente in fase di produzione. La sperimentazione sul calcolo dei vari cluster Linux della sede di Roma iniziata nel 2005 ha fornito risultati interessanti, per cui si è deciso di espandere il cluster basato sui processori AMD Opteron con ulteriori 32 nodi. Attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2007 Sulla base del programma di lavoro impostato lo scorso anno, e organizzato seguendo le tematiche dei gruppi di coordinamento interno al TTC, sono state individuate alcune iniziative ed indirizzi operativi primari che possono essere riassunti secondo lo schema seguente. Linee Trasmissione dati A partire dal 2006 il TTC ha iniziato a valutare la possibilità di affiancare alla rete GARR la connettività di altri operatori come già sperimentato presso la sede di Roma; nel 2007 si comincerà a verificare il rapporto costi/benefici dei servizi offerti. L opportunità potrebbe venire dal nuovo Servizio di Pubblica Connettività (SPC) varato proprio quest anno dal 72

119 Obiettivi da conseguire nel Triennio CNIPA e che sostituisce la precedente RUPA. Nel 2007 verrà compiuta un analisi dei livelli di operatività forniti nel corso dell anno da operatori di connessione alternativi al GARR per trarne indicazioni circa un eventuale graduale migrazione. Reti e Domini Una prima attività prevista per il 2007, seguirà la messa in linea e instradamento dei flussi di backup dai server delle varie sezioni verso il server secondario per i servizi DNS e MX installato a Milano. Verranno compiuti dei test di shut-down delle macchine principali, controllando il corretto accodamento delle richieste ai servizi di name server e mail server locali. Un ulteriore attività riguarda un confronto prestazionale delle politiche di protezione dai virus e filtraggio dallo spam sui mail server delle varie sezioni al fine di compiere uno valutazione comparata dei sistemi in uso. L obiettivo finale delle attività in questo settore è l attivazione, tramite una VPN di istituto, della rete Intranet-INGV su scala nazionale, in grado di rendere fruibili tutti i servizi interni realizzati dalle diverse sezioni. Videoconferenza Al termine dell analisi comparativa condotta nel 2006 è stata individuata la migliore soluzione nel settore della realizzazione di sistemi di videoconferenza professionali. I prodotti individuati (Polycom) riguardano un azienda che è sicuramente il leader nello specifico settore. Il progetto che verrà implementato nel 2007 prevede una soluzione modulare con totale integrazione di qualsiasi apparato di videcomunicazione aderente agli standard H323. La topologia è centralizzata a stella, con una MCU (Multipoint Conference Unit) ed opzionalmente un gateway ISDN (H320). I principali vantaggi sono: 1. un server di streaming integrato in tutti gli endpoint per la trasmissione del flusso, senza necessità di server di archiviazione separato; 2. la modalità di voice tracking che permette di inquadrare la persona nel momento in cui parla; 3. all interno degli endpoint sono integrabili funzionalità di MCU e H320; 4. sistema per la condivisione di documenti in modalità video. Tra le caratteristiche è incluso il continuous presence con la possibilità di configurare i diversi layout grafici split-screen e di modificarli on the fly. Altra funzionalità è il modulo registrazioni e streaming di una o più conferenze in formato nativo. Tutte le conference registrate possono essere trasmesse live in multicast/unicast oppure possono essere riviste on demand. Sicurezza Per quanto riguarda il tema della sicurezza si prevede di avviare un ampia discussione all interno del TTC che parta dall analisi del regolamento, redatto per la sola sede di Roma, che disciplina le modalità di accesso e di uso della rete informatica e telematica dell INGV. Obiettivo finale sarà l approvazione di un documento condiviso, valido per l intero Ente, Schema funzionale del sistema di videoconferenza in attivazione presso l INGV. Dalla vista di insieme possiamo identificare: core: localizzato sulla LAN della sede di Roma, MCU MGC50 readyconvene (Gatekeeper/call processing server Polycom PathNavigator e Sistema di gestione di tutti gli end-point Polycom, GMS), End-point Polycom: via video e viewstation che possono essere distribuiti in qualsiasi luogo della rete IP. Gli end-point Viewstation VSX possono supportare anche connessioni ISDN da utilizzare anche in caso di backup End-point IP da PC come il PVX possono essere distribuiti in qualsiasi punto della rete IP. 73

120 Piano Triennale di Attività che partendo dalle indicazioni del documento iniziale recepisca modifiche legate alle singole localizzazioni ed esigenze particolari evidenziate dalle varie sezioni. Un secondo obiettivo legato ai temi della sicurezza riguarderà la stesura di un decalogo da condividere nell intero istituto, che definisca norme e politiche comuni per la regolamentazione del traffico di rete così da migliorare la qualità globale dei servizi offerti. Calcolo e GRID Il cluster Linux Centos installato presso la sede di Pisa è entrato in fase di produzione nel 2006 ed è dedicato alla simulazione parallela di scenari di dispersione atmosferica dei piroclasti durante eruzioni esplosive realizzate tramite il codice PDAC. Alcuni nodi sono ancora utilizzati per run seriali per la simulazione numerica dell'evoluzione dei magmi nelle camere magmatiche. Ulteriori 5 nodi IBM Server 326m sono in fase di integrazione per soddisfare l esigenza interna di maggiori risorse di calcolo. Per l anno 2007 è prevista l implementazione di un sistema di scheduling dei processi paralleli al fine di ottimizzare l allocazione delle risorse. A questo fine verranno coordinate all interno del TTC le esperienze di gestione e configurazione, specialmente tra le sedi di Pisa e di Roma. In tal modo sarà possibile porre le basi per successivi esperimenti di calcolo distribuito tipo GRID a cui possano partecipare anche le altre sedi eventualmente interessate. Articoli pubblicati su riviste JCR - Articoli pubblicati su riviste non-jcr -. 74

121 Obiettivi da conseguire nel Triennio Laboratorio di paleomagnetismo Curatore/i Leonardo Sagnotti Sezioni che hanno concorso alle attività RM2 Il laboratorio di paleomagnetismo dell INGV è stato soggetto ad una completa ristrutturazione nel corso del 2006, con ampliamento della stanza magneticamente schermata e l installazione di un secondo magnetometro criogenico ad alta risoluzione per misure in continuo. La figura illustra in (A) il locale ospitante il laboratorio alla fine dell operazione di smantellamento della struttura pre-esistente (26 aprile 2006) ed in (B) la configurazione della nuova sala magneticamente schermata alla fine della ristrutturazione (28 settembre 2006). Il nuovo schermo magnetico ha un volume di circa 50 m 3 e sostituisce uno schermo precedente, installato nel 1993, di circa 22 m 3. La realizzazione del nuovo schermo magnetico è stata necessaria per ospitare l incrementata dotazione strumentale del laboratorio. In B) si distinguono i due sistemi completi di magnetometri criogenici, entrambi acquisiti nell ambito del Sistema Interlaboratorio Antartico del PNRA ed affidati in gestione al nostro laboratorio. Quello sulla destra è un modello di nuova generazione, mentre quello sulla sinistra era già operante nel laboratorio dal Per far posto alla nuova strumentazione ed alle nuove infrastrutture, ed in attesa del completamento della costruzione delle nuove ali della sede dell INGV di Roma, parte della strumentazione del laboratorio è attualmente in funzione in una sede provvisoria distaccata. Nella sua attuale configurazione il laboratorio di paleomagnetismo dell INGV si colloca in una posizione di assoluto rilievo a livello internazionale. Stato di attuazione delle attività relativamente al 2006 Nel corso del 2006 il laboratorio di paleomagnetismo dell INGV è stato soggetto ad una radicale ristrutturazione (supportata efficacemente dall Ufficio Tecnico dell INGV di Roma), protrattasi ininterrottamente da marzo a settembre, a completamento di un attività di innovazione tecnologica e strutturale avviata e pianificata già negli anni precedenti. I locali ospitanti il laboratorio sono stati dapprima completamente svuotati e smantellati e successivamente ripristinati con la strumentazione già in dotazione e con altra di nuova acquisizione. In particolare, è stato realizzato un nuovo schermo magnetico di grande volume (50 m 3 ), con valori del campo magnetico all interno dell ordine delle poche centinaia di nt e basso gradiente, nel quale sono stati installati due magnetometri criogenici per misure in continuo ad alta risoluzione, entrambi acquisiti nell ambito del Sistema Interlaboratorio Antartico del PNRA ed affidati in gestione al nostro laboratorio; uno di nuova generazione (senza serbatoio di elio liquido), ed uno già operante dal Nella sua attuale configurazione il laboratorio di paleomagnetismo dell INGV si colloca in una posizione di assoluto rilievo a livello internazionale. Per far posto alla nuova strumentazione ed alle nuove infrastrutture, ed in attesa del completamento della costruzione delle nuove ali della sede dell INGV di Roma, parte della strumentazione del laboratorio è stata provvisoriamente traslocata in un container fornito dal Dipartimanto di Protezione Civile, dove è attualmente in funzione. Nei restanti periodi la strumentazione installata nel laboratorio è stata utilizzata per misure delle proprietà magnetiche di diverse successioni sedimentarie Cenozoiche e Pleistoceniche dei margini peri-antartici e dell Oceano meridionale, della successione sedimentaria Meso- Cenozoica dell Appennino Umbro-Marchigiano e delle prealpi venete, della successione Plio-Pleistocenica del Bacino di Crotone, di diverse successioni Cenozoiche della penisola Iberica, della successione Paleogenica della Bulgaria e dei prodotti vulcanici recenti dei vulcani Stromboli ed Etna. Inoltre, 75

122 Piano Triennale di Attività è stata avviata una Tesi di Dottorato in paleomagnetismo (XXI ciclo) e sono stati ospitati per lo svolgimento delle loro Tesi di Laurea studenti delle Università di Roma Tre e di Perugia. Sono state effettuate, inoltre, varie missioni di campionamento sul terreno, in Italia, in Spagna e in Bulgaria ed alcuni campionamenti in continuo di carote provenienti da perforazioni effettuate su fondale marino (Mediterraneo e Oceano meridionale). Le attività svolte in laboratorio sono fondamentali per ogni ricerca sul paleomagnetismo e sul magnetismo delle rocce e forniscono le basi sperimentali per i diversi temi di ricerca attivi nel laboratorio. Tali ricerche spaziano su tematiche ad ampio spettro nell ambito della Geofisica e delle Scienze della Terra in generale. Menzioniamo a parte (OS 3.8 Geofisica ambientale) le ricerche dedicate a temi specifici di magnetismo ambientale. Gli studi di paleomagnetismo sono volti alla determinazione delle deformazioni e delle rotazioni associate alla genesi delle catene montuose. Attualmente, proseguono le ricerche nella penisola Italiana e nell area Mediterranea e sono state attivate nuove ricerche nelle Ande, con l obiettivo di comprendere la cronologia ed il meccanismo di formazione dell oroclino Boliviano, la più grande catena montuosa arcuata della Terra. Nella foto è mostrata la successione sedimentaria del Cretaceo superiore-terziario trasgressiva su sedimenti deformati dell Ordoviciano, nelle Ande dell Argentina settentrionale. Attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2007 Per il triennio il laboratorio di paleomagnetismo dell INGV, rinnovato nel 2006 nella struttura e nella dotazione strumentale, proseguirà il suo tradizionale impegno nello sviluppo di ricerche sperimentali sulle proprietà magnetiche delle rocce e sulle loro varie applicazioni in diversi settori delle Scienze della Terra. In particolare, avremo ricerche attive su: la geodinamica del Mediterraneo e dell evoluzione delle catene orogeniche e dei bacini oceanici. Le attività in corso ed in via di attivazione nel 2007 sono relative allo studio delle rotazioni associate alla evoluzione geodinamica di vari settori della penisola italiana, in particolare il Bacino Terziario Piemontese e il Bacino Plio- Pleistocenico di Crotone, e delle rotazioni associate all evoluzione geodinamica delle Ande, con particolare riguardo al nord dell Argentina. Su quest ultimo punto è attivo un dottorato di ricerca; la magnetostratigrafia integrata ed applicata alla datazione-correlazione ad alta risoluzione di successioni marine e continentali. Le attività in questo campo includono le ricerche svolte dal nostro laboratorio nell ambito del progetto internazionale di perforazione in Antartide ANDRILL, con l obiettivo di definire uno schema cronologico di riferimento per la datazione degli eventi che hanno caratterizzato l evoluzione climatica ed ambientale dell area Antartica nel corso del Cenozoico. Sono attive inoltre varie ricerche sulla magnetostratigrafia e sulla calibrazione astronomica di successioni Mesozoiche e Cenozoiche nell Appennino, nelle Alpi meridionali, nei Pirenei, a Malta e in Bulgaria. Tutte queste ricerche proseguiranno nel 2007 e verranno approfondite nel corso del triennio; la ricostruzione delle variazioni del campo magnetico terrestre nel passato geologico. Le attività in questo campo includono le ricerche per la definizione di curve per la ricostruzione della paleovariazione secolare e sulle variazioni di paleointensità relativa in sedimenti Olocenici e tardo Pleistocenici dell area Mediterranea. Per il 2007 si prevede l avvio di un nuovo studio di una successione marina prelevata nel canale di Sardegna; La valutazione dei rischi vulcanici Le attività in questo campo si focalizzano sull uso del paleomagnetismo per la datazione delle fasi di attività vulcanica, con particolare riguardo ai vulcani attivi dell area Mediterranea. Per il 2007 si prevede di continuare le ricerche a Stromboli ed altri vulcani attivi mediterranei e di acquisire nuovi elementi per la valutazione dei margini di applicazione del metodo; La determinazione delle proprietà magnetiche fondamentali di rocce e minerali. 76

123 Obiettivi da conseguire nel Triennio Le ricerche sul magnetismo fondamentale di rocce e minerali sono di base per le altre varie applicazioni. Per il 2007 si prevede di approfondire lo studio dei fenomeni di rimagnetizzazione associati alla mobilità di fluidi durante l orogenesi e di raffinare le tecniche di analisi dei cicli di isteresi e delle curve FORC (first order reversal curves); la ricostruzioni delle variazioni paleoclimatiche e paleoambientali a scala regionale e globale; l analisi dell inquinamento in ambienti urbani. Le ricerche su queste due ultime tematiche, che si basano sempre sulla determinazione delle proprietà magnetiche di sedimenti, suoli e polveri atmosferiche, saranno sempre sviluppate con la tecnologia di misura e di analisi tipiche del laboratorio di paleomagnetismo, ma sono trattate a parte nell OS 3.8 Geofisica ambientale. Molti dei temi di ricerca sopra citati vengono svolti nell ambito di diversi progetti di ricerca nazionali ed internazionali. Attività sul terreno Le attività di misura ed analisi svolte in laboratorio seguono le attività di prelievo di campioni sul terreno e/o da carote provenienti da perforazioni marine ed oceaniche, che costituiscono la base di partenza per le ricerche sperimentali sopra elencate. Implementazioni strutturali Con il completamento dei lavori di ampliamento della sede dell INGV di Roma si auspica il ricongiungimento dell intera strumentazione in dotazione al laboratorio in locali adiacenti e direttamente comunicanti. Tale strumentazione è al momento frammentata tra la nuova sala magneticamente schermata, realizzata nel corso del 2006, ed uno dei container forniti dal Dipartimento di Protezione Civile. La possibilità di avere tutti gli strumenti contigui migliorerà considerevolmente la logistica e lo svolgimento dei cicli di misura. Dal punto di vista strumentale si prevede la sostituzione di alcuni strumenti obsoleti e/o logori per l uso con analoghi modelli aggiornati. La strumentazione al momento installata nel laboratorio di paleomagnetismo dell INGV rappresenta un elemento di eccellenza nel settore specifico. Parte delle attività del laboratorio saranno certamente volte a garantire il funzionamento ottimale della strumentazione esistente e alla continua implementazione dei software di analisi e di misura. Articoli pubblicati su riviste JCR (23) Barker P., Filippelli G., Florindo F., Martin E., Scher H. (2006). Onset and Role of the Antarctic Circumpolar Current, Deep-Sea Research Part II. (24) Barrett P., Florindo F., Cooper A. (2006). Antarctic Climate Evolution: geological records from the margin and modelling, Palaeogeogr., Palaeoclimatol., Palaeoecol., (29) Bernaola G., Orue-Etxebarria X., Payros A., Dinaès-Turell J., Tosquella J., Apellaniz E., Caballero F. (2006). Biomagnetostratigraphic analysis of the Gorrondatxe section (Basque country, Western Pyrenees): its significance for the definition of the Ypresian/Lutetian boundary stratotype, Neues Jahrb. Mineral. Monat., (116) Florindo F., Karner D., Marra F., Renne P., Roberts A., Weaver R. (2006). Radiometric age constraints for glacial terminations IX and VII from aggradational sections of the Tiber River delta in Rome, Italy, Earth Planet. Sci. Lett. (142) Jovane L., Florindo F., Coccioni R., Dinares-Turell J., Marsili A., Monechi S., Roberts A., Sprovieri M. (2006). The middle Eocene climatic optimum (MECO) event in the Contessa Highway section, Umbrian Apennines, Italy, Geological Society of America Bulletin. (143) Jovane L., Florindo F., Sprovieri M., Palike H. (2006). Astronomic calibration of the late Eocene/early Oligocene Massignano section (central Italy), Geochem. Geophys. Geosyst., 7. (155) Macrì P., Sagnotti L., Lucchi R.G., Rebesco M. (2006). A stacked record of relative geomagnetic paleointensity for the past 270 kyr from the western continental rise of the Antarctic Peninsula, Earth Planet. Sci. Lett., (174) Nicolosi I., Speranza F., Chiappini M. (2006). Ultrafast oceanic spreading of the Marsili Basin, southern Tyrrhenian Sea: evidence from magnetic anomaly analysis, Geology, (200) Richter C., Venuti A., Verosub K., Wei K.Y. (2006). Variations of the geomagnetic field during the Holocene: relative paleointensity and inclination record from the West Pacific (ODP Hole 1202B), Phys. Earth Planet. Int., (208) Sagnotti L., Macrì P., Egli R., Mondino M. (2006). Magnetic properties of atmospheric particulate matter from automatic air sampler stations in Latium (Italy): toward a definition of magnetic fingerprints for natural and anthropogenic PM10 sources, J. Geophys. Res., B12S22,17. (224) Speranza F., Branca S., Coltelli M., D Ajello Caracciolo F., Vigliotti L. (2006). How accurate is paleomagnetic dating? New evidence from historical lavas from Mount Etna, J. Geophys. Res., B12S33, (225) Speranza F., Maritan L., Mazzoli C., Morandi Bonacossi D., D Ajello Caracciolo F. (2006). First directional archaeomagnetic results from Syria: evidence from Tell Mishrifeh/Qatna, Geophys. J. Int., (230) Strada E., Talarico F., Florindo F. (2006). Magnetic petrology of variably retrogressed eclogites and amphibolites: A case study from the Hercynian basement of northern Sardinia (Italy), J. Geophys. Res., B12S26,

124 Piano Triennale di Attività Articoli pubblicati su riviste non-jcr (306) Dinarès-Turell J., Baceta J.I., Pujalte V. (2006). Magneto- and cyclostratigraphy of the Mid-Paleocene interval, (339) Harwood D., levy R., Cowie J., Florindo F., Naish T., Powell R., Pyne A. (2006). Deep Drilling with the ANDRILL Program in Antarctica, Scientific Drilling, (344) Lanza R., Meloni A. (2006). The Earth s Magnetism. An Introduction for Geologists. (384) Orue-Etxebarria X., Payros A., Bernaola G., Dinarès-Turell J., Tosquella J., Apellaniz E., Caballero F. (2006). The Ypresian/Lutetian boundary at the Gorrondatxe beach section (Basque country, W Pyrenees), (406) Sagnotti L. (2006). Paleomagnetic constraints for the reconstruction of the geodynamic evolution of the Apennines during the Middle Miocene Pleistocene, The Adria Microplate: GPS Geodesy, Tectonics and Hazards, NATO Science Series, IV. Earth and Environmental Sciences, Springer,

125 Obiettivi da conseguire nel Triennio TTC Laboratori di chimica e fisica delle rocce Curatore/i Massimo Pompilio Sezioni che hanno concorso alle attività RM1, CT, NA, PA, PI Stato di attuazione delle attività relativamente al 2006 Nei laboratori di chimica e fisica delle rocce delle diverse sezioni dell INGV sono proseguite le attività di sviluppo tecnologico, la messa a punto di tecniche analitiche e sperimentali, il monitoraggio dei vulcani e lo svolgimento di ricerche di geofisica, di petrologia, di geochimica dei magmi e di vulcanologia fisica. Per lo sviluppo tecnologico le novità più importanti riguardano: l installazione a Catania di una unità CAMSIZER che consente di ottenere in maniera automatica dati sulla granulometria e sui fattori di forma dei clasti vulcanici; la messa in opera a Roma di una microsonda elettronica, equipaggiata con 5 spettrometri WDS-EDS, e di un FE-SEM. In ambito sperimentale, sempre a Roma, si sono implementate tecniche per la misura di velocità delle onde in laboratorio, di patterns deformativi di propagazione supershear. Per ciò che riguarda le ricerche e le attività di monitoraggio: a Catania è stato svolto il monitoraggio dell attività eruttiva dei vulcani siciliani e ricerche vulcanologiche e petrologiche sui prodotti delle eruzioni oloceniche dell Etna e di Stromboli. Nel laboratorio INGV-OV sono state eseguite analisi isotopiche di rocce totali e di minerali dei vulcani italiani e del Rift Etiopico e di vetri ottenuti da esperimenti di petrologia. È stato completato uno studio delle inclusioni silicatiche in minerali di Agnano-M.Spina, dell Ignimbrite Campana, di Monopoli e di Fondo Riccio e di altre eruzioni flegree. Il laboratorio di Roma ha condotto ricerche sul magmatismo del margine peritirrenico e sull attività esplosiva basaltica. Sono stati investigati anche i rapporti tra stress e anisotropia elastica, il mescolamento di magmi, le relazioni tra sismicità crostale e dinamica di mantello, la sismicità associata al movimento dei magmi e le deformazioni in aree vulcaniche. Il laboratorio ha ospitato ricercatori e studenti di enti di ricerca e università italiane ed ha organizzato due short courses formativi su tecniche sperimentali. A Palermo è stata misurata la composizione isotopica dei gas nobili nelle inclusioni fluide presenti nei prodotti delle ultime tre fasi eruttive etnee ( ). È stato anche svolto uno studio dei volatili disciolti (Ar e Ne) in vetri silicatici sintetizzati in laboratorio a partire dai basalti etnei e dalla riolite di Vulcano. La ricerca, in collaborazione con l ISTO- Orleans, mira a determinare sperimentalmente la solubilità di gas nobili in magmi basici. A Pisa, nel laboratorio interno, o presso laboratori italiani e stranieri, sono state condotte ricerche petrologiche e geochimiche concernenti le sorgenti e l evoluzione pre e sin-eruttiva dei magmi, il ruolo dei volatili nella risalita, mescolamento e cristallizzazione dei magmi e le dinamiche eruttive. Attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2007 Nel passato triennio i laboratori di chimica e fisica delle rocce, hanno Unità CAMSIZER installata presso il Laboratorio di Sedimentologia della Sezione di Catania. Nell inset in alto a destra è riportata la curva granulometrica ottenuta eseguita con il CAM- SIZER su un campione di un deposito piroclastico di caduta. L unità CAMSIZER (Retsch Technology) è uno strumento di laboratorio che misura simultaneamente la dimensione e la forma di particelle solide sciolte attraverso l elaborazione delle immagini raccolte da due telecamere digitali. I campioni non hanno bisogno di nessun pre-trattamento in laboratorio. I risultati, ottenuti in tempo reale, sono la distribuzione granulometrica del campione ed i principali parametri di forma dei clasti. L intervallo di misura delle particelle è compreso tra 30 mm e 30 micron. Lo strumento è costituito da un corpo centrale provvisto di un imbuto in cui viene posto il campione; questo cade su un piatto vibrante e fa scorrere i clasti fino a quando cadono nella camera di misura. I clasti in caduta vengono ripresi da due telecamere digitali, una per i clasti di dimensioni maggiori e l altra per quelli più piccoli. Le immagini vengono elaborate in tempo reale da un software istallato su un computer collegato allo strumento. I risultati sono visualizzati in diagrammi in cui possono essere rappresentati diversi parametri di dimensione e di forma. 79

126 Piano Triennale di Attività Microsonda elettronica a 5 spettrometri (WDS-EDS) installata nel 2006 presso la sezione INGV di Roma 1. Nell inset in basso a sinistra sono riportate le mappe della distribuzione degli elementi chimici all interno un pirosseno e di una leucite in matrice vetrosa raccolte con la microsonda. Il campione è una lava dei Colli Albani. avuto rilevante sviluppo in termini d ampliamento delle strumentazioni, nelle ricerche svolte e nei risultati ottenuti. Questo ha aumentato la competitività, la capacità di attrarre risorse e sviluppare collaborazioni a livello nazionale ed internazionale. Nel prossimo triennio si prevede di mantenere l attuale ritmo di crescita e di continuare a fare fronte alle esigenze analitiche ed allo sviluppo delle attività sperimentali previste dai programmi di ricerca e di monitoraggio. Nel fare ciò si terrà conto della possibili interazioni e integrazioni tra i diversi laboratori rispettando le esigenze e le esperienze acquisite dalle singole sedi. A Palermo oltre allo studio delle abbondanze elementari ed isotopiche dei gas nobili, si prevede di condurre l analisi completa della frazione gassosa (H 2 O, CO 2 e N 2 ) rilasciata dalle inclusioni fluide nei prodotti ignei. Oltre ai metodi bulk si svilupperanno tecniche d estrazione in situ tramite ablazione laser, per isolare il segnale della singola inclusione fluida. Si utilizzerà un fascio laser per fondere localmente (fascio 10 µm) il cristallo fino a far decrepitare la singola inclusione. I dati sulle singole inclusioni consentono di dare informazioni di dettaglio sui processi di degassamento ed hanno gran rilevanza per la comprensione della dinamica dei magmi nei sistemi d alimentazione dei vulcani. A Catania si continuerà a svolgere attività di monitoraggio dei vulcani attivi siciliani. L attività di ricerca vedrà la prosecuzione degli studi in corso di svolgimento. Nei laboratori sarà affinata e valutata la qualità delle misure dei parametri di forma dei clasti vulcanici ottenute con il CAMSIZER. Saranno anche ottimizzate le tecniche per separare i componenti delle rocce a bassa densità. Inoltre, saranno condotti test per ottenere al SEM-EDS misure affidabili di Cl e si procederà alla messa in opera di un sistema d analisi delle rocce (elementi maggiori e tracce selezionate) tramite XRF. Nei laboratori di Napoli proseguiranno le analisi di rocce e minerali dei vulcani italiani, del Rift Etiopico e dei prodotti di esperimenti di petrologia sperimentale e le analisi di inclusioni silicatiche in minerali separati dell Ignimbrite Campana, di Ischia e Pantelleria. Si migliorerà il funzionamento dei laboratori tramite l acquisto di nuovi accessori (es. pirometro ottico per controllare il frazionamento isotopico e una cappa laminare) e saranno messe in routine le misure isotopiche del Pb. Si prevede inoltre l acquisto di un tavolino riscaldante per eseguire analisi microtermometriche (osservazioni sulle transizioni di fasi nelle inclusioni fluide) da collegare allo spettrometro FT-IR. A Roma verranno portate avanti ricerche analitico-sperimentali sull origine e l evoluzione dei magmi ultrapotassici, sul ruolo dei volatili nell evoluzione degli stessi, sull assimilazione crostale e i processi di decarbonatazione in camera magmatica. Saranno approfonditi gli studi sull attività esplosiva stromboliana ed etnea, e dopo aver finito nel 2006 lo studio sul processo di diffusione degli alogeni nei basalti calcoalcalini, verranno investigate le proprietà reologiche delle stesse composizioni in funzione di H 2 O e temperatura. Verranno approfonditi alcuni processi fisici il cui studio è iniziato nel 2006 come la fusione per attrito nelle peridotiti, i rapporti tra stress e anisotropia elastica, le relazioni tra sismicità crostale e dinamica di mantello, la sismicità associata al movimenti dei magmi e le deformazioni in aree vulcaniche. Superata la fase di calibrazione e di messa a punto, a partire dal 2007 saranno rese fruibili le nuove apparecchiature Immagine di cristalli di zolfo su particella di cenere eruttata dallo Stromboli il 21/04/06 alle 15:09, presa ad alto ingrandimento (50000 x) con il microscopio elettronico a scansione a forza di campo (FE-SEM) installato nel 2006 presso la sezione INGV di Roma 1.

127 Obiettivi da conseguire nel Triennio analitiche. Entro il primo semestre del 2007 verranno completati i test e rese operative le tecniche sperimentali per la misura di proprietà fisiche a bassa e alta pressione. A Pisa si utilizzeranno i laboratori per sviluppare ricerche di vulcanologia fisica, petrologia e geochimica con l obiettivo di comprendere l origine e l evoluzione pre e sin-eruttiva dei magmi, il ruolo dei volatili nei processi di risalita, di mescolamento e di cristallizzazione dei fusi magmatici e per ricostruire le dinamiche eruttive. Queste ricerche implicano la raccolta di dati composizionali relativi alle rocce totali ed ai singoli componenti. Saranno utilizzati i servizi analitici delle rete dei laboratori INGV e proseguiranno le collaborazioni in atto con laboratori che conducono analisi in situ (e.g. IBA o LA-ICP MS ) degli elementi leggeri, dei volatili e delle tracce. Sarà valutata la fattibilità di mettere in opera localmente un apparato LA-ICP-MS per le analisi in situ degli elementi in traccia in materiali solidi. Continueranno inoltre le ricerche di petrologia e vulcanologia sperimentale per caratterizzare le relazioni di fase ed i fenomeni di mescolamento in serbatoi magmatici superficiali. Articoli pubblicati su riviste JCR (1) Acocella V., Neri M., Scarlato P. (2006). Understanding shallow magma emplacement at volcanoes: orthogonal feeder dikes during the Stromboli (Italy) eruption, Geophys. Res. Lett., L (17) Armienti P., Francalanci L., Landi P. (2006). Textural effects of steady state behaviour of the Stromboli feeding system, J. Volcanol. Geoth. Res. (28) Benson P., Schubnel A., Vinciguerra S., Trovato C., Meredith P.G., Young P.R. (2006). Physical and transport properties of isotropic and anisotropic cracked rocks under hydrostatic pressure, J. Geophys. Res., B (42) Bizzarri A., Cocco M. (2006). A thermal pressurization model for the spontaneous dynamic rupture propagation on a three-dimensional fault: 1.Methodological approach, J. Geophys. Res. (43) Bizzarri A., Cocco M. (2006). A thermal pressurization model for the spontaneous dynamic rupture propagation on a three-dimensional fault: 2.Traction evolution and dynamic parameters, J. Geophys. Res. (44) Bizzarri A., Cocco M. (2006). Correction to A thermal pressurization model for the spontaneous dynamic rupture propagation on a three-dimensional fault: 1.Methodological approach, J. Geophys. Res. (76) Corsaro R.A., Miraglia L., Pompilio M. (2006). Petrologic evidence of a complex plumbing system feeding the July- August 2001 eruption of Mt Etna, Sicily, Italy, Bull. Volcanol. (89) De Natale G., Troise C., Pingue F., Mastrolorenzo G., Pappalardo L. (2006). The Somma-Vesuvius volcano (Southern Italy): Structure, dynamics and hazard evaluation, Earth Science Review, (98) Di Matteo V., Mangiacapra A., Dingwell D.B., Orsi G. (2006). Water solubility and speciation in shoshonitic and latitic melt composition from Campi Flegrei Caldera (Italy), Chem. Geol., 38777, (118) Freda C., Gaeta M., Karner D.B., Marra F., Renne P.R., Taddeucci J., Scarlato P., Christensen J.N., Dallai L. (2006). Eruptive history and petrologic evolution of the Albano multiple maar (Alban Hills, Central Italy), Bull. Volcanol., (120) Gaeta M., Freda C., Christensen J.N., Dallai L., Marra F., Karner D.R., Scarlato P. (2006). Time-dependent geochemistry of clinopyroxene from Alban Hills (Central Italy): clues to source and evolution of ultrapotassic magmas., Lithos, (131) Giordano D., Mangiacapra A., Potuzak M., Russel J.K., Romano C., Dingwell D.B., Di Muro A. (2006). An expanded non-arrhenian model for silicate melt viscosity: A treatment for metaluminous, peraluminous and peralkaline liquids, Chem. Geol., 38777, (144) Kamenetsky V., Pompilio M., Metrich N., Sobolev A., Kuzmin D., Thomas R. (2006). Deep supply of volatile-rich high-mg magmas changes explosivity of Mount Etna eruptions, Geology. (145) Landi P., Francalanci L., Pompilio M., Rosi M., Corsaro R.A., Petrone C.M., Nardini I., Miraglia L. (2006). The December 2002 July 2003 effusive event at Stromboli volcano, Italy: Insights into the shallow plumbing system by petrochemical studies, J. Volcanol. Geoth. Res., 38810, (156) Manzo M., Ricciardi G., Casu F., Ventura G., Zeni G., Borgstrom S., Berardino P., Del Gaudio C., Lanari R. (2006). Surface deformation analysis in the Ischia Island (Italy) based on spaceborne radar interferometry, J. Volcanol. Geoth. Res., (168) Misiti V., Freda C., Taddeucci J., Romano C., Scarlato P., Longo A., Papale P., Poe B. (2006). The effect of H2O on the viscosity of K-trachytic melts at magmatic temperatures, Chem. Geol. (185) Peccerillo A., Frezzotti M.L., De Astis G., Ventura G. (2006). Modeling the magma plumbing system of Vulcano (Aeolian Isalnds, Italy) by integrated fluid inclusion geo-barometry, petrology and geophysics., Geology, (195) Poe B.T., Romano C., Liebske C., Rubie D.C., Terasaki H., Suzuki A., Funakoshi K.I. (2006). High-temperature viscosity measurements of hydrous albite liquid using in-situ falling sphere viscometry at 2.5 GPa, Chem. Geol. (196) Polacci M., Corsaro R.A., Andronico D. (2006). Coupled textural and compositional characterization of basaltic scoria: insights into the transition from Strombolian to fire fountain activity at Mount Etna, Geology, 3, (203) Romano C., Poe B.T., Kreidie N., McCammon C.A. (2006). Electrical conductivities of pyrope-almandine garnets up to 19 GPa and 1700 C, American Mineralogist. (205) Rotolo S.G., Castorina F., Cellura D., Pompilio M. (2006). Petrology and geochemistry of submarine volcanism in the Sicily Channel rift, J. Geol., (216) Schiavi F., Tiepolo M., Pompilio M., Vannucci R. (2006). Tracking magma dynamics by Laser Ablation (LA)-ICPMS trace element analysis of glass in volcanic ash: the 1995 activity of Mt. Etna, Geophys. Res. Lett., L

128 Piano Triennale di Attività (228) Stanchits S., Vinciguerra S., Dresen G. (2006). Ultrasonic velocities, acoustic emission characteristics and crack damage of basalt and granite, Pure Appl. Geophys., (242) Ventura G., Del Gaudio P., Iezzi G. (2006). Enclaves provide new insights on the dynamics of magma mingling: a case study from Salina Island (Southern Tyrrhenian Sea, Italy), Earth Planet. Sci. Lett. (247) Vinciguerra S., Trovato C., Meredith P., Benson P.M., Troise C., De Luca G., De Natale G. (2006). Understanding the seismic velocity structure of Campi Flegrei caldera (Italy): from the laboratory to the field scale, Pure Appl. Geophys., Articoli pubblicati su riviste non-jcr (283) Caruso F., Vinciguerra S., Latora V., Rapisarda A., Malone S. (2006). Multifractal analysis of Mt.St.Helens seismicity as a tool for identifying eruptive activity, Fractals, (293) Corti G., Lucia S., Bonini M., Sani F., Mazzarini F. (2006). Interaction between normal faults and pre-existing thrust systems in analogue models.in: Buiter S.J.H.and Schreurs G.(eds.), Analogue and Numerical Modelling of crustal- Scale Processes, The Geological Society of London, Special Pubblication, (294) Cotte M., Susini J., Métrich N., Moscato A., Gratziu C., Bertagnini A., Pagano M. (2006). Blackening of Pompeian Cinnabar paintings: X-ray micro-spectroscopy analysis, Analytical Chemistry, 21, (314) Freda C., Scarlato P. (2006). The Stromboli eruption, collana INGV di DVD divulgativi istituzionali, 1. (347) Lopez M., Pompilio M., Rotolo S. (2006). Petrology of some amphibole-bearing volcanics of the pre-ellittico period ( ka), Mt. Etna. Periodico di Mineralogia. 82

129 Obiettivi da conseguire nel Triennio TTC Laboratori di geochimica dei fluidi Curatore/i Salvatore Inguaggiato Sezioni che hanno concorso alle attività RM1, NA, PA Stato di attuazione delle attività relativamente al 2006 Le attività svolte sono consistite nel supporto dei progetti geochimici di sorveglianza e ricerca promossi dall INGV effettuando analisi chimiche ed isotopiche in funzione dello stato di attività vulcanica di ogni apparato studiato. I laboratori geochimici hanno inoltre supportato diversi progetti di ricerca DPC-INGV che prevedono sia una supporto analitico che un supporto nello sviluppo di nuove metodologie analitiche e strumentazioni. La sezione di Palermo è stata quella principalmente coinvolta nell espletamento delle misure analitiche in relazione alla sorveglianza geochimica discreta delle aree vulcaniche ed ha inoltre supportato le altre sezioni INGV (NA, RM1, RM2) per le determinazioni isotopiche di Elio, Carbonio, Deuterio ed Ossigeno e gas disciolti. Il laboratorio chimico-isotopico di NA 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 i progetti di ricerca INGV-DPC V5 Degassamento naturale e V3_2 Campi Flegrei. Il laboratorio di geochimica di RM1 è stato coinvolto nel progetto DPC V3_1 Colli Albani. Inoltre, ha partecipato al progetto CEE 3HAZ-Corinth, promuovendo studi geochimici nell area del golfo di Corinto (Grecia). Nell ambito della convenzione tra l INGV e il comune di Ciampino ha effettuato monitoraggi ambientali (radon indoor). Sempre nel 2006 è continuata l attività di monitoraggio mensile di 5 siti nell area di Telese (BN). Nell ambito dello sviluppo di nuove tecniche analitiche i laboratori NA e PA hanno messo a punto una routine analitica per la determinazione delle abbondanze isotopiche dell azoto in campioni di gas fumarolici, in modo da ottenere contemporaneamente sulla medesima aliquota di campione l analisi sia chimica che isotopica. Il laboratorio Gas in Materiali Solidi (PA) dispone di strumentazione per l estrazione della fase gassosa intrappolata fisicamente in rocce o cristalli e dei volatili disciolti chimicamente nella matrice solida. Queste strumentazioni hanno permesso di determinare la composizione isotopica dei gas nobili inerente i prodotti delle ultime tre fasi eruttive etnee. Nel laboratorio gas nobili (PA) è stato installato un nuovo spettrometro di massa per l analisi isotopica dell elio (Helix SFT), che ha sostituito il precedente VG5400 oramai obsoleto, al quale sono state connesse delle nuove linee di purificazione. Il laboratorio di spettroscopia (PA) istituito nel 2004 ha supportato la ricerca tecnologica nel campo misure telemetriche sui plumes vulcanici migliorando la comprensione della chimica degli alogeni emessi dagli apparati vulcanici. Tutte le innovazioni scientifiche e tecnologiche raggiunte sono state utilizzate per implementare e migliorare sia il servizio geochimico di monitoraggio che le ricerche geochimiche di base sui sistemi naturali. Attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2007 Le attività del prossimo triennio ( ) consisteranno nel mantenimento dell elevato standard tecnologico raggiunto e nello sviluppo e/o miglioramento di routine analitiche, a supporto dei progetti di sorveglianza geochimica e di ricerca promossi dall INGV. Inoltre, si procederà ad un programma 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. In particolare nel 2007 si prevede di implementare le potenzialità investigative dei seguenti laboratori: Spettrometro di massa (Helix MCT) realizzato principalmente per le analisi isotopiche del neon, ma in grado di effettuare anche analisi isotopiche degli altri gas nobili (Ar, He, Xe, Kr). Laboratorio gas nobili (PA) Nel 2007 si prevede un ulteriore sviluppo tecnologico del laboratorio gas nobili. Tale sviluppo è mirato all installazione di un nuovo spettrometro di massa (Helix MCT) 83

130 Piano Triennale di Attività realizzato principalmente per le analisi isotopiche del neon, in grado di effettuare anche analisi isotopiche degli altri gas nobili (Ar, He, Xe, Kr). Inoltre, si prevede la realizzazione ed installazione di una nuova fornace per la fusione di materiali solidi fino ad una temperatura di 2000 C in condizioni di UHV. Tale fornace, interamente realizzata in acciaio inox, sarà connessa ad una linea di purificazione UHV, già esistente, per interfacciarsi allo spettrometro di massa sopra citato. Laboratorio Gas in Materiali Solidi (PA) Parallelamente allo studio delle abbondanze elementari ed isotopiche dei gas nobili, si prevede di ottenere l analisi completa della frazione gassosa rilasciata dalle inclusioni fluide dei prodotti vulcanici, con particolare riguardo ai contenuti di H 2 O, CO 2 ed N 2. Ciò consentirà un investigazione più dettagliata dei processi di degassamento. Tale analisi sarà effettuata con tecniche di Spettrometria di Massa a Quadrupolo in linea di UHV dedicata. L accesso ad un informazione più dettagliata è possibile Strumentazione per misure di spettroscopia (MiniMAXDOAS). Questa strumentazione permette misure telemetriche dei plumes vulcanici per la stima dei rapporti composizionali e dei flussi di SO 2. tramite l utilizzo di tecniche di estrazione in situ, tramite le quali si decrepitano le singole inclusioni fluide. L ablazione laser è probabilmente uno dei più efficienti metodi per ottenere tale scopo. I dati così acquisiti hanno grande rilevanza per la comprensione delle modalità di dinamica magmatica nei sistemi di alimentazione vulcanici, consentendo lo studio dettagliato dei processi di degassamento. Nelle attività previste per il prossimo triennio, rientra dunque lo sviluppo di un sistema di estrazione tramite laser di potenza, da collegare in linea con gli spettrometri. Laboratorio di spettroscopia (PA) Si continueranno gli studi con le strumentazioni per le misure telemetriche focalizzate alla acquisizione di parametri intensivi (composizione chimica e rapporti composizionali) ed estensivi (stima dei flussi) relativi ai plumes vulcanici. Queste determinazioni saranno effettuate con prototipi di strumentazioni DOAS realizzate dagli istituti universitari dell Università di Heidelberg (Germania) e dell Università di Chalmers (Svezia) con cui si collabora da diversi anni. Lo sviluppo e l applicazione di queste nuove strumentazioni porterà ad un aumento delle conoscenze dei processi di degassamento e delle dinamiche eruttive. Laboratorio di Geochimica dei Fluidi (RM1) Si prevede di completare gli studi geochimici previsti nel progetto DPC V3_1 Colli Albani ed i rilevamenti geochimici nell ambito del progetto CEE 3HAZ- Corinth. Nel 2007 continuerà l attività di monitoraggio ambientale (radon indoor) in edifici pubblici e privati. Nel triennio continuerà l attività di monitoraggio mensile di 5 siti nell area di Telese (BN). Si valuterà inoltre, in funzione della tipologia dei progetti di ricerca e della mole analitica da espletare, la possibilità di dotarsi di un ICP massa per la determinazione degli elementi in tracce. Spettrometro di massa (Finnigan Delta Plus) per isotopi stabili (carbonio, ossigeno, deuterio). Laboratorio chimico isotopico (NA) Per quanto riguarda il miglioramento delle routine analitiche e dei parametri determinati, è prevista l implementazione nelle determinazioni in via liquida 84

131 Obiettivi da conseguire nel Triennio del sistema di Cromatografia ionica ICS3000, recentemente collaudato presso il laboratorio (NA), con particolare riferimento alle analisi su campioni a base di idrossido. Al fine di implementare nella routine analitica la determinazione di alcuni parametri di sicuro interesse scientifico, si prevede di dotare il laboratorio: - di uno spettrofotometro per le analisi in fase liquida di B, NH 4,H 2 S e SiO 2 ; - di un quadrupolo per la determinazione dei contenuti di He, Ne, Ar a basse concentrazioni (ppb) sia nei gas liberi che disciolti. Questi elementi non reattivi forniscono utili indicazioni sull origine e sui processi di interazione gas-acqua nei sistemi naturali. Collaborazioni internazionali TTC Laboratori geochimica dei Fluidi: - tra l INGV (NA) e GPI Goethe Universität (D); - tra l INGV (NA) e l Institute of Geological and Nuclear Sciences, NZ; - tra l INGV (PA) e Instituto de Geofisica, UNAM - Mexico; - tra l INGV (PA) e Università di Hannover (D); - tra l INGV (PA) e Universita de Colima- Mexico; - tra l INGV (RM1) e Università della Grecia. Articoli pubblicati su riviste JCR (45) Bobrowski N., von Glasow R., Aiuppa A., Inguaggiato S., Louban I., Ibrahim O.W., Platt U. (2006). Reactive halogen chemistry in volcanic plumes, J. Geophys. Res. (72) Chiodini G., Caliro S., Caramanna G., Granieri D., Minopoli C., Moretti R., Perrotta L., Ventura G. (2006). Geochemistry of the submarine gaseous emissions of Panarea (Aeolian Islands, Southern Italy): magmatic vs.hydrothermal origin and implications for volcanic surveillance, Pure Appl. Geophys., 4. Articoli pubblicati su riviste non-jcr (315) Frins E., Bobrowski N., Platt U., Wagner T. (2006). Tomographic MAX-DOAS observations of sun illuminated targets: a new technique providing well defined absorption paths in the boundary layer, Applied Optics. (400) Quattrocchi F. (2006). Lo stoccaggio geologico di CO2: stato dell arte e strategie, Qualenergia. (405) Russo M. (2006). Il gesso delle Valli del Faurdo e del Caolino (isola di Lipari, Messina, Sicilia), MICRO, 1,

132 Piano Triennale di Attività Laboratorio per la rete sismica sottomarina Curatore/i Giuseppe D Anna Sezioni che hanno concorso alle attività CNT, RM2, NA Stato di attuazione delle attività relativamente al 2006 Durante il 2006 è stato realizzato il prototipo del primo OBS/H dell INGV. Lo strumento è stato realizzato presso l Osservatorio di Gibilmanna del CNT, nell ambito della convenzione tra INGV e DPC, e costituisce il primo passo per l estensione della rete di monitoraggio sismico a mare. Tale prototipo, dopo i test in laboratorio ed in camera iperbarica, è stato successivamente testato con successo durante una campagna oceanografica condotta sul vulcano sottomarino Marsili dal 12 al 21 luglio. I dati acquisiti sono di ottima qualità e sono stati presentati nel corso del 25 Convegno del GNGTS, suscitando l interesse di molti ricercatori. Complessivamente sono stati acquisiti oltre 800 eventi tra terremoti regionali, telesismi, eventi a bassa ed alta frequenza e probabili tornillo. Successivamente ai test operativi in mare è stata avviata la produzione di altri 7 esemplari che costituiranno il primo nucleo strumentale di OBS/H da utilizzare in occasione di forti eventi che dovessero verificarsi sulle coste italiane. L OBS/H è in grado di operare fino alla profondità massima di m ed è dotato di un sensore sismico larga banda a 3 componenti, di un digitalizzatore a 21 bits, di un idrofono o di un DPG (Differential Pressure Gauge) ed ha un autonomia di acquisizione in continuo fino ad un massimo di 18 mesi. Parallelamente all OBS/H è stata progettata e realizzata una base autolivellante, installata in una bentosfera da 17 controllata da una scheda a microcontrollore in grado di porre automaticamente in bolla un sensore sismico del diametro e dell altezza di 21 cm e del peso di 10 kg massimi, capace di operare fino ad una profondità di m. Nell ambito delle attività del progetto di ricerca PON-SISMA, finanziato dal MIUR, è stato installato nel Golfo di Pozzuoli un sistema sperimentale di acquisizione dati costituito da una boa, tipo meda elastica, e da due sistemi di acquisizione dati sismici con trasmissione digitale in acqua, via link acustico. In particolare, la meda è stata collocata al centro del Golfo di Pozzuoli su un fondale di 95 metri. La meda è equipaggiata con un sistema di trasmissione dati wireless per la comunicazione con la terraferma. La stessa costituisce la stazione master ed è direttamente collegata via cavo con un sistema di acquisizione dati sismici posizionato sul fondale in prossimità del corpo morto. Un ulteriore sistema di acquisizione dati remoto, denominato slave, ubicato a circa 600 m di distanza, trasmette i dati alla meda tramite modem acustico. Inoltre, sulla meda è installata una stazione meteorologica completa con trasmissione dati in continuo di tipo wireless. Partner del progetto sono la WASS, la sezione INGV di Napoli (Osservatorio Vesuviano) e il Dipartimento di Scienze Fisiche dell Università di Napoli. Nel 2006 è stato messo in rete, per un breve periodo, SN1 e sono in corso una serie di interventi per connettere l Osservatorio in rete in modo permanente. L OBS/H dell INGV prima della deposizione sulla sommità del vulcano sottomarino Marsili. Attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2007 Per l anno 2007 è previsto il completamento del primo pool strumentale di OBS/H dell INGV con la realizzazione dei primi 7 esemplari che saranno resi operativi entro il mese di febbraio. Nell ambito del progetto NERIES (NA6) verranno deposti sulla piana batiale del Mare Ionio i primi 3 OBS. Nel corso della stessa campagna verrà sperimentato il sistema di recupero in emergenza degli strumenti e la nuova base autolivellante INGV, realizzata presso l Osservatorio di Gibilmanna del CNT. I 3 OBS verranno recuperati dopo circa 6 mesi e contemporaneamente ne verrà deposto un altro nella stessa area che rimarrà operativo per i successivi 2 anni e mezzo, con recuperi e deposizioni periodiche ogni mesi dalla 86

133 Obiettivi da conseguire nel Triennio sua deposizione. Per proseguire in una ulteriore evoluzione dell OBS/H è stata pianificata, in collaborazione con la società ELOGIC, la realizzazione di una nuova scheda di digitalizzazione a basso consumo controllata da un processore ARM che consentirà all OBS/H, sfruttando le predisposizioni strutturali di cui è già dotato, di comunicare via modem acustico con una imbarcazione posta sulla superficie del mare o con una boa di superficie. Queste evoluzioni lo renderanno molto più efficiente e versatile in occasione di un intervento in emergenza durante una campagna di rete mobile, successiva al verificarsi di un forte evento il cui epicentro ricada in mare aperto o lungo le coste italiane. In tali occasioni, infatti, sarà possibile richiedere piccole porzioni di forme d onda che consentiranno, una volta integrate con i dati delle stazioni della rete sismica terrestre, di localizzare gli ipocentri con maggiore precisione e di valutare con più accuratezza le strutture e i volumi sismogenetici interessati. Altra interessante applicazione, sfruttando la comunicazione bidirezionale con una boa di superficie, sarà quella di utilizzarlo come modulo base per una rete di allerta tsunami. Infatti, dalla boa di superficie, mediante un collegamento satellitare, sarà possibile diramare un allarme nel caso che dallo strumento venga rilevato il passaggio di una onda anomala quale quella generata da tali eventi. Il parco strumentale OBS/H sarà incrementato numericamente tra il 2007 e il 2009 con l utilizzo di parte dei fondi della prossima convenzione DPC. Nel corso del prossimo anno verrà acquisita in concessione un area demaniale nell ambito portuale del comune di Termini Imerese. Tale area, una volta effettuati i lavori di ristrutturazione ed adattamento, sarà destinata a base operativa per le attività marine dell INGV. Proseguirà nel 2007 il progetto PON-SISMA con l installazione sul fondale nel Golfo di Pozzuoli di un sistema di acquisizione dati multiparametrico connesso via cavo ad un sistema galleggiante. Da questo i dati saranno trasmessi a terra tramite un sistema wireless. Il sistema sarà costituito da un sensore sismico a tre componenti (Guralp CMG40T-OBS), correntometro 3 componenti, idrofono e sensore di pressione. L acquisizione sarà effettuata da un Quanterra Q330 connesso al Baler in trasmissione continua dei dati via cavo, che fornirà, inoltre, la necessaria alimentazione. Tale sistema, progettato e sviluppato specificamente per questa applicazione, costituirà un primo passo per l estensione a mare del sistema di monitoraggio sismico dell area vulcanica dei Campi Flegrei, gestito dalla Sezione di Napoli (Osservatorio Vesuviano). Verrà inoltre effettuato un aggiornamento del sistema connesso alla meda elastica allo scopo di svolgere la funzione di test site per la sperimentazione in mare di sistemi e metodologie di interesse per la sorveglianza delle aree vulcaniche. Questi progetti saranno frutto di una collaborazione tra le sezioni INGV di Napoli (Osservatorio Vesuviano), di Roma2 e del Schema di una stazione sismica sottomarina real-time da utilizzare come stazione base per il prolungamento a mare della rete sismica nazionale. Batimetria del vulcano sottomarino Marsili; sulla carta è indicato il luogo di deposizione dell OBS/H dell INGV durante il test effettuato dal 12 al 21 luglio Dipartimento di Scienze Fisiche dell Università di Napoli. Tra il 2008 e il 87

134 Piano Triennale di Attività , per dare seguito allo studio di fattibilità già redatto in collaborazione con la società ENVIRTECH, potrebbe essere realizzato un prototipo di stazione sismica sottomarina real-time connessa ad una boa di superficie in grado di alimentare la stazione di fondo mare e ricevere da essa segnali sismici, da idrofono e DPG. La boa sarà posta a circa 40 miglia dalla costa settentrionale siciliana e sarà connessa in real-time via radio ad una stazione a terra, dove i segnali verranno integrati con quelli della rete sismica terrestre. Tale prototipo, dopo il superamento di un adeguato periodo di test, potrà costituire la stazione di base per estendere in mare la rete sismica nazionale in siti ove non siano disponibili sistemi alternativi di trasmissione dati e alimentazione (cavi di rame o elettro-ottici) o piattaforme di supporto. L aumento del parco strumentale degli OBS/H consentirà, a partire dal 2008, la possibilità di realizzare progetti di ricerca in ambito marino. In tale ottica è stato proposto un progetto di ricerca denominato MARSILIVE che ha come scopo un monitoraggio multidisciplinare di lungo termine del complesso sottomarino del vulcano Marsili. Articoli pubblicati su riviste JCR (220) Sgroi T., Braun T., Dahm T., Frugoni F. (2006). An improved seismicity picture of the Southern Tyrrhenian area by the use of OBS and land-based networks: the TYDE experiment, Ann. Geophys. Articoli pubblicati su riviste non-jcr (297) D Alessandro A., D Anna G., Mangano G., Amato A., Favali P., Luzio D. (2006). Evidenze sperimentali dell attività del vulcano sottomarino Marsili. (298) D Anna G., Mangano G., D Anna R., Passafiume G., Speciale S., Amato A. (2006). Il primo OBS/H italiano per il monitoraggio e lo studio di faglie e vulcani sottomarini. 88

135 Obiettivi da conseguire nel Triennio TTC Laboratorio di gravimetria, magnetismo ed elettromagnetismo in aree attive Curatore/i Antonio Meloni Sezioni che hanno concorso alle attività RM2, CT, NA Stato di attuazione delle attività relativamente al 2006 È proseguita l acquisizione dalle 4 stazioni di misura del campo magnetico totale F. Le stazioni sono dislocate in Abruzzo e Molise per lo studio di un possibile effetto tettono-magnetico. Presso l osservatorio dell Aquila è in funzione la stazione di riferimento. Sono qui operative anche una stazione di linee telluriche per la rilevazione in continuo e, nel quadro del progetto MEM, è ormai operativo un complesso sistema di rivelazione del fondo elettromagnetico in una banda molto ampia. A Catania le reti gravimetriche e magnetiche dell Etna sono state potenziate con l installazione a Serra La Nave (ESL) di un gravimetro Microg LaCoste mod PET 27 e accoppiando dei magnetometri vettoriali ai sensori scalari impiantati nelle stazioni magnetiche di ESL e Pizzi Deneri. Parallelamente, sono state sviluppate delle tecniche di analisi lineari (ICA) e non lineari (Neuro-Fuzzy) per la caratterizzazione delle serie temporali dei campi di potenziale. NA ha curato 3 campagne gravimetriche di precisione nelle aree vulcaniche napoletane (2 Campi Flegrei, 2 Vesuvio e 1 Ischia) e 1 a Vulcano. Si è ripristinata la stazione gravimetrica registratrice al Vesuvio e istituita una nuova rete ai Colli Albani, in collaborazione con la sede di Roma e l Università La Sapienza, con l effettuazione di 2 campagne gradiometriche. Si sono generati modelli strutturali 3D preliminari dell area vulcanica napoletana da dati di prospezione ed è stata effettuata una prospezione gravimetrica di infittimento a Pantelleria in cooperazione con Portovenere. Sono stati effettuati sondaggi CSAMT (Control Source Audio MagnetoTelluric) ai Campi Flegrei [15], al Vesuvio [9] e a Pantano San Gregorio (Irpinia) [20]. Altri sondaggi MT al Vesuvio [8] e al Gargano [6] si sono svolti in collaborazione con le Università di Bari e Potenza. Il Laboratorio di Aerogeofisica ha effettuato rilievi aeromagnetici in varie aree. Alle Eolie è stata completata, in alta risoluzione, la copertura dei settori marini a largo di Salina, Lipari e Vulcano. È stata inoltre rilevata l Isola di Ustica, compreso un intorno di circa 30 km. Si sono acquisiti dati di anomalia magnetica nel basso Tirreno tra la costa della Sicilia meridionale, Ustica e Stromboli. Il gruppo di Portovenere ha realizzato campagne grav-mag a Pantelleria (con NA), a Panarea e Tirreno-Marsili (in CONAGEM); all Etna (con sede CT ed Eni). Infine, proseguono in tutto il gruppo le attività della Banca Dati segnali gravimetrici, magnetici, potenziali spontanei ed elettromagnetici, acquisiti sino ad oggi in tutte le aree attive. Le azioni del coordinamento del TTC hanno compreso l organizzazione di tre eventi: una giornata dal titolo Misure magnetiche e pratica di osservatorio a Roma il 20 marzo, un workshop a Portovenere ed infine un workshop a scala nazionale organizzato nell ambito del coordinamento delle attività, tenutosi a Catania dal 27 al 30 settembre. Si sono mostrati e discussi molti risultati osservativi con le loro interpretazioni. Dislocazione delle stazioni di misura dei parametri gravimetrici, magnetici ed elettrici, con i dettagli indicati in figura, sul vulcano Etna. Attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2007 Una caratteristica di questi metodi è quella di integrare gli effetti di un fenomeno geofisico su un grande volume. Anche in assenza di manifestazioni locali, come un terremoto o l apertura di una frattura, le modificazioni del campo di stress o dello stato termodinamico, ad esempio all interno di un edificio vulcanico, possono indurre variazioni della densità, magnetizzazione e resistività elettrica delle rocce. In diverse occasioni queste variazioni generano un ampia varietà di segnali che, sicuramente nel caso vulcanico, possono anche apparire prima di un eruzione. In questo ambito nell INGV vengono espletate diverse attività osservative ed in questo TTC le attività sono coordinate al fine di fornire risultati osservativi e scientifici che possano essere in prospettiva di aiuto alla modellizzazione dei complessi fenomeni sismici e vulcanici. Dal 1989 è attiva una Rete sismomagnetica costituita da 4 stazioni di misura del campo magnetico totale (F) con acquisizione locale nell area dell Appennino centrale (Abruzzo, 89

136 Piano Triennale di Attività Molise) e stazioni di linee telluriche presso Preturo. Questa attività verrà notevolmente potenziata ed integrata nell ambito del programma Interreg IIIa transfrontaliero adriatico. L INGV è infatti ora impegnato nel progetto MEM, monitoraggio elettromagnetico ambientale nelle bande ULF-ELF-VLF (0.001 Hz-100 khz) per uno sviluppo tecnologico della strumentazione con il trasferimento all industria e produzione industriale dei sensori, la realizzazione di 3 osservatori permanenti, due in Abruzzo e uno in Molise, lo sviluppo del software di acquisizione ed elaborazione on line dei dati, la realizzazione del sito WEB del progetto e del database e la disseminazione dei risultati. In questo ambito la caratterizzazione del rumore elettromagnetico di fondo presente nella cavità Terra-ionosfera nella banda Hz-100 khz, la realizzazione dei modelli di conducibilità elettrica dell interno della Terra, la determinazione di possibili segnali elettromagnetici Campo di anomalia aeromagnetica dell'isola di Vulcano (Eolie) e del circostante settore marino in base al rilievo effettuato dall'ingv. Le anomalie più significative appaiono evidenziate dai forti contrasti di colori verso il rosso ed il blu. generati all interno legati ai processi tettonici e lo sviluppo degli algoritmi di localizzazione delle sorgenti elettromagnetiche con metodi interferometrici costituiscono obiettivi in piena sintonia con il TTC. Per quanto concerne lo studio in aree vulcaniche, alla Sezione di Catania è previsto un consolidamento delle reti di gravimetria e di magnetismo dell Etna con (i) la realizzazione periodica di misure di gravità assoluta (in almeno 10 siti), (ii) l impianto di due magnetometri vettoriali accoppiati ai sensori scalari della rete magnetica e (iii) la sperimentazione di un gravimetro a superconduttori per la misura in continuo del campo di gravità. La stima dello stato dell attività vulcanica si basa sia su dati acquisiti dalle reti di monitoraggio sia su informazioni empiriche e qualitative fornite dagli esperti durante i sopralluoghi. Si intende, pertanto, sviluppare una nuova architettura di tipo multi-approccio e multi-livello, per l elaborazione di informazioni acquisite in aree vulcaniche attive, basata su tecniche di soft-computing che permettono di integrare le informazioni quantitative derivanti dai dati geofisici con le descrizioni qualitative dello stato di attività. Presso NA si effettueranno campagne di misure gravimetriche nelle aree vulcaniche napoletane (2 Campi Flegrei e 2 Vesuvio), siciliane (Vulcano e Pantelleria) e ai Colli Albani. Istituzione nuova stazione gravimetrica registratrice ai Campi Flegrei. Modelli strutturali 3D dell area vulcanica napoletana e di Pantelleria da dati di prospezione gravimetrica. In collaborazione con la sede Portovenere inversione congiunta di dati gravimetrici e magnetometrici a Pantelleria e definizione del modello strutturale dell isola, realizzazione di laboratorio geofisico-vulcanologico e ambientale a Pantelleria in collaborazione con Comune di Pantelleria, infittimento rilievo gravimetrico e nuovo rilievo magnetico a mare nel Golfo di Napoli. Completamento sondaggi CSAMT ai Campi Flegrei e inversione dei dati MT e CSAMT rilevati al Vesuvio e ai Campi Flegrei. Nel corso dei prossimi anni sono stati pianificati nel Laboratorio di aerogeofisica rilievi nelle aree vulcaniche attive, a completamento delle zone già investigate. Si darà inoltre avvio alla caratterizzazione magnetica delle zone tettoniche attive dell Appennino centro meridionale, a partire da quella garganica attraversata dalla faglia di Mattinata. La sede di Portovenere curerà i rilievi: oceanografico multiparametrico arcipelago di Panarea (in CONAGEM e con CNR-ISMAR) con Nave Urania; grav-mag isola di Panarea (con CNT); multiparametrico Golfo di Napoli (in CONAGEM); magnetometrico isola di Pantelleria (possibile osservatorio geofisico, contatti con Ente locale (con NA)), grav-mag Isola di Vulcano (con CT). Completamento elaborazione dati magnetici del Tirreno (avviata nel 2006) acquisiti in crociere CNR ISMAR Upgrade tecnologico: Gravimetro di 90

137 Obiettivi da conseguire nel Triennio Fondo (con OV, CT, Roma2, CNR ISMAR Bo, TECNOMARE (Eni). Articoli pubblicati su riviste JCR (12) Andò B., Carbone D. (2006). A new computational approach to reduce the signal from continuously recording gravimeters for the effect of atmospheric temperature, Phys. Earth Planet. Int., (26) Behncke B., Berrino G., Corrado G., Velardita R. (2006). Ground deformation and gravity changes on the Island of Pantelleria in the geodynamic framework of the Sicily Channel, J. Volcanol. Geoth. Res., (30) Berrino G., Corrado G., Riccardi U. (2006). On the capability of recording gravity stations to detect signals coming from volcanic activity: the case of Vesuvius., J. Volcanol. Geoth. Res., (65) Carbone D., Greco F. (2006). Insights into the internal dynamics of Etna volcano through discrete and continuous microgravity observations, Pure Appl. Geophys. (99) Di Mauro D., Lepidi S., Meloni A., Palangio P. (2006). Update on monitoring of magnetic and electromagnetic tectonic signals in central Italy, Ann. Geophys. (132) Gottsmann J., Rymer H., Berrino G. (2006). Unrest at the Campi Flegrei caldera (Italy): a critical evaluation of source parameters from geodetic data inversion, J. Volcanol. Geoth. Res., Articoli pubblicati su riviste non-jcr Spettro dinamico in scala logaritmica delle differenze diurne tra le coppie di stazioni AQU-CVT e AQU-MDM della rete sismomagnetica per gli anni Le curve nere nel grafico indicano il cono d influenza con i suoi bordi. La scala dei colori indica la potenza spettrale in nt 2 /Hz. Le linee verticali in basso indicano i tempi di occorrenza dei terremoti in un intorno delle stazioni (Md>4). (344) Lanza R., Meloni A. (2006). The Earth s Magnetism. An Introduction for Geologists. (388) Panepinto S., Greco F., Luzio D., Ducarme B. (2006). An overview on wavelet multi-resolution decomposition compared with traditional frequency domain filtering for continuous gravity data denoising, Bulletin d Information Marées Terrestres, (394) Piangiamore G.L., Faggioni O., Barbano M.S. (2006). Crustal magnetism of the Southern Tyrrhenian Sea from aeromagnetic surveys, Special Publications, Geological Society, London,

138 Piano Triennale di Attività Obiettivo Generale 3: Studiare e capire il Sistema Terra 3.1. Fisica dei terremoti Curatore/i Edoardo Del Pezzo, Rita Di Giovanbattista, Stephan Nielsen Sezioni che hanno concorso alle attività CNT, RM1, BO, MI, NA Stato di attuazione delle attività relativamente al 2006 Un notevole contributo è pervenuto da un approccio multidisciplinare che ha permesso l integrazione di competenze ed esperienze maturate. Alcuni metodi sviluppati in area tettonica sono stati trasposti in area vulcanica. Sintetizziamo gli studi svolti nelle linee di ricerca di seguito descritte. Meccanica delle faglie e modellazione della deformazione sismica La ricostruzione del processo di frattura e la distribuzione della dislocazione durante un terremoto sono fondamentali per comprendere la dinamica della sorgente, vincolare il campo di deformazione e valutare la pericolosità. Particolare attenzione è stata rivolta ai modelli cinematici di sorgente per la previsione del moto del terreno (pericolosità sismica); alla determinazione dell evoluzione della trazione dinamica sul piano di faglia (rilascio di energia e velocità di frattura); alla stima delle leggi di attrito. Sono stati sviluppati simulazioni ed esperimenti per la determinazione dei parametri sorgente. Sismicità statistica I forti terremoti perturbano la distribuzione della sismicità. Le osservazioni sui meccanismi di triggering (interazioni co- e post-sismiche) sono state utilizzate per migliorare i modelli fisici disponibili. Sono state studiate le correlazioni e fluttuazioni della sismicità con vari metodi per identificare cambiamenti di sforzo ed effettuare previsioni probabilistiche di forti terremoti. I metodi sono stati testati in modo retrospettivo e per la prima volta è in corso un test in real-time del modello ETAS. Caratterizzazione sismo-tettonica del territorio Italiano L anisotropia crostale fornisce indicazioni sullo stato di fratturazione della crosta, sul campo di stress e sulla presenza di fluidi, pertanto, può fornire informazioni indirette sulla sua evoluzione locale. Sono stati condotti studi utilizzando i dati relativi a sequenze sismiche registrate da reti locali. Sono stati calcolati i tensori momento sismico per i terremoti di magnitudo intermedia della regione italiana e dell area mediterranea, contribuendo al catalogo euro-mediterraneo, pubblicando le soluzioni anche su web e tramite i centri sismologici internazionali (ISC, EMSC). Sviluppo di strumenti per la modellazione del campo di deformazione/sforzo È stato sviluppato un pacchetto software agli elementi finiti (FEMSA), ad alta flessibilità che consente il calcolo del campo di spostamento e del tensore degli sforzi coe post-sismici di faglie arbitrarie, sia in geometria sferica che piana. Attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2007 Nel corso del 2006 sono stati conseguiti importanti risultati caratterizzati da una notevole multidisciplinarietà. Questo Esempio di studio dell attrito su faglie sismiche, con osservazioni di terreno e sperimentali. Paragone tra campione di faglia naturale (A) e faglia prodotta in esperimenti di laboratorio (B), con fuso di attrito solidificato (pseudotachylyte). Barra di scala 5 mm. I riquadri rappresentano immagini al SEM della pseudotachylyte (barra di scala 50 micron). La pseudotachylyte consiste in clasti di quarzo e plagioclaso in sospensione in una matrice di biotite microlitica nel caso naturale (A), vetrosa nel caso sperimentale (B). In (B), appaiono all esterno anche le sezioni degli anelli in alluminio usato per confinare parzialmente il campione durante l esperimento. Tratto da SCIENCE, (G. Di Toro, T. Hirose, S. Nielsen, G. Pennacchioni and H. Shimamoto, Natural and Experimental Evidence of Melt Lubrication of Faults During Earthquakes, Vol. 311, pp , doi: , 3 February 2006). 92

139 Obiettivi da conseguire nel Triennio approccio sarà ulteriormente sviluppato e proseguito nel L attività descritta è condotta da diverse sezioni dell Ente in progetti internazionali ed è articolata in attività di ricerca (sismologia, fisica dell interno della Terra, geologia e geochimica) e di sviluppo di nuove macchine di laboratorio per la sperimentazione dei processi sismogenetici. Queste ricerche si integrano con quelle della sismicità statistica per vincolare la fisica dei terremoti. Per il prossimo triennio si auspica di decifrare alcuni degli aspetti non ancora compresi del processo fisico dei terremoti, con la volontà di integrare le competenze ottenute. Parametro b della relazione frequenza-magnitudo, o magnitudo media analizzata come funzione dello spazio durante l intensa eruzione dell Etna del luglio-agosto I dati utilizzati (agosto 1999-agosto 2001), suddivisi in periodo pre-eruttivo (a) e eruttivo (b), mostrano variazioni significative del valore del b nello spazio. Le anomalie sono interpretate come due diverse fasi di un processo di migrazione del magma terminato con l eruzione del luglio-agosto 2001 (M. Murru, C. Montuori, R. Console and A. Lisi, GRL2005). Meccanica delle faglie e modellazione della deformazione sismica In particolare, si sta cercando di unire in un unico modello interpretativo del processo di frattura che origina i terremoti le osservazioni provenienti da esperimenti in laboratorio sulla meccanica delle rocce con quelle ottenute da registrazioni di onde sismiche durante terremoti reali. Entrambe sono utilizzate per vincolare parametri fisici necessari alla simulazione dei processi sismogenetici. Per la modellazione della dinamica della frattura si devono stimare le leggi costitutive sul piano di faglia. Studi sono stati previsti, che integrano osservazioni su faglie fossili, esperimenti di fisica delle rocce e modelli teorici o numerici. Sismicità statistica Verrà proseguita l analisi statistica di cataloghi di sismicità e di emissioni acustiche in campioni di roccia sottoposti a sforzo. Si prevede di lavorare per l affinamento nel real-time delle tecniche di prevedibilità statistica della sismicità futura anche integrando informazioni tettoniche, geologiche e geodetiche. Verrà effettuato un confronto della capacità predittiva dei modelli statistici e/o fisici considerati. Un obiettivo è l individuazione di un modello statistico time-dependent a lungo termine che descriva il potenziale sismogenetico di una regione. Un secondo obiettivo è finalizzato alla stima in tempo reale dell occorrenza di aftershocks. Conclusasi la fase di test e di verifica statistica dell affidabilità del modello rispetto ad una occorrenza casuale il modello ETAS sarà applicato in tempo reale al monitoraggio sismico del territorio italiano. Tensori momento sismico per terremoti dell area italiana e circostante per il periodo , calcolati usando dati a banda larga. Il catalogo delle soluzioni è disponibile per la comunità scientifica alla pagina web. 93

140 Piano Triennale di Attività Caratterizzazione sismo-tettonica del territorio Italiano È in programma lo sviluppo e il miglioramento delle tecniche di analisi per lo studio dell anisotropia sismica crostale in diversi contesti tettonici con lo scopo di quantificare i possibili precursori geofisici di eruzioni vulcaniche e dei terremoti. I risultati ottenuti saranno confrontati con le informazioni sul campo di stress. Si prevede inoltre la compilazione di un catalogo dei momenti tensore; l analisi di onde superficiali; lo studio di zone di subduzione, con enfasi sul Tirreno, tramite le fasi PS ed SP convertite. Sviluppo di strumenti per la modellazione del campo di deformazione/sforzi Continuerà lo sviluppo del tool di simulazione FEMSA, in particolare, per quello che concerne la simulazione di reologie complesse. Saranno contemporaneamente avviate le prime applicazioni in domini complessi. Il terremoto di Sumatra sarà il primo ad essere studiato con questo metodo. Terremoti vulcanici ed aree geotermiche Si intende completare l analisi dei dati, con particolare attenzione agli eventi di tipo esplosivo. Si intende quindi migliorare la definizione delle immagini in attenuazione e scattering delle aree vulcaniche napoletane. Si prevede di effettuare nuove installazioni di arrays sui vulcani attivi. Si prevede di studiare l interferometria e la birifrangenza delle onde di taglio con lo scopo di quantificare i possibili precursori geofisici delle eruzioni e dei terremoti. Articoli pubblicati su riviste JCR (14) Antonioli A., Belardinelli M.E., Bizzarri A., Vogfjord K.S. (2006). Evidence of instantaneous dynamic triggering during the seismic sequence of year 2000 in south Iceland, J. Geophys. Res.,14. (33) Bianco F., Scarfì L., Del Pezzo E., Patanè D. (2006). Shear wave splitting changes associated with the 2001 volcanic eruption on Mt. Etna, Geophys. J. Int., (38) Bindi D., Parolai S., Grosser H., Milkereit C., Karakisa S. (2006). Crustal attenuation characteristics in northwestern Turkey in the range from 1 to 10 Hz, Bull. Seismol. Soc. Amer., (39) Bindi D., Parolai S., Grosser H., Milkereit C., Zunbul S. (2006). Cumulative attenuation along source to receiver paths in northwestern Turkey, Bull. Seismol. Soc. Amer., 1, (41) Bizzarri A., Cocco M. (2006). Comment on Earthquake cycles and physical modeling of the process leading up to a large earthquake, Earth Planets and Space, 4. (42) Bizzarri A., Cocco M. (2006). A thermal pressurization model for the spontaneous dynamic rupture propagation on a three-dimensional fault: 1.Methodological approach, J. Geophys. Res. (43) Bizzarri A., Cocco M. (2006). A thermal pressurization model for the spontaneous dynamic rupture propagation on a three-dimensional fault: 2.Traction evolution and dynamic parameters, J. Geophys. Res. (44) Bizzarri A., Cocco M. (2006). Correction to A thermal pressurization model for the spontaneous dynamic rupture propagation on a three-dimensional fault: 1. Methodological approach, J. Geophys. Res. (83) Danesi S., Bannister S., Morelli A. (2006). Repeating earthquakes from rupture of an asperity under an Antarctic outlet glacier, Earth Planet. Sci. Lett., 8432, 8. (92) Del Pezzo E., Bianco F., De Siena L., Zollo A. (2006). Small scale shallow attenuation structure at Mt.Vesuvius, Italy, Phys. Earth Planet. Int., (93) Del Pezzo E., Bianco F., Zaccarelli L. (2006). Separation of Qi and Qs from passive data at Mt.Vesuvius: A reappraisal of the seismic attenuation estimates, Phys. Earth Planet. Int., (117) Franceschina G., Kravanja S., Bressan G. (2006). Source parameters and scaling relationships in the Friuli-Venezia Giulia (Northeastern Italy) region, Phys. Earth Planet. Int., 2, (151) Lombardi A.M., Marzocchi W. (2006). Evidence of clustering and nonstationarity in the time distribution of large worldwide earthquakes, J. Geophys. Res. (162) Massa M., Eva E., Spallarossa D., Eva C. (2006). Detection of earthquake clusters on the basis of waveform similarity: an application in the Monferrato region (Piedmont, Italy), J. Seismol., (175) Nisii V., Saccorotti G. (2006). Complex wave propagation in the Campi Flegrei Caldera, Italy, from Source and receiver-array analysis of sea-shot recordings, Boll. Geofis. Teor. (176) Nisii V., Saccorotti G., Nielsen S. (2006). Detailed Analysis of Wave Propagation Beneath the Campi Flegrei Caldera (Italy), Bull. Seismol. Soc. Amer. (178) Pandolfi D., Bean C.J., Saccorotti G. (2006). Coda wave interferometric detection of seismic velocity changes associated with the 1999 M = 3.6 event at Mt.Vesuvius, Geophys. Res. Lett., L (187) Petrosino S., Cusano P., Saccorotti G. (2006). Shallow shear-wave velocity structure of Solfatara volcano (Campi Flegrei, Italy), from inversion of Rayleigh-wave dispersion curves, Boll. Geofis. Teor., 38749, (188) Piatanesi A., Lorito S. (2006). Rupture process of the 2004 Sumatra-Andaman Earthquake from Tsunami Waveform Inversion, Bull. Seismol. Soc. Amer. (189) Piccinini D., Chiarabba C., Augliera P., Monghidoro Earthquake Group (M.E.G) (2006). Compression along the northern Apenninines? Evidence from the Mw 5.3 Monghidoro earthquake, Terra Nova, 2, (190) Piccinini D., Margheriti L., Chiaraluce L., Cocco M. (2006). Space and time variation of crustal anisotropy during the 1997 Umbria-Marche, central Italy, seismic sequence, Geophys. J. Int. 94

141 Obiettivi da conseguire nel Triennio (197) Pondrelli S., Salimbeni S., Ekstrom G., Morelli A., Gasperini P., Vannucci G. (2006). The Italian CMT dataset from 1977 to present, Phys. Earth Planet. Int., (207) Saccorotti G., Lokmer I., Bean G.J., Di Grazia G., Patanè D. (2006). Analysis of sustained long-period activity at Etna Volcano, Italy, J. Volcanol. Geoth. Res. (209) Sandri L., Marzocchi W. (2006). A technical note on the bias in the estimation of the b-value and its uncertainty through the Least Squares technique, Ann. Geophys., 28. (236) Tramelli A., Del Pezzo E., Bianco F., Boschi E. (2006). 3D scattering image of the Campi Flegrei caldera (Southern Italy): new hints on the position of the old caldera rim, Phys. Earth Planet. Int., (237) Tuvè T., Bianco F., Ibañez J.M., Patanè D., Del Pezzo E., Bottari A. (2006). Attenuation study in the Straits of Messina area (Southern Italy), Tectonophysics, 38810, Articoli pubblicati su riviste non-jcr (255) Amato A., Badiali L., Cattaneo M., Delladio A., Doumaz F., Mele F.M. (2006). The real-time earthquake monitoring system in Italy, Géosciences Révue du BRGM, (291) Catalli F. (2006). Sorgenti sismiche: rappresentazione matematica ad applicazione al calcolo degli spostamenti, Quaderni di Geofisica. (301) De Rubeis V., Loreto V., Pietronero L., Tosi P. (2006). Space-time combined correlation between earthquakes and a new, self-consistent definition of aftershocks. (318) Galluzzo D., Del Pezzo E., Maresca R., La Rocca M., Castellano M. (2006). Site effects estimation and source scaling dynamics for local earthquakes at Mt. Vesuvius, Italy, ESG2006, Grenoble, 30/08-01/09/2006, (419) Vassallo M., Nisii V., Zollo A., Iannaccone G. (2006). Morphology and depth of reflectors from 2D non-linear inversion of seismic data,

142 Piano Triennale di Attività Tettonica attiva Curatore/i Nicola D Agostino, Paola Montone, Franco Italiano Sezioni che hanno concorso alle attività CNT, RM1, RM2, BO, NA, PA 96 Campo di velocità delle stazioni GPS Italiane, con almeno 2.5 anni di osservazioni, in un sistema di riferimento stabile rispetto ad Eurasia. Le ellissi di errore rappresentano il 95% dell intervallo di confidenza. Il vettore bianco (euvnu) rappresenta la velocita della placca Africana (Nubia) rispetto ad Eurasia. Le aree caratterizzate dai più altri gradienti di velocità (strain-rate) corrispondono al maggior tasso di accumulo della deformazione intersismica sulle strutture sismogenetiche (ad es.: Appennino meridionale). Stato di attuazione delle attività relativamente al 2006 L analisi della deformazione regionale, con l utilizzo del GPS, si è concentrata sullo studio della convergenza Eurasia- Africa e sulla definizione della cinematica delle microplacche. Il crescente numero di stazioni ha permesso un analisi sui tassi di accumulo intersismico su alcune strutture sismogenetiche. Si sono svolte ricerche per l identificazione e la caratterizzazione di strutture sismogenetiche mediante l utilizzo di metodologie integrate geologiche e geofisiche: Val Roveto, Appennino abruzzese esterno e parte dell Appennino meridionale (Val d Agri, Vallo di Diano, Valle del Tammaro, Valle dell Ufita e Irpinia). Nel Vallo di Diano sono stati eseguiti profili sismici ad alta e altissima risoluzione. È stato messo a punto un laboratorio di sismica per acquisire, processare ed interpretare linee sismiche. In Calabria e nell area salentina sono state condotte ricerche per l identificazione della sorgente del terremoto del 1905 e per l individuazione di strutture E-W. Sono proseguiti gli studi geomorfologici sul rapporto tra attività di faglie del Quaternario e movimenti gravitativi profondi di versante. Il Gruppo di Lavoro DISS ha implementato le informazioni della versione DISS (2005) e ha sviluppato la nuova versione ( che include, oltre le circa 115 sorgenti individuali, più di 80 sorgenti areali. Sono continuate le ricerche per l identificazione e caratterizzazione delle faglie del settore occidentale del Golfo di Corinto e per la stima dei ratei di attività (progetto comunitario 3HAZ). È stato completato lo studio della faglia di Duzce. Lo studio dei depositi legati a paleotsunami e la loro datazione è stato esteso oltre che al Gargano alla Sicilia Orientale e al golfo di Corinto. Dal punto di vista metodologico sono anche state avviate attività di paleosismologia marina. Sono state effettuate analisi su perforazioni in Val Roveto, Vallo di Diano, Gargano e Molise per definire orientazione e regime degli sforzi. È stato perforato per soli scopi scientifici un pozzo di 350 m nell area dei Colli Albani. È stato analizzato il comportamento di una popolazione realistica di strutture sismogenetiche, integrando informazioni geologico-strutturali con una modellistica fisica e statistica. Sono proseguite le indagini geochimiche sui fluidi nelle aree attive lungo il settore appennino-magrebide. Le indagini hanno interessato aree caratterizzate da manifestazioni gassose localizzate in regioni riconosciute sismicamente attive, permettendo di implementare il data-base storico e fornendo utili elementi per una migliore comprensione della genesi dei fluidi rilasciati. Questi risultati hanno permesso di definire meglio il ruolo delle discontinuità tettoniche nella migrazione dei fluidi all interno della crosta e l influenza dei principali acquiferi. Nel corso delle stesse investiga-

143 Obiettivi da conseguire nel Triennio zioni sono stati acquisiti dati circa i flussi di gas dalle manifestazioni gassose più intense e quindi potenzialmente più pericolose. Attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2007 Nei prossimi anni lo sviluppo della Rete Integrata Nazionale GPS (RING) ( con oltre 120 stazioni, permetterà un considerevole aumento delle conoscenze sullo stato di deformazione e sulla cinematica in Italia. Il campo di velocità derivante dall analisi di questa rete consentirà la definizione dei tassi di accumulo intersismico sulle strutture sismogenetiche note ed input per stime di pericolosità. Numerosi studi volti alla definizione dei tassi di deformazione su strutture sismogenetiche utilizzano inoltre dati di livellazione (area friulana e Montello, Bologna, Colfiorito, Norcia- Amatrice e Irpinia). Si prevede di pubblicare sul web una nuova versione del DISS a conclusione del progetto DPC-S2. Questa includerà le informazioni del lavoro svolto dalle diverse unità di ricerca, che miglioramento della definizione di sorgenti sismogenetiche già presenti nel database e all inserimento di nuove strutture. Si prevedono miglioramenti delle conoscenze per i bacini della Toscana, per l area irpina, per il Tirreno meridionale e la Sicilia. Alla luce dei risultati finora ottenuti, proseguiranno alcune ricerche geologiche multidisciplinari mirate a: 1) definire in dettaglio le caratteristiche geometriche dei sistemi di faglie della Val Roveto, Abruzzo meridionale, Tammaro, Ufita, Diano; 2) caratterizzare l attività quaternaria di alcune di queste strutture tettoniche, cercando di determinarne i tassi di movimento e ricostruirne la storia cinematica, utilizzando anche metodologie paleosismologiche; 3) definire il rapporto fra l attività tettonica quaternaria e l evoluzione geologico-geomorfologica per il settore dell Appennino centro-meridionale; 4) datare campioni già prelevati. Verranno eseguiti profili sismici ad alta e altissima risoluzione in Val Roveto e nel Gargano per definire la parte più superficiale delle strutture tettoniche già individuate in profondità. I risultati che verranno raggiunti saranno decisivi per l esecuzione di trincee di paleosismologia. Si proseguirà nell area salentina e in Calabria la raccolta di dati di deformazione fragile, la loro elaborazione ed interpretazione. Saranno affinati i dati sulle faglie di Corinto ed utilizzati per eseguire modellazioni di fault displacement per la stima di slip rates in diverse situazioni reologiche. Lo studio multidisciplinare in Val d Agri e Irpinia sarà integrato con l apertura di trincee, carotaggi e nuove datazioni, l analisi e l interpretazione delle indagini geofisiche saranno portate a termine e sarà costruito un modello di faglia congruente. Questo tipo di approccio sarà sviluppato anche in nuove aree (ad es. nel Golfo di Corinto). Lo studio dei paleotsunami vedrà un ulteriore intensificazione per le coste italiane e sarà affiancato anche dalla definizione di sorgenti potenziali di tsunami nel Mediterraneo centrale. La paleosismologia marina e paleosismologia off-fault saranno oggetto di collaborazioni nazionali ed internazionali che culmineranno con campagne di carotaggi costieri, off-shore (ad es. nel Golfo di Augusta e di Sant Eufemia), campagne a terra (Mar di Marmara) ed oceanografiche (Mar Ionio). Si prevede la scansione delle carote estratte dalla perforazione ANDRILL in Antartide per l individuazione delle fratture. Un nuovo progetto internazionale, ora in fase di sottomissione, potrebbe dare avvio ad una serie di ricerche finora mai intraprese con l esecuzione di una perforazione di circa 4 km lungo struttu- Il blocco diagramma mostra la correlazione esistente tra la localizzazione dell asperità che si è rotta durante il terremoto di Duzce del 1999 (Turchia) (Bouin et al., Geophys. J. Int., 2004) e la struttura, la morfologia e la dislocazione cosismica in superficie. Dai dati di superficie erano state individuate due sezioni della faglia strutturalmente diverse (separate dalla linea tratteggiata bianca). È interessante notare che l asperità (alti valori di slip nel 1999) coincide con la sezione orientale della faglia mentre il settore occidentale è caratterizzato da bassi valori di slip. La morfologia e la struttura della faglia suggerisce una persistenza di questa correlazione e quindi una maggiore probabilità che, anche in terremoti futuri, l asperità sia localizzata nel settore orientale della faglia e non in quello occidentale (da Pucci et al. 2006, EPSL, in review). Sono anche riportati l ipocentro e l epicentro del terremoto del

144 Piano Triennale di Attività re attive (Umbria). Saranno analizzati campioni delle carote prelevate lungo la perforazione dei Colli Albani sia per lo studio del comportamento sismico che per quello geomeccanico. Il confronto tra il catalogo reale dei terremoti medio-forti e un catalogo sintetico, ottenuto simulando il comportamento di una popolazione di strutture sismogenetiche realistica, permetterà di verificare gli effetti dell interazione tra faglie, della incompleta conoscenza delle strutture e delle incertezze epistemiche relative alla modellazione del ciclo sismogenetico. Per definire con maggior dettaglio i processi geochimici che avvengono nei sistemi investigati, finalizzati alla comprensione di possibili processi sismogenetici, si prevede un approfondimento degli studi in corso anche ad aree comprese tra catena ed avampaese, focalizzando l attenzione alle manifestazioni presenti in aree meno investigate dell Italia meridionale. Questo consentirà una conoscenza più vasta della genesi dei fluidi e dei processi che ne definiscono la composizione chimico-composizionale ed isotopica, permettendo di costruire modelli geochimici interpretativi. Le applicazioni spaziano da una valutazione del gas hazard per le principali manifestazioni, all approfondimento del catalogo delle manifestazioni gassose ricadenti sul territorio nazionale, alla valutazione dei processi genetici dei fluidi rilasciati e a contributi funzionali alla migliore definizione dell assetto geodinamico dell Appennino centro-meridionale e della porzione siciliana della catena magrebide. Articoli pubblicati su riviste JCR (2) Acocella V., Porreca M., Neri M., Massimi E., Mattei M. (2006). Propagation of dikes at Vesuvio (Italy) and the effect of Mt.Somma, Geophys. Res. Lett., L Nell ambito del Progetto INGV-DPC, V3_1, UR M.T. Mariucci, Progetto FIRB - C3 Montone, Sezione di Roma1 e CNT. È stato perforato nella regione dei Colli Albani un pozzo della profondità di 350 m per soli scopi scientifici. La perforazione darà un importante contributo alla comprensione della struttura e dinamica della crosta superficiale e alla definizione del campo di stress attivo, nonchè alla sua evoluzione recente. I log effettuati lungo tutto il pozzo (gamma-ray, resistività, sonico, borehole televiewer, caliper e suscettività magnetica) permetteranno la caratterizzazione completa delle unità vulcaniche e la definizione del campo di stress attivo. Analisi meccaniche verranno eseguite per capire il comportamento delle rocce vulcaniche ad alte P e T. Test dinamici sulle argille plioceniche, insieme ai dati dei log sonici e ad altre misure di laboratorio di Vp/Vs, forniranno dati sul reale comportamento sismico di queste unità. Il pozzo ospiterà un sismometro broad-band a circa 200 m. Da menzionare: durante la fase finale della perforazione è avvenuta un eruzione di fluidi e gas provenienti dai livelli di sabbia fondo pozzo, che ha fornito ai ricercatori geochimici campioni profondi mai prima analizzati. (14) Antonioli A., Belardinelli M.E., Bizzarri A., Vogfjord K.S. (2006). Evidence of instantaneous dynamic triggering during the seismic sequence of year 2000 in south Iceland, J. Geophys. Res.,14. (34) Billi A., Barberi G., Faccenna C., Neri G., Pepe F., Sulli A. (2006). Tectonics and seismicity of the Tindari Fault System, southern Italy: Crustal deformations at the transition between ongoing contractional and extensional domains located above the edge of a subducting slab, Tectonics. (41) Bizzarri A., Cocco M. (2006). Comment on Earthquake cycles and physical modeling of the process leading up to a large earthquake, Earth Planets and Space, 4. (50) Boschi E., Casarotti E., Devoti R., Melini D., Piersanti A., Pietrantonio G., Riguzzi F. (2006). Coseismic deformation induced by the Sumatra earthquake, J. Geodyn., 38777, (67) Cassinis R., Solarino S. (2006). Seismicity and crustal structure in the Italian region: a new review using a synthesis of DSS results and updated catalogues of earthquakes, Boll. Geofis. Teor., 3, (88) de Lorenzo, S., Di Renzo, V., Civetta L., D Antonio M., Gasparini P. (2006). Thermal model of the Vesuvius magma chamber, Geophys. Res. Lett. (95) Di Bucci D., Ravaglia A., Seno S., Toscani G., Fracassi U., Valensise G. (2006). Seismotectonics of the Southern Apennines and Adriatic foreland: insights on active regional E-W shear zones from analogue modeling, Tectonics, 25, TC4015. (106) Faccenna C., Funiciello F., Civetta L., D Antonio M., Moroni M., Piromallo C. (2006). Slab disruption, mantle circu- 98

145 Obiettivi da conseguire nel Triennio lation and the opening of the Tyrrhenian basins, Geological Society of America Bulletin, (121) Galadini F. (2006). Quaternary tectonics and large-scale gravitational deformations with evidence of rock-slide displacements in the Central Apennines (central Italy), Geomorphology, (139) Heinicke J., Braun T., Burgassi P., Italiano F., Martinelli G. (2006). Gas flow anomalies in seismogenic zones in the Upper Tiber Valley, Central Italy, Geophys. J. Int., (158) Margheriti L., Ferulano M.F., Di Bona M. (2006). Seismic anisotropy and its relation with crust structure and stress field in the Reggio Emilia Region (Northern Italy), Geophys. J. Int., (167) Milano G., Di Giovambattista R., Ventura G. (2006). Seismicity and stress field in the Sannio-Matese area, Ann. Geophys., (172) Neri M., Acocella V. (2006). The Etna eruption: implications for flank deformation and structural behaviour of the volcano, J. Volcanol. Geoth. Res., (198) Povinec P.P., Aggarwal P., Aureli A., Burnett W.C., Kontar E.A., Kulkarni K.M., Moore W.S., Rajar M., Taniguchi M., Comanducci J.F., Cusimano G., Dulaiova H., Gatto L., Hauser S., Levi-Palomo I., Ozorovich Y.R., Privitera A.M., Schiavo M.A. (2006). Characterization of submarine ground water discharge offshore of south-eastern Sicily-SGD collaboration, J. Environ. Radioactiv., 1, (213) Scalera G. (2006). TPW and Polar Motion as due to an asymmetrical Earth expansion, Ann. Geophys., 48, Suppl.to n.3. (214) Scalera G. (2006). The Mediterranean as a slowly nascent ocean, Ann. Geophys., 48, Suppl.to n.3. (215) Scalera G., Lavecchia G. (2006). Frontiers in Earth Sciences: new ideas and new interpretations, Ann. Geophys., Suppl.to n.3. (218) Serpelloni E., Anzidei M., Baldi P., Casula G., Galvani A. (2006). GPS mesurements of Active Strains Across The Apennines (Italy), Ann. Geophys., 1, (223) Spadea P., D antonio M. (2006). Initiation and evolution of intra-oceanic subduction in the Uralides:Geochemical and isotopic constraints from Devonian oceanic rocks of the Southern Urals chain (Russia), The Island Arc, (229) Stich D., Serpelloni E., Mancilla F.L., Morales J. (2006). Kinematics of the Iberia-Maghreb plate contact from seismic moment tensors and GPS observations, Tectonophysics, (239) Vanneste K., Radulov A., De Martini P.M., Nikolov G., Petermans T., Verbeeck K., Camelbeeck T., Pantosti D., Dimitrov D., Shanov S. (2006). Paleoseismologic investigation of the fault that ruptured in the April 14, 1928, Chirpan earthquake (M 6.8), Southern Bulgaria, J. Geophys. Res., B Articoli pubblicati su riviste non-jcr (257) Arisco G., Arnone G., Favara R., Nigro F., Perricone M., Renda P., Mondello C. (2006). Integrated neotectonic and morphometric analysis of northern Sicily, Bollettino della Società Geologica Italiana, (273) Boncio P., Galadini F., Visini F., Pace B., Lavecchia G. (2006). Escursione al bacino del Fucino: evidenze di tettonica distensiva attiva e sismogenetica in Appennino centrale, (293) Corti G., Lucia S., Bonini M., Sani F., Mazzarini F. (2006). Interaction between normal faults and pre-existing thrust systems in analogue models.in: Buiter S.J.H.and Schreurs G.(eds.), Analogue and Numerical Modelling of crustal- Scale Processes, The Geological Society of London, Special Pubblication, (295) Cucci L., Tertulliani A. (2006). I terrazzi marini nell area di Capo Vaticano (Arco Calabro): solo un record di sollevamento regionale o anche di deformazione cosismica?, Il Quaternario, 1, (307) DISS Working Group, Barba S., Basili R., Burrato P., Fracassi U., Mariano S., Tiberti M.M., Valensise G., Vannoli P. (2006). Database of Individual Seismogenic Sources (version 3.0.2): a compilation of potential sources for earthquakes larger than M 5.5 in Italy and surrounding areas, (343) Langridge R., Villamor P., Basili R. (2006). Earthquake Fault Trace Survey: Central Hawke s Bay District, GNS Science Consultancy Report 2006/98 + CD-ROM. (367) Messina P., Galadini F., Saroli M. (2006). Indagini per la caratterizzazione dell evoluzione neotettonica in prospettiva di valutazione della pericolosità sismica. (412) Tiberti M.M., Fracassi U., Valensise G. (2006). Il quadro sismotettonico del grande terremoto del 1905,

146 Piano Triennale di Attività Geodinamica e struttura dell interno della Terra Curatore/i Claudio Chiarabba, Andrea Morelli, Antonio Piersanti Sezioni che hanno concorso alle attività CNT, RM1, BO, NA 100 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2006 Le ricerche di questo Obiettivo sono state orientate allo studio di strutture e di processi geofisici a scale ed ambiti molto diversi. Nell ambito delle ricerche sulla struttura crostale sono stati ottenuti modelli ad altissima risoluzione di strutture superficiali complesse, quali faglie attive, tramite tomografia sismica con sorgenti controllate e tecniche di tomografia non-lineare a riflessione/rifrazione. Sono stati anche effettuati studi di tomografia con dati di terremoti registrati da reti locali, per studiare le variazioni delle velocità delle onde P ed S e dei rispettivi fattori di qualità Q nella crosta superiore. Lo studio dell attenuazione per scattering ed intrinseca, effettuato in alcune zone sismiche italiane, riveste interesse anche per una corretta valutazione della pericolosità sismica. Le indagini sul sistema litosfera-astenosfera del Mediterraneo hanno sfruttato tecniche molto diverse tra loro (anisotropia rilevata dallo splitting di onde di taglio; receiver functions; tomografia sismica a varie scale basata sui tempi di percorso di onde P ed S e sulla dispersione delle onde di Love e Rayleigh) applicate a varie scale. Una regione di particolare interesse è costituita dal sistema di subduzione tirrenico e più specificamente dagli Appennini Settentrionali, sede di un progetto multidisciplinare che ha reso disponibile un cospicuo dataset. Gli studi hanno tuttavia anche riguardato il più vasto ambito mediterraneo ed europeo. Sono state sviluppate ed applicate tecniche numeriche innovative nello studio delle receiver functions e nella modellazione con differenze finite del campo dei tempi di percorso per la loro inversione. La modellazione numerica del campo d onda ha permesso di evidenziare ed analizzare effetti di riflessione di onde superficiali dovuti ad un gradino nella Moho appenninica. La modellazione dinamica dei processi geofisici ha interessato fenomeni crostali (deformazioni cosismiche e strain geodetico) e litosferici (subduzione tirrenica riprodotta con tecniche numeriche ad elementi finiti ed analogiche) di interesse per la regione italiana. A scala globale è stato simulato il campo di deformazione cosismica del terremoto di Sumatra del 2004 ed i suoi effetti su tensore d inerzia, campo di gravità e topografia del core mantle boundary, evidenziando i legami con la reologia del mantello. È proseguito lo studio degli effetti dell attività sismica globale sulle variazioni del livello marino. È stata implementata un interfaccia per utilizzare modelli agli elementi finiti di derivazione commerciale per lo studio dell aggiustamento isostatico post-glaciale. È stato sviluppato un pacchetto software di calcolo agli elementi finiti per applicazioni sismologiche e geodinamiche, basato su di un solver pubblico. Sono stati completati Modello di velocità delle onde P nella crosta e nel mantello superiore. Sono evidenziate le aree di maggior contrasto di velocità nelle crosta (cerchi) che individuano il corpo ad alta Vp noto come corpo di Ivrea-Verbano. Nel mantello sono indicate le aree dove avviene il contatto tra la litosfera adriatica (colori blu) e dei corpi di risalita astenosferica (in rosso) legati all apertura del Tirreno o all ispessimento crostale al di sotto delle Alpi.

147 Obiettivi da conseguire nel Triennio Simulazione numerica, effettuata utilizzando un codice agli elementi spettrali, della propagazione delle onde generate dal terremoto di Salò (Novembre 2004) attraverso un modello realistico di struttura litosferica. L attraversamento della Pianura Padana e del fronte appenninico modifica molto sensibilmente il campo d onda. studi sugli effetti della teoria di Born sulle immagini tomografiche del mantello rispetto a quelle basate sulla classica teoria dei raggi, nel caso delle anomalie di fase delle onde di superficie. Attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2007 Questo Obiettivo prevede sia l acquisizione di informazioni di sempre maggior dettaglio su struttura e distribuzione di parametri fisici all interno della Terra, che la modellazione sempre più realistica della cinematica e della dinamica dei processi geofisici. Entrambi questi filoni si focalizzano su un ampissimo spettro di scale spaziali e temporali. Gli approcci di elezione sono basati soprattutto sull'analisi di quantità sempre maggiori di dati (principalmente sismologici e geodetici) e sulla modellazione numerica sempre più avanzata. Su questi argomenti l'ingv ha una affermata reputazione di eccellenza a livello nazionale ed internazionale ed è oggi impegnato ad affrontare le sfide scientifiche rese possibili dagli sviluppi delle tecniche computazionali e di analisi. Al livello delle faglie sismogenetiche, l'interesse si rivolge sia allo studio ad altissima risoluzione della struttura degli strati crostali superficiali, utilizzando metodi di prospezione sismica; che alla modellazione delle deformazioni cosismiche in presenza di eterogeneita'. L'obiettivo è chiaramente quello di comprendere meglio i meccanismi di funzionamento delle fratture sismiche. I principali vulcani italiani sono oggetto di indagini tomografiche per la conoscenza della distribuzione sia dei parametri sismici elastici (Vp, Vp/Vs) che anelastici (Qp, Qs), anche con possibile rilevanza per le stime di pericolosità. Alla scala dell'intera crosta e, più in generale, della litosfera, studiamo la struttura terrestre utilizzando varie tecniche, complementari tra di loro: la tomografia con terremoti locali e regionali, le receiver functions, l'inversione di onde di superficie di corto periodo. I risultati potranno offrire nuove informazioni sulla struttura della litosfera della regione italiana ad una scala di kilometri, ancora oggi poco definita. La modellazione della deformazione sismica e geodetica fornirà inoltre dei vincoli per la comprensione dei processi deformativi della litosfera italiana. Allargando ulteriormente la prospettiva ai rapporti tra litosfera ed astenosfera, studiamo le eterogeneità strutturali del mantello ed i suoi orientamenti anisotropici, seguendo vari approcci basati su diverse informazioni contenute nei sismogrammi: tomografia con tempi di arrivo P ed S, analisi di dispersione e tomografia con onde superficiali, splitting di onde SKS. La modellazione dinamica dei pattern di flusso astenosferico può così avvenire onorando precisi vincoli strutturali e confronti con modelli analogici di laboratorio. Anche alla scala globale, studi strutturali saranno affiancati da simulazioni numeriche, principalmente volte alla modellazione degli effetti delle eterogeneità laterali su fenomeni come il campo deformativo post-sismico prodotto dai grandi terremoti, il riequilibrio isostatico postglaciale, le variazioni di livello marino. L'utilizzo di tecniche innovative, principalmente computazionali, sarà un elemento qualificante per la maggior parte di questi studi. Gli sviluppi delle tecniche di modellazione numerica del campo d'onda a grande scala, anche in geometria sferica, della simulazione dei processi deformativi elastici e viscoelastici, ed infine delle tecniche di inversione, sempre più non-lineari, con l'utilizzo di metodi quali algoritmi genetici e Monte Carlo, sfrutteranno le sempre crescenti possibilità offerte dai moderni strumenti di calcolo parallelo. La simulazione di sistemi realistici, anche per la modellazione ab-initio di sistemi mineralogici, rappresenta dunque un obiettivo per il prossimo triennio. Anche la qualità e quantità, senza precedenti, di dati disponibili costituirà una sfida per la loro comprensione ed il loro utiliz- 101

148 Piano Triennale di Attività Perturbazioni alla topografia del core mantle boundary e deformazioni tangenziali alla base del mantello provocate dal terremoto di Sumatra del 26 dicembre zo più compiuto, ed eventualmente consentirà i progressi auspicati. In particolar modo, il recente svolgimento di campagne di raccolta di dati sismografici e geodetici lungo la penisola (progetti RETREAT, CAT/SCAN) ha fornito un database contenente una enorme quantità di informazioni che stanno già rivelando nuovi importanti dettagli. Le attività di questo Obiettivo si inseriscono naturalmente in numerose sinergie con ricerche descritte altrove. I nostri studi si basano, per esempio, su dati geofisici alla cui raccolta, oggetto di altri OS, contribuiamo direttamente. Le maggiori collaborazioni si realizzano forse con lo studio delle sorgenti sismiche. Modelli tomografici più realistici si traducono infatti in localizzazioni ipocentrali più accurate e in migliori rappresentazioni della sorgente sismica. Simulazioni numeriche della propagazione del campo d'onda sismico in mezzi tridimensionali complessi consentono l'inversione affidabile del tensore momento. Lo studio delle faglie attive, a fianco delle ricerche paleosismologiche, beneficia dall'alto livello di risoluzione raggiunto con le prospezioni sismiche. La comprensione infine degli effetti deformativi dei grandi terremoti aiuta la ricostruzione dei fenomeni di fratturazione su periodi più lunghi. Articoli pubblicati su riviste JCR (14) Antonioli A., Belardinelli M.E., Bizzarri A., Vogfjord K.S. (2006). Evidence of instantaneous dynamic triggering during the seismic sequence of year 2000 in south Iceland, J. Geophys. Res.,14. (35) Billi A., Tiberti M.M., Cavinato G.P., Cosentino D., Di Luzio E., Keller J.V.A., Kluth C., Orlando L., Parotto M., Romanelli M., Storti F., Wardell N. (2006). First results from the CROP-11 deep seismic profile, central Apennines, Italy: evidence of mid-crustal folding, Journal Geological Society of London, (41) Bizzarri A., Cocco M. (2006). Comment on Earthquake cycles and physical modeling of the process leading up to a large earthquake, Earth Planets and Space, 4. (42) Bizzarri A., Cocco M. (2006). A thermal pressurization model for the spontaneous dynamic rupture propagation on a threedimensional fault: 1.Methodological approach, J. Geophys. Res. (43) Bizzarri A., Cocco M. (2006). A thermal pressurization model for the spontaneous dynamic rupture propagation on a threedimensional fault: 2.Traction evolution and dynamic parameters, J. Geophys. Res. (44) Bizzarri A., Cocco M. (2006). Correction to A thermal pressurization model for the spontaneous dynamic rupture propagation on a three-dimensional fault: 1.Methodological approach, J. Geophys. Res. (50) Boschi E., Casarotti E., Devoti R., Melini D., Piersanti A., Pietrantonio G., Riguzzi F. (2006). Coseismic deformation induced by the Sumatra earthquake, J. Geodyn., 38777, (51) Boschi L., Becker T.W., Soldati G., Dziewonski A.M. (2006). On the relevance of Born theory in global seismic tomography, Geophys. Res. Lett., L (53) Bressan G., Kravanja S., Franceschina G. (2006). Source parameters and stress release of seismic sequences occurred in the Friuli - Venezia Giulia region (Northeastern Italy) and in Western Slovenia, Phys. Earth Planet. Int. (67) Cassinis R., Solarino S. (2006). Seismicity and crustal structure in the Italian region: a new review using a synthesis of DSS results and updated catalogues of earthquakes, Boll. Geofis. Teor., 3, (79) Crespi M., Cuffaro M., Doglioni C., Giannone F., Riguzzi R. (2006). Space geodesy validation of the global lithospheric flow, Geophys. J. Int. (86) De Astis G., Kempton P.D., Peccerillo A., Wu T.W. (2006). Trace element and isotopic variations from Mt.Vulture to 102

149 Obiettivi da conseguire nel Triennio Campanian volcanoes: constraints for slab detachment and mantle inflow beneath southern Italy, Contributions to Mineralogy and Petrology. (88) de Lorenzo, S., Di Renzo, V., Civetta L., D Antonio M., Gasparini P. (2006). Thermal model of the Vesuvius magma chamber, Geophys. Res. Lett. (105) Faccenna C., Bellier O., Martinod J., Piromallo C., Reagard V. (2006). Slab detachment beneath eastern Anatolia: A possible cause for the formation of the North Anatolian fault, Earth Planet. Sci. Lett., (106) Faccenna C., Funiciello F., Civetta L., D Antonio M., Moroni M., Piromallo C. (2006). Slab disruption, mantle circulation and the opening of the Tyrrhenian basins, Geological Society of America Bulletin, (109) Favali P., De Santis A., D Anna G., Di Sabatino B., Sedita M., Rubino E. (2006). A new active volcano in the Thyrrenian Sea?, Ann. Geophys., 38778, (119) Funiciello F., Moroni M., Piromallo C., Faccenna C., Cenedese A., Bui H.A. (2006). Mapping mantle flow during retreating subduction: Laboratory models analyzed by feature tracking, J. Geophys. Res., B (154) Lucente F.P., Margheriti L., Piromallo C., Barruol G. (2006). Seismic anisotropy reveals the long route of the slab through the western-central Mediterranean mantle, Earth Planet. Sci. Lett., (3-4), (157) Maresca R., Galluzzo D., Del Pezzo E. (2006). H/V spectral ratios and array techniques applied to ambient noise recorded in Colfiorito basin, Central Italy., Bull. Seismol. Soc. Amer. (159) Margheriti L., Pondrelli S., Piccinini D., Piana Agostinetti N., Giovani L., Salimbeni S., Lucente F.P., Amato A., Baccheschi P., Park J., Brandon M., Levin V., Plomerova J., Jedlicka P., Vecsey L., Babuska V., Fiaschi A., Carpani B., Ulbricht P. (2006). The Subduction Structure of the Northern Apennines: Results from the RETREAT Seismic Deployment, Ann. Geophys. (166) Melini D., Piersanti A. (2006). Impact of global seismicity on sea level change assessment, J. Geophys. Res. (192) Piromallo C., Becker T.W., Funiciello F., Faccenna C. (2006). Three-dimensional instantaneous mantle flow induced by subduction, Geophys. Res. Lett. (193) Plomerová J., Margheriti L., Park J., Babu?ka V., Pondrelli S., Vecsey L., Piccinini D., Levin L., Baccheschi P., Salimbeni S. (2006). Seismic anisotropy beneath the Northern Apennines (Italy): Mantle flow or lithosphere fabric?, Earth Planet. Sci. Lett., (201) Riguzzi F., Pietrantonio G., Piersanti A., Mahmoud S.M. (2006). Current motion and short term deformation in the Sinai- Suez area from GPS observations, J. Geodyn., (212) Scafidi D., Solarino S., Eva C. (2006). Structure and properties of the Ivrea body and of the Alps-Apennines system as revealed by local earthquake tomography, Boll. Geofis. Teor., 3, (213) Scalera G. (2006). TPW and Polar Motion as due to an asymmetrical Earth expansion, Ann. Geophys., 48, Suppl.to n.3. (214) Scalera G. (2006). The Mediterranean as a slowly nascent ocean, Ann. Geophys., 48, Suppl.to n.3. (215) Scalera G., Lavecchia G. (2006). Frontiers in Earth Sciences: new ideas and new interpretations, Ann. Geophys., Suppl.to n.3. (222) Spada G., Antonioli A., Cianetti S., Giunchi C. (2006). Glacial isostatic adjustment and relative sea-level changes: the role of lithospheric and upper mantle heterogeneities in a 3-D spherical earth, Geophys. J. Int., 2, (223) Spadea P., D antonio M. (2006). Initiation and evolution of intra-oceanic subduction in the Uralides:Geochemical and isotopic constraints from Devonian oceanic rocks of the Southern Urals chain (Russia), The Island Arc, (235) Tozer R.S.J., Butler R.W.H., Chiappini M., Corrado S., Mazzoli S., Speranza F. (2006). Testing thrust tectonic models at mountain fronts: where has the displacement gone?, J. Geol., (241) Ventura G., Cinti F.R., Di Luccio F., Pino N.A. (2006). Mantle wedge dynamics vs crustal seismicity in the Apennines (Italy), Geochem. Geophys. Geosyst. (247) Vinciguerra S., Trovato C., Meredith P., Benson P.M., Troise C., De Luca G., De Natale G. (2006). Understanding the seismic velocity structure of Campi Flegrei caldera (Italy): from the laboratory to the field scale, Pure Appl. Geophys., Articoli pubblicati su riviste non-jcr (257) Arisco G., Arnone G., Favara R., Nigro F., Perricone M., Renda P., Mondello C. (2006). Integrated neotectonic and morphometric analysis of northern Sicily, Bollettino della Società Geologica Italiana, (351) Maistrello M. (2006). Sito Web Reward Refraction & Wide-Angle Reflections Database, (353) Mantovani E., Babbucci D., Viti M., Albarello D., Mugnaioli E., Cenni N., Casula G. (2006). Post-late miocene kinematics of the adria microplate: inferences from geological, geophysical and geodetic data, The Adria Microplate: GPS Geodesy, Tectonics and Hazards, (393) Pettinelli E., Vannaroni G., Mattei E., Di Matteo A., Paolucci F., Pisani A.R., Cereti A., Del Vento D., Burghignoli P., Galli A., De Santis A., Bella F. (2006). Electromagnetic propagation features of ground-penetrating radars for the exploration of Martian subsurface, Near Surface Geophysics, (402) Riguzzi F., Crespi M., Cuffaro M., Doglioni C., Giannone F. (2006). A model of plate motion, International Association of Geodesy Symposia, (413) Tiberti M.M., Orlando L. (2006). 2D gravity modelling along the CROP11 seismic profile, Boll. Geofis. Teor. Appl., 3, (414) Tiberti M.M., Orlando L., Di Bucci D., Tozzi M., Bernabini M., Parotto M. (2006). Gravity modelling along CROP04 seismic profile, Bollettino della Società Geologica Italiana. 103

150 Piano Triennale di Attività Geomagnetismo Curatore/i Angelo De Santis Sezioni che hanno concorso alle attività RM2 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2006 Lo studio del campo magnetico terrestre e delle sue variazioni temporali permette di risalire ad importanti proprietà strutturali, magnetiche, di conducibilità elettriche e dinamiche della crosta magnetizzata e del nucleo esterno terrestre, insieme alle proprietà di conducibilità elettrica della crosta e del mantello superiore. Per la crosta tali studi sono in grado di fornire un quadro dell assetto tettonico e dello stato termico in aree a rischio. I modelli del campo geomagnetico regionale e/o globale sono anche di ausilio alla comprensione di fenomeni geofisici correlati e utili per la navigazione. Caratterizzazione e studio della variazione secolare, dei jerk e di un eventuale inversione attuale È proseguito lo studio della variazione secolare e delle proprietà dei jerk locali, anche per l area antartica, in termini di distribuzione spaziale degli eventi e si è analizzata la struttura magnetica dell impulso associato al jerk, attraverso una decomposizione in componenti ortogonali naturali (NOC). È stato condotto uno studio parallelo tra il verificarsi d intensi eventi sismici e il possibile innesco di oscillazioni torsionali alla superficie di separazione nucleo-mantello, in grado di generare i jerk geomagnetici. Nell ambito del PNRA è continuato lo studio su una possibile inversione geomagnetica in atto. Modelli regionali del campo magnetico terrestre Sono stati aggiornati i modelli regionali per sud Italia, Albania e per l Antartide. Tra i vari studi condotti sul campo di anomalia, vi è quello che ha portato ad una modellistica crostale completa dell area attiva di Vulcano. Effettuando un analisi mirata del campo di anomalia del bacino del Marsili si è riusciti a stimare la velocità di espansione del bacino come una delle più alte osservate sulla Terra. Geomagnetismo marino È stata ultimata l analisi dei dati GEO- STAR3 presso il Marsili per risalire alla conducibilità elettrica della sottostante crosta oceanica e del mantello. Sono state eseguite alcune campagne gravmag a Panarea, Pantelleria, Marsili ed Etna. È stata applicata una tecnica di ottimizzazione per l inversione di dati magnetici per ricostruire la struttura dell area vulcanica laziale. Componenti X,Y,Z e intensità totale F in Antartide previste dal modello ARM per il Tale modello, basato su un espansione del potenziale magnetico in armoniche su calotta sferica, è stato derivato a partire da dati a terra, da pallone stratosferico e da vari satelliti nel periodo Elettromagnetismo, sismicità, vulcanismo ed altre attività multidisciplinari In Italia centrale è operativa una rete di magnetometri ed un antenna search-coil in banda VLF per studi sismomagnetici per la ricerca di possibili correlazioni con l attività sismica. È stata proposta sia una tecnica spaziale che temporale di previsione per estrapolare il campo magnetico terrestre presso specifici siti di misura importanti per la navigazione aeronautica. Sono proseguite le collaborazioni con ricercatori biologi per investigare eventuali influenze del campo magnetico terrestre nella capacità di orientamento e mapping di animali. 104

151 Obiettivi da conseguire nel Triennio Attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2007 Caratterizzazione e studio della variazione secolare, dei jerk e di un eventuale inversione attuale Nel prossimo triennio ed in particolare nel prossimo anno si intende proseguire con gli studi sulla variazione secolare, sia alla scala globale che locale. Lo studio interesserà anche i jerk, sia nell applicazione volta alla decomposizione in componenti ortogonali naturali (NOC) della struttura magnetica dell impulso, sia per approfondire, da un punto di vista teorico, la possibile correlazione tra jerk ed eventi geodinamici. Proseguiranno inoltre gli studi sul ruolo della risonanza stocastica in relazione alle inversioni del campo magnetico terrestre. Si approfondiranno gli studi degli aspetti di contenuto di informazione, proprietà di simmetria/asimmetria del campo geomagnetico del campo recente (ultimi anni) e delle ultime migliaia di anni in modo da confermare o rigettare le ipotesi su un inversione imminente di polarità del campo magnetico terrestre. Si continuerà nell opera di ricerca ed aggiornamento delle Campo di anomalia magnetica del bacino del Marsili (Tirreno Meridionale), ottenuto dall analisi dei dati magnetici acquisiti al livello del mare. serie storiche di Roma e Firenze di dati magnetici, con la conseguente analisi temporale di dettaglio, per determinare eventuali aspetti peculiari del campo negli anni poco prima e subito dopo il Modelli regionali del campo magnetico terrestre Saranno raccolti dati più recenti a terra e da satellite per aggiornare il modello nazionale del campo geomagnetico, insieme a quello del Sud Italia - Albania. Si cercherà di estendere l acquisizione di nuovi dati e la relativa modellistica anche a paesi confinanti come per esempio a tutta la penisola balcanica. Continuerà la raccolta e l analisi di dati magnetici provenienti dai satelliti Oersted e Champ allo scopo sia di aggiornare il modello antartico ARM che di effettuare studi mirati alla comprensione delle possibili correlazioni con grandi eventi sismici a carattere tettonico. Lo studio delle anomalie magnetiche proseguiranno nel prossimo triennio, aprendo la strada verso la caratterizzazione non solo delle aree vulcaniche, ma anche di quelle sismiche attive. Geomagnetismo marino Saranno effettuate altre campagne marine presso: arcipelago Panarea (grav-mag), Golfo di Napoli (multiparametriche), isola di Pantelleria (mag), Isola di Vulcano (grav-mag). Con buona probabilità sarà possibile avviare misure magnetiche significative presso la stazione SN-1 su fondale marino al largo della Sicilia Sud-Est. Si passerà ad una fase più approfondita nell interpretazione dei dati elettromagnetici delle missioni GEOSTAR- ORION in un quadro più organico e in relazione agli altri dati geofisici e geologici delle aree interessate dell Adriatico settentrionale e del Tirreno meridionale, allo scopo di meglio definire le profondità della crosta e della litosfera e le loro proprietà elettromagnetiche. Elettromagnetismo, sismicità, vulcanismo ed altre attività multidisciplinari Al fine di acquisire una migliore conoscenza dei fenomeni tettonomagnetici ed elettromagnetici naturali eventualmente correlati continueranno le acquisizioni in Italia centrale di dati della rete di magnetometri e antenna search-coil operante nella banda VLF. Continueranno inoltre anche gli studi teorici di modelli meccanico-elettromagnetici plausibili per spiegare le possibili correlazioni tra eventi sismici o vulcanici e segnali magnetici ed elettromagnetici eventualmente registrati. Proseguiranno gli studi di induzione elettromagnetica al fine di determinare le proprietà di conducibilità elettrica della crosta e del mantello superiore in Italia e in Antartide. Nel quadro del progetto italo-marocchino TERREMAGNET, coordinato dall INGV e finanziato dal Ministero degli Esteri, si prevede la realizzazione di una rete di magnetometri in Marocco centrale per la caratterizzazione della conducibilità elettrica di un area tettonicamente attiva. Continueranno le ricerche con ricercatori biologi per investigare eventuali influenze del campo magnetico terrestre nella capacità di orientamento e mapping di animali (piccioni, tartarughe, aragoste, ecc.) con l eventuale allestimento di esperimenti magnetici dedicati. 105

152 Piano Triennale di Attività Articoli pubblicati su riviste JCR (90) De Santis A., Di Mauro D., Cafarella L., D Anna R., Gaya-Pique L.R., Palangio P., Romeo G., Tozzi R. (2006). Deep seafloor magnetic observations under geostar project, Ann. Geophys., 38778, (99) Di Mauro D., Lepidi S., Meloni A., Palangio P. (2006). Update on monitoring of magnetic and electromagnetic tectonic signals in central Italy, Ann. Geophys. (127) Gaya-Piqué L.R., Ravat D., De Santis A., Torta J.M. (2006). New model alternatives for improving the representation of the core magnetic field of Antarctica, Antarct Sci., 1, (147) Lepidi S., Cafarella L., Santarelli L. (2006). Low frequency geomagnetic field fluctuations at cap and low latitude during October 29-31, 2003, Ann. Geophys. (173) Nicolosi I., Blanco-Montenegro I., Pignatelli A., Chiappini M. (2006). Estimating the magnetization direction of crustal structures by means of an equivalent source algorithm, Phys. Earth Planet. Int., 38749, (174) Nicolosi I., Speranza F., Chiappini M. (2006). Ultrafast oceanic spreading of the Marsili Basin, southern Tyrrhenian Sea: evidence from magnetic anomaly analysis, Geology, (210) Santarelli L., Cafarella L., Lepidi S., Di Mauro D., Meloni A. (2006). Geomagnetic daily variation studies at Mario Zucchelli Station (Antarctica) through fourteen years, Ann. Geophys. (235) Tozer R.S.J., Butler R.W.H., Chiappini M., Corrado S., Mazzoli S., Speranza F. (2006). Testing thrust tectonic models at mountain fronts: where has the displacement gone?, J. Geol., Articoli pubblicati su riviste non-jcr (302) De Santis A., Dominici G. (2006). Magnetic Repeat Station Network in Italy and Magnetic Measurements in Heliports and Airports., In Geomagnetics For Aeronautical Safety: a case study in and around the Balkans, J. Rasson et al. (eds), Nato Security through Science Series, Springer, (303) De Santis A., Tozzi R. (2006). Nonlinear techniques for short term prediction of the geomagnetic field and its secular variation, in Geomagnetics for aeronautical safety: a case study in and around the Balkans, J.Rasson et al.(eds.), Nato Security through science Series C, Springer, (309) Duka B., De Santis A., Gaya Piqué L.R. (2006). On the modeling of a geomagnetic reference field for the Balkan region, Nato Security thorugh Science Series, Springer, (344) Lanza R., Meloni A. (2006). The Earth s Magnetism. An Introduction for Geologists. (366) Meloni A., Gaya-Piqué L.R., De Michelis P., De Santis A. (2006). Some recent characteristics of geomagnetic secular variation in Antarctica, Antarctica: contributions to global earth sciences, (394) Piangiamore G.L., Faggioni O., Barbano M.S. (2006). Crustal magnetism of the Southern Tyrrhenian Sea from aeromagnetic surveys, Special Publications, Geological Society, London, (399) Qamili E., De Santis A., Duka B., Dominici G., Bushati S., Cafarella L., Miconi M., Gaya-Pique L.R. (2006). A geomagnetic reference model for Albania, South-East Italy and the Ionian Sea from 1990 to 2005 with prediction to 2008, Proceedings of First Swarm International Science meeting, ESA WPP-261, 58(1)-58(5). (416) Torta J.M., Gaya-Piquè L.R., De Santis A. (2006). Spherical Cap Harmonic Analysis of The Geomagnetic Field With Application For Aeronautical Mapping., In Geomagnetics For Aeronautical Safety: a case study in and around the Balkans, J. Rasson et al. (eds), Nato Security through Science Series, Springer,

153 Obiettivi da conseguire nel Triennio Geologia e storia dei sistemi vulcanici Curatore/i Mauro Coltelli, Giovanni Orsi Sezioni che hanno concorso alle attività RM1, CT, NA, PI Stato di attuazione delle attività relativamente al 2006 I risultati delle attività condotte in questo OS, oltre a concorrere al miglioramento delle conoscenze sulla storia geologica (magmatica, vulcanica e deformativa) dei vulcani, sono elementi indispensabili per la valutazione della pericolosità vulcanica. Ischia Sono stati definiti sia gli eventi vulcanici e deformativi dei periodi e <10 ka, e di frana <5,5 ka, che le relazioni tra tettonica e vulcanismo. È iniziata l elaborazione di carte tematiche. Studi geochimici e isotopici sono stati eseguiti sui prodotti investigati. Campi Flegrei Le conoscenze sull attività recente e sulle sue relazioni con la dinamica del vulcano sono state migliorate. Sono stati elaborati un database e carte tematiche. La struttura magmatica è stata indagata attraverso studi geochimici e isotopici. Vesuvio L eruzione di Avellino e il suo impatto sul territorio sono stati definiti. Sono stati eseguiti studi vulcanologici, geochimici ed isotopici su una sequenza carotata di età <120 ka, su eruzioni selezionate e sull attività esplosiva del periodo Sono stati ricostruiti i meccanismi e le geometrie di fratturazione delle eruzioni effusive successive al È stata modellata l evoluzione termica del reservoir profondo. Stromboli Sono state ricostruite la stratigrafia dell Olocene e le fasi effusive laterali. Sono state indagate le frane <5 ka e i prodotti degli eventi più violenti dell attività attuale. La geometria dei dicchi dell evento del e i fenomeni indotti dalla frana sono stati ricostruiti. Il sistema magmatico è stato indagato attraverso analisi chimiche e di MI. Ustica Sono continuati gli studi stratigrafici, strutturali, vulcanologici e petrologici. Etna La stratigrafia è stata aggiornata con rilievi geologici e datazioni Ar/Ar per ricostruire l evoluzione fra 500 e 100 ka. Sono state studiate le colate laviche <2 ka per individuare eventi di età ignota. La storia eruttiva dal 1993 è stata ricostruita anche in rapporto all instabilità di fianco. L evoluzione morfostrutturale del Cratere di SE e il sistema di faglie di Ragalna sono state studiate. Pantelleria È stata ricostruita la storia vulcanica recente e l evoluzione di tre vulcani tipo e sono state elaborate carte tematiche. È stato eseguito uno studio geochimico e isotopico di magmi di eruzioni recenti e ne è stato stimato il contenuto in volatili. Il cono del Monte Nuovo, visto da SE, prodotto dall ultima eruzione dei Campi Flegrei nel settembre del Canale di Sicilia Di questo sistema vul- 107

154 Piano Triennale di Attività canico sono state acquisite le conoscenze di base. Rift Etiopico, Afar Sono continuati gli studi vulcanologici e strutturali su Gedemsa e Fantale, nel Rift e su vulcani basaltici, sul plateau. L eruzione di Da urè in Afar (settembre 2005) è stata ricostruita in dettaglio. È stata terminata una prima fase dello studio geochimico e isotopico. Colli Albani Sono stati condotti studi stratigrafici e vulcanologici, con particolare riferimento ai depositi dell ultima fase eruttiva. Sono stati eseguiti studi petrologici per definire la struttura magmatica. Attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2007 Ischia Sarà conclusa la prima fase di tutte le ricerche finalizzate alla valutazione della pericolosità vulcanica e dei pericoli connessi al vulcanismo. Continueranno gli studi geochimici, isotopici e di MI su prodotti trachitici e latitici, per definire la struttura magmatica. Campi Flegrei Sarà completata la ricostruzione della storia vulcanica e deformativa recente (<15 ka). Saranno completate le carte di distribuzione dei depositi di eruzioni a diversa magnitudo in aree medio-distali. Sarà completata la raccolta dei dati di magnitudo e intensità delle eruzioni <5 ka. Sarà completato il catalogo delle caratteristiche delle passate eruzioni e verrà compilato uno Spatial Database. Proseguiranno gli studi geochimici, isotopici e di MI sui depositi di eruzioni selezionate, per definire la struttura magmatica. Sarà elaborato un modello di evoluzione termica del sistema magmatico. Vesuvio Continueranno gli studi sull eruzione di Avellino, con particolare riferimento all impatto sul territorio delle diverse fasi. Saranno continuati gli studi stratigrafici, geochimici, isotopici e di MI su eruzioni selezionate per definire la struttura magmatica. Campi lavici del Monte Etna di età <2000 anni, datati con il metodo paleomagnetico. Etn01 = Cavolo, Etn02 = Monpeloso, Etn03 = San Giovanni La Punta, Etn04 = 1408 A.D., Etn05 = 1329 A.D., Etn06 = Fleri, Etn07 = Monte Solfizio, Etn08 = 1284 A.D., Etn09 = Monte Sona, Etn10 = Monte Gallo, Etn11 = Murazzo Rotto, Etn12 = Scorciavacca, Etn13 = Linguaglossa. Stromboli Gli studi geologici saranno portati avanti e integrati con datazioni radiometriche, paleomagnetiche e archeomagnetiche, con indagini stratigrafiche, petrochimiche e geochimiche di due carote, con ulteriori indagini geofisiche, mirate a ricostruire in 3D gli acquiferi superficiali. Saranno investigate le correlazioni tra fasi effusive laterali, depositi di collasso e attività esplosiva. Proseguiranno gli studi tefrostratigrafici sui depositi <5 ka. Continueranno anche gli studi di geologia marina tramite il campionamento di nuove carote. Saranno continuati gli studi magmatologici volti a definire l evoluzione dei magmi negli ultimi 5 ka e le caratteristiche del sistema 108

155 Obiettivi da conseguire nel Triennio di alimentazione attuale. Ustica Saranno continuati gli studi stratigrafici, strutturali, vulcanologici e petrologici. Etna Saranno completati i rilievi geologici necessari per la realizzazione della nuova carta geologica in scala 1: I dati geologici verranno integrati da un nuovo DTM alla risoluzione di 1 m e da ortofoto alla risoluzione di 0,25 m. Saranno completate le datazioni radiometriche per la definizione dell evoluzione temporale del vulcanismo nella regione Etnea e i suoi rapporti con la tettonica. Sarà ricostruita l attività eruttiva Olocenica, con particolare riferimento a quella <4 ka e sarà realizzata un banca dati geografica. Vista aerea della frattura eruttiva di Da ure, nel complesso vulcanico del Boina. L eruzione è avvenuta nel settembre 2005, durante un evento di estensione dell Afar, in Etiopia. Saranno investigate le relazioni tra instabilità di fianco e attività eruttiva, attraverso studi geologico-strutturali e modellazioni analogiche. Sarà indagata la ripetitività di alcune di queste fenomenologie e la loro possibile interpretazione in cicli eruttivo/deformativi. Proseguiranno le campagne geologiche, geomorfologiche e strutturali sulle principali strutture tettoniche. Pantelleria Continueranno gli studi stratigrafici, strutturali e vulcanologici sui depositi <10 ka e sui vulcani tipo, e saranno migliorate le carte tematiche. Saranno eseguiti studi geochimici, isotopici e di MI sui depositi di eruzioni selezionate, per definire la struttura magmatica. Verranno raccolti nuovi dati sul contenuto in volatili dei magmi riolitici e basaltici. Canale di Sicilia Saranno effettuate delle campagne oceanografiche bati-morfologiche, geo-vulcanologiche e geo-magnetiche, e analisi petro-chimiche di campioni prelevati dal fondo. Rift Etiopico, Afar Proseguiranno gli studi stratigrafici, strutturali e vulcanologici nelle aree vulcaniche investigate per la definizione della loro evoluzione e dello stato attuale. Saranno anche continuate le indagini geochimiche, isotopiche e di MI per definire le strutture magmatiche in porzioni del rift a diverso grado di evoluzione. Colli Albani Saranno continuati gli studi sui meccanismi eruttivi. In particolare, verranno analizzati i prodotti dell attività freatica e freatomagmatica e verrà investigato il ruolo dell anidride carbonica nell evoluzione dei magmi e nell attività esplosiva. Particolare attenzione sarà dedicata allo studio sperimentale dei processi di assimilazione carbonatica in camera magmatica. Articoli pubblicati su riviste JCR (9) Allard P., Behncke B., D Amico S., Neri M., Gambino S. (2006). Mount Etna : Anatomy of an Evolving Eruptive Cycle, Earth Science Review, (17) Armienti P., Francalanci L., Landi P. (2006). Textural effects of steady state behaviour of the Stromboli feeding system, J. Volcanol. Geoth. Res. (31) Bertagnini A., Cioni R., Guidoboni E., Rosi M., Neri A., Boschi E. (2006). Eruption early warning at Vesuvius: The A.D.1631 lesson, Geophys. Res. Lett.,5. (58) Calcaterra D., Coppin D., De Vita S., Di Vito M.A., Orsi G., Palma B., Parise M. (2006). Slope processes in weathered volcaniclastic rocks of the Naples area/region: the Camaldoli hill case, Geomorphology. (76) Corsaro R.A., Miraglia L., Pompilio M. (2006). Petrologic evidence of a complex plumbing system feeding the July- August 2001 eruption of Mt Etna, Sicily, Italy, Bull. Volcanol. (86) De Astis G., Kempton P.D., Peccerillo A., Wu T.W. (2006). Trace element and isotopic variations from Mt.Vulture to Campanian volcanoes: constraints for slab detachment and mantle inflow beneath southern Italy, Contributions to 109

156 Piano Triennale di Attività Mineralogy and Petrology. (88) de Lorenzo, S., Di Renzo, V., Civetta L., D Antonio M., Gasparini P. (2006). Thermal model of the Vesuvius magma chamber, Geophys. Res. Lett. (91) De Vita S., Sansivero F., Orsi G., Marotta E. (2006). Cyclical slope instability and volcanism related to volcano-tectonism in resurgent calderas: The Ischia island (Italy) case study, Eng. Geol., (106) Faccenna C., Funiciello F., Civetta L., D Antonio M., Moroni M., Piromallo C. (2006). Slab disruption, mantle circulation and the opening of the Tyrrhenian basins, Geological Society of America Bulletin, (118) Freda C., Gaeta M., Karner D.B., Marra F., Renne P.R., Taddeucci J., Scarlato P., Christensen J.N., Dallai L. (2006). Eruptive history and petrologic evolution of the Albano multiple maar (Alban Hills, Central Italy), Bull. Volcanol., (120) Gaeta M., Freda C., Christensen J.N., Dallai L., Marra F., Karner D.R., Scarlato P. (2006). Time-dependent geochemistry of clinopyroxene from Alban Hills (Central Italy): clues to source and evolution of ultrapotassic magmas., Lithos, (125) Gamberi F., Marani M., Landuzzi V., Magagnali A., Penitenti D., Rosi M., Bertagnini A., Di Roberto A. (2006). Sedimentologic and volcanologic investigation of the deep Tyrrhenian sea, Ann. Geophys. (137) Gurioli L., Zanella E., Pareschi M.T., Lanza R. (2006). Influences of urban fabric on pyroclastic density currents at Pompeii (Italy), part I: Flow direction and deposition, J. Geophys. Res. (138) Harris A., Favalli M., Mazzarini F., Pareschi M.T. (2006). Best-fit results from application of a thermo-rheological model for channelized lava flow to high spatial resolution morphological data, Geophys. Res. Lett. (144) Kamenetsky V., Pompilio M., Metrich N., Sobolev A., Kuzmin D., Thomas R. (2006). Deep supply of volatile-rich high-mg magmas changes explosivity of Mount Etna eruptions, Geology. (145) Landi P., Francalanci L., Pompilio M., Rosi M., Corsaro R.A., Petrone C.M., Nardini I., Miraglia L. (2006). The December 2002 July 2003 effusive event at Stromboli volcano, Italy: Insights into the shallow plumbing system by petrochemical studies, J. Volcanol. Geoth. Res., 38810, (150) Lodato L., Spampinato L., Harris A.J.L., Calvari S., Dehn J., Patrick M. (2006). The morphology and evolution of the Stromboli lava flow field: an example of a basaltic flow field emplaced on a steep slope, Bull. Volcanol. (165) Mazzarini F., Pareschi M.T., Favalli M., Isola I., Tarquini S., Boschi E. (2006). Lava flow identification and ageing by means of LiDAR intensity: the Mt.Etna case, J. Geophys. Res. (170) Morhange C., Marriner N., Laborel J., Todesco M., Oberlin C. (2006). Rapid lea-level movements and noneruptive crustal deformations in the Phlegrean Fields caldera, Italy, Geology, 2, (182) Pareschi M.T., Boschi E., Mazzarini F., Favalli M. (2006). Large submarine landslides offshore Mt.Etna, Geophys. Res. Lett., 13, 5. (191) Piochi M., Ayuso R.A., De Vivo B., Somma R. (2006). Crustal contamination and crystal entrapment during polybaric magma evolution at Mt.Somma-Vesuvius volcano, Italy: Geochemical and Sr isotope evidence, Lithos, (204) Rosi M., Bertagnini A., Harris A.J.L., Pioli L., Pistolesi M., Ripepe M. (2006). A case history of paroxysmal explosion at Stromboli: timing and dynamics of the April 5, 2003 event, Earth Planet. Sci. Lett., 38810, (205) Rotolo S.G., Castorina F., Cellura D., Pompilio M. (2006). Petrology and geochemistry of submarine volcanism in the Sicily Channel rift, J. Geol., (216) Schiavi F., Tiepolo M., Pompilio M., Vannucci R. (2006). Tracking magma dynamics by Laser Ablation (LA)-ICPMS trace element analysis of glass in volcanic ash: the 1995 activity of Mt. Etna, Geophys. Res. Lett., L (223) Spadea P., D antonio M. (2006). Initiation and evolution of intra-oceanic subduction in the Uralides:Geochemical and isotopic constraints from Devonian oceanic rocks of the Southern Urals chain (Russia), The Island Arc, Articoli pubblicati su riviste non-jcr (322) Giaccio B., Hajdas I., Peresani M., Fedele F.G., Isaia R. (2006). The Campanian Ignimbrite Tephra and its Relevance for the Timing of the Middle to Upper Palaeolithic Shift, (347) Lopez M., Pompilio M., Rotolo S. (2006). Petrology of some amphibole-bearing volcanics of the pre-ellittico period ( ka), Mt. Etna. Periodico di Mineralogia. (355) Marturano A. (2006). Geophysical Precursors at Vesuvius From Historical and Archeological Sources, (356) Marturano A., Nappo S.C., Varone A. (2006). Trasformazioni territoriali legate all eruzione del Vesuvio del 79 AD, (398) Piochi M., De Vivo B., Ayuso R.A. (2006). The Magma feeding system of Somma-Vesuvius (Italy) stratovolcano:new inferences from a review of geochemical and Sr, Nd, Pb and O isotope data. Volcanism in the Campania Plain: Vesuvius, Campi Flegrei and Ignimbrites. (411) Sulpizio R., Zanchetta G., Demi F., Di Vito M.A., Pareschi M.T., Santacroce R. (2006). The Holocene syneruptive volcaniclastic debris-flows in the Vesuvian area: geological data as a guide for hazard assessment, Geol. Soc. Amer. Mem.,

157 Obiettivi da conseguire nel Triennio Fisica del vulcanismo Curatore/i Ciro Del Negro, Paolo Papale Sezioni che hanno concorso alle attività BO, CT, NA, PI Stato di attuazione delle attività relativamente al 2006 Nel corso del 2006 sono proseguite le ricerche in Fisica del Vulcanismo. In particolare, è stato implementato un modello 2D agli elementi finiti per il traporto e mescolamento di magmi multicomponenti incomprimibili e comprimibili. Applicazioni a Campi Flegrei e Stromboli mostrano che l arrivo di nuovo magma a bassa profondità produce dinamiche, prima mai descritte, riconoscibili nei segnali delle reti di monitoraggio. È stato messo a punto un modello agli elementi finiti per la storia termica del Vesuvio post-1944 che suggerisce, dal confronto con misure esistenti, che il raffreddamento è principalmente dovuto al degassamento nel condotto. Sono stati sviluppati codici 3D ad elementi finiti per le deformazioni del suolo e le variazioni di gravità da sorgenti di pressione all Etna. Gli effetti della topografia e delle eterogeneità del mezzo sono stati stimati confrontando i risultati numerici con modelli analitici elastici. Il ruolo della CO 2 nei processi vulcanici è stato studiato in relazione alle dinamiche pre-eruttive ed eruttive, utilizzando i più avanzati codici di calcolo sviluppati presso l INGV. I risultati mostrano che la presenza di CO 2 aumenta l efficienza delle dinamiche convettive in camera magmatica ed evidenziano un diverso ruolo rispetto all H 2 O sulle dinamiche globali. È stato ulteriormente implementato un codice numerico 3D per la dispersione atmosferica e scorrimento di flussi piroclastici, in particolare in relazione all accuratezza della soluzione in presenza di topografie complesse e all utilizzo di tecniche avanzate di visualizzazione scientifica. Applicazioni al Vesuvio mostrano proprietà della colonna eruttiva mai descritte prima, legate all instabilità e al collasso parziale del jet vulcanico. Studi sulla formazione e propagazione di flussi piroclastici ai Campi Flegrei mostrano il ruolo della complessa morfologia calderica e gli effetti di contenimento delle barriere morfologiche naturali. Nuovi risultati sulla dinamica dei blast e dei balistici a Montserrat hanno permesso di stimare le caratteristiche dei flussi piroclastici generati dal collasso del duomo vulcanico, le distanze raggiunte dai balistici e le fasi iniziali di accelerazione all interno del condotto. È stato sviluppato un sistema di simulazione della ricaduta di ceneri e lapilli basato sull accoppiamento di un processore meteorologico diagnostico con un modello euleriano multifase di colonna vulcanica in presenza di vento ed un modello lagrangiano del trasporto advettivo-diffusivo delle ceneri. Applicazioni all Etna mostrano l affidabilità del sistema in condizioni di vento variabile e con diverse parametrizzazioni della sorgente eruttiva. Simulazioni numeriche dello tsunami originato da una grande frana all Etna circa 8000 anni fa, effettuate con un modello che tiene conto della dispersione in fase e delle interazioni onda-onda, hanno mostrato che l evento, di cui sono state reperite numerose evidenze, devastò le coste di gran parte del Mediterraneo. Simulazione numerica dello tsunami neolitico generato dal collasso di parte del settore orientale dell Etna. Da: Pareschi et al., Geophysical Research Letters, 33, doi /2006GL027790,

158 Piano Triennale di Attività Variazioni di gravità all Etna prodotte da una sorgente ellissoidale posta a 4.5 km sotto il livello del mare (croce rossa). Le soluzioni numeriche sono state calcolate per un inflazione senza intrusione di massa (a) e con intrusione di massa di 12 x 1010 kg (b). Nel caso dell intrusione di massa è stata calcolata anche la soluzione analitica (c). I rombi gialli rappresentano i capisaldi della rete gravimetria dell Etna. Attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2007 Nel corso del prossimo triennio verrà realizzato un modello accoppiato fluido-struttura che descriverà in un unico schema di calcolo le dinamiche magmatiche e quelle visco-elastiche delle rocce. Il modello sarà multicomponente, terrà conto delle caratteristiche comprimibili e incomprimibili dei magmi e includerà le eterogeneità delle rocce e l effetto della topografia reale. Nel corso del 2007 si realizzerà un accoppiamento di tipo one-way tra fluido e struttura. In una seconda fase ( ) si procederà alla realizzazione del modello accoppiato e alla parallelizzazione del codice. Tale modello permetterà di simulare le dinamiche magmatiche pre-eruttive e i segnali sismici, deformativi e gravimetrici prodotti nei vari punti della superficie reale del vulcano. Si proseguirà inoltre con le simulazioni dei processi pre-eruttivi di convezione e mescolamento di magmi nei sistemi vulcanici dei Campi Flegrei e di Stromboli. Le condizioni per le simulazioni e i dati per la loro validazione saranno ottenuti anche attraverso lo sviluppo di metodologie per l analisi dei fenomeni di unrest attraverso dati GPS, dilatometrici, sismici, InSAR e geochimici e dall insieme di nuove e più approfondite conoscenze del sistema dei Campi Flegrei derivanti da un progetto di perforazione profonda, mirato allo studio diretto della struttura interna del vulcano. Altri avanzamenti saranno realizzati nei vari campi di studio della Fisica del Vulcanismo. Il modello termico del Vesuvio sarà integrato considerando la presenza di acquiferi e acque meteoriche. Saranno sviluppati modelli numerici delle deformazioni dell edificio vulcanico per la comprensione dell interazione tra sistema tettonico e vulcanico all Etna. La stima della probabilità di riattivazione di strutture tettoniche e vulcaniche sarà ottenuta dalla valutazione delle variazioni del campo di stress statico dovute ad intrusione e propagazione di dicchi. Saranno effettuati studi volti all ulteriore validazione del modello multifase 3D di dispersione piroclastica in atmosfera e lungo flussi piroclastici, tramite esperimenti o confronto con altri modelli e sarà effettuata una stima dell incertezza legata alla definizione delle condizioni iniziali e al contorno. Un ulteriore sviluppo aumenterà l accuratezza nella trattazione dei processi multi-scala e migliorerà la descrizione delle condizioni al suolo nella dinamica dei flussi ad alta concentrazione. Il codice sarà utilizzato anche nello studio delle dinamiche multifase 3D di processi complessi su piccola scala, come l interazione delle correnti di densità con rilievi topografici o con strutture urbane. Verrà studiata la fluidodinamica 2D/3D della colonna vulcanica anche in regimi supersonici. Proseguirà l attività di simulazione 2D/3D di scenari eruttivi volta alla stima della pericolosità di vulcani italiani quali il Vesuvio e i Campi Flegrei, anche attraverso accoppiamento delle dinamiche in condotti vulcanici e in atmosfera e verranno effettuate simulazioni preliminari della dinamica della nube piroclastica durante eruzioni parossistiche a Stromboli. Per quest ultimo caso saranno effettuate simulazioni 2D/3D delle traiettorie di blocchi balistici durante l evento parossistico del 5 aprile Sarà sviluppato un modello di flusso di magma in condotti vulcanici a simmetria assiale e raggio variabile, includendo il degassamento alle pareti e verranno effettuate simulazioni 2D/3D del blast del 1980 al Mt. St. Helens (USA). Sarà pienamente implementato nel corso del triennio un sistema di previsione giornaliera della dispersione atmosferica di ceneri, con applicazione ai fenomeni esplosivi all Etna. Verranno effettuate simulazioni di dettaglio ad alta risoluzione per valutare gli impatti costieri locali dello tsunami neolitico dell Etna e la sua estensione nelle regioni mediterranee orientali. Inoltre, verranno simulati eventi di frane secondarie nella zona coperta dalla frana neolitica e i conseguenti tsunami, anche attraverso studi di dettaglio di tipo geofisico volti alla definizione dell estensione dei depositi di frana e della struttura crostale superficiale. Nel corso del 2007 un recente modello termodinamico per l equilibrio di miscele reali multicomponenti gas-liquido magmatico, che tiene conto della contemporanea presenza e della reattività delle specie volatili H 2 O, CO 2, SO 2 e H 2 S, sarà applicato alle eruzioni recenti dell Etna al fine di riconoscere arrivi di magma a bassa 112

159 Obiettivi da conseguire nel Triennio profondità sulla scala delle ore o giorni prima dell eruzione. Verrà inoltre sviluppato e applicato a vulcani italiani ed esteri un metodo statistico basato sull utilizzo di modelli di equilibrio multicomponente liquido-gas, per la determinazione dei contenuti totali di specie volatili H 2 O e CO 2 nei magmi. I risultati saranno utilizzati anche per una definizione più accurata delle condizioni per la simulazione di scenari pre-eruttivi ed eruttivi. Articoli pubblicati su riviste JCR (1) Acocella V., Neri M., Scarlato P. (2006). Understanding shallow magma emplacement at volcanoes: orthogonal feeder dikes during the Stromboli (Italy) eruption, Geophys. Res. Lett., L (2) Acocella V., Porreca M., Neri M., Massimi E., Mattei M. (2006). Propagation of dikes at Vesuvio (Italy) and the effect of Mt.Somma, Geophys. Res. Lett., L (3) Acocella V., Porreca M., Neri M., Mattei M., Funiciello R. (2006). Fissure eruptions at Mount Vesuvius (Italy): insights on the shallow propagation of dikes at volcanoes, Geology, 8, (9) Allard P., Behncke B., D Amico S., Neri M., Gambino S. (2006). Mount Etna : Anatomy of an Evolving Eruptive Cycle, Earth Science Review, (11) Aloisi M., Bonaccorso A., Gambino S. (2006). Imaging composite dike propagation (Etna, 2002 case), J. Geophys. Res. (25) Battaglia M., Troise C., Obrizzo F., Pingue F., De Natale G. (2006). Evidence for fluid migration as the source of deformation at Campi Flegrei, Geophys. Res. Lett. (27) Behncke B., Neri M., Pecora E., Zanon V. (2006). The exceptional activity and growth of the Southeast Crater, Mount Etna (Italy), between 1996 and 2001, Bull. Volcanol., (33) Bianco F., Scarfì L., Del Pezzo E., Patanè D. (2006). Shear wave splitting changes associated with the 2001 volcanic eruption on Mt.Etna, Geophys. J. Int., (46) Bonaccorso A. (2006). Explosive activity at mt.etna summit craters and source modeling by using high precision continuous tilt, J. Volcanol. Geoth. Res. (47) Bonforte A., Carbone D., Greco F., Palano M. (2006). Intrusive mechanism of the 2002 NE-rift eruption at Mt Etna (Italy), Geophys. J. Int. (48) Bonforte A., Gambino S., Guglielmino F., Obrizzo F., Palano M., Puglisi G. (2006). Ground deformation modeling of flank dynamics prior to the 2002 eruption of Mt.Etna, Bull. Volcanol. (63) Carbone D., Budetta G., Greco F., Zuccarello L. (2006). A data sequence aquired at Mt.Etna during the eruption highlights the potential of continuous gravity observations as a tool to monitor and study active volcanoes, J. Geodyn. (64) Carbone D., Currenti G., Del Negro C. (2006). Elastic model for the gravity and elevation changes prior to the 2001 eruption of Etna volcano, Bull. Volcanol. (65) Carbone D., Greco F. (2006). Insights into the internal dynamics of Etna volcano through discrete and continuous microgravity observations, Pure Appl. Geophys. (66) Carbone D., Zuccarello L., Saccorotti G., Greco F. (2006). Analysis of simultaneous gravity and tremor anomalies observed during the Etna eruption, Earth Planet. Sci. Lett. (77) Costa A. (2006). Permeability-porosity relationship: a reexamination of Kozeny-Carman equation based on a fractal pore-space geometry assumption, Geophys. Res. Lett. (78) Costa A., Melnik O., Sparks R.S.J., Voight B. (2006). The control of magma flow in dykes on cyclic lava dome extrusion, Geophys. Res. Lett. (89) De Natale G., Troise C., Pingue F., Mastrolorenzo G., Pappalardo L. (2006). The Somma-Vesuvius volcano (Southern Italy): Structure, dynamics and hazard evaluation, Earth Science Review, (100) Diller K., Clarke A., Voight B., Neri A. (2006). Mechanisms of conduit plug formation: implications for Vulcanian explosions., Geophys. Res. Lett., 6. (104) Esposti Ongaro T., Papale P., Neri A., Del Seppia D. (2006). Influence of carbon dioxide on the large-scale dynamics of magmatic eruptions at Phlegrean Fields (Italy), Geophys. Res. Lett., 4. (109) Favali P., De Santis A., D Anna G., Di Sabatino B., Sedita M., Rubino E. (2006). A new active volcano in the Thyrrenian Sea?, Ann. Geophys., 38778, (110) Favalli M., Chirico G.D., Papale P., Pareschi M.T., Coltelli M., Lucaya N., Boschi E. (2006). Computer simulations of lava flow paths in the town of Goma, Nyiragongo volcano, Democratic Republic of Congo, J. Geophys. Res.,13. (111) Favalli M., Pareschi M.T., Zanchetta G. (2006). Simulation of syn-eruptive floods in the circumvesuvian plain (Southern Italy), Bull. Volcanol., 4, (114) Feuillet N., Cocco M., Musumeci C., Nostro C. (2006). Stress interaction between seismic and volcanic activity at Mt. Etna, Geophys. J. Int., (126) Gambino S. (2006). High precision locations of LP events on Mt.Etna: reconstruction of the fluid-filled volume, Studia Geophysica et Geodaetica, 4, (138) Harris A., Favalli M., Mazzarini F., Pareschi M.T. (2006). Best-fit results from application of a thermo-rheological model for channelized lava flow to high spatial resolution morphological data, Geophys. Res. Lett. (152) Lombardi A.M., Marzocchi W., Selva J. (2006). Exploring the evolution of a volcanic seismic swarm: the case of the 2000 Izu Islands swarm, Geophys. Res. Lett.,

160 Piano Triennale di Attività (153) Longo A., Vassalli M., Papale P., Barsanti M. (2006). Numerical simulation of convection and mixing in magma chambers replenished with CO 2 -rich magma, Geophys. Res. Lett., 6. (180) Papale P., Moretti R., Barbato D. (2006). The compositional dependence of the saturation surface of H 2 O+CO 2 fluids in silicate melts., Chem. Geol., 38777, (181) Pareschi M.T., Boschi E., Favalli M. (2006). Lost tsunami, Geophys. Res. Lett., 22, 6. (183) Pareschi M.T., Favalli M., Boschi E. (2006). Impact of the Minoan tsunami of Santorini. Simulated scenarios in the Eastern Mediterranean, Geophys. Res. Lett., 18, 6. (184) Patanè D., Barberi G., Cocina O., De Gori P., Chiarabba C. (2006). Time-resolved seismic tomography detects magma intrusions at Mt. Etna, Science, (185) Peccerillo A., Frezzotti M.L., De Astis G., Ventura G. (2006). Modeling the magma plumbing system of Vulcano (Aeolian Isalnds, Italy) by integrated fluid inclusion geo-barometry, petrology and geophysics., Geology, (199) Quareni F., Moretti R., Piochi M., Chiodini G. (2006). Modeling of the thermal state of Mt.Vesuvius from 1631 AD to present and the role of CO 2 degassing on the volcanic conduit closure after the 1944 AD eruption, J. Geophys. Res. (226) Spilliaert N., Allard P., Metrich N., Sobolev V. (2006). Melt inclusion record of the conditions of ascent, degassing, and extrusion of volatile-rich alkali basalt during the powerful 2002 flank eruption of Mount Etna (Italy), J. Geophys. Res., B (227) Spilliaert N., Métrich N., Allard P. (2006). S Cl F degassing pattern of water-rich alkali basalt: Modelling and relationship with eruption styles on Mount Etna volcano, Earth Planet. Sci. Lett., (233) Todesco M., Neri A., Demaria C., Marmo C., Macedonio G. (2006). È VIVO: virtual eruptions at Vesuvius; a multimedia tool to illustrate numerical modeling to a general public, J. Volcanol. Geoth. Res., (234) Todesco M., Neri A., Esposti Ongaro T., Papale P., Rosi M. (2006). Pyroclastic flow dynamics and hazard in a caldera setting: application to Phlegrean Fields (Italy), Geochem. Geophys. Geosyst., 11, 17. (242) Ventura G., Del Gaudio P., Iezzi G. (2006). Enclaves provide new insights on the dynamics of magma mingling: a case study from Salina Island (Southern Tyrrhenian Sea, Italy), Earth Planet. Sci. Lett. (243) Ventura G., Vilardo G. (2006). Tomomorphometry of the Somma-Vesuvius volcano (Italy), Geophys. Res. Lett. Articoli pubblicati su riviste non-jcr (282) Carlino S., Cubellis E., Luongo G., Obrizzo F. (2006). On the mechanics of caldera resurgence of Ischia Island (southern Italy), Mechanisms of Activity and Unrest at large Calderas Geological Society, London, Special Pubblications, (283) Caruso F., Vinciguerra S., Latora V., Rapisarda A., Malone S. (2006). Multifractal analysis of Mt.St.Helens seismicity as a tool for identifying eruptive activity, Fractals, (337) Guidazzoli A., Diamanti T., Delli Ponti F., Neri A., Bisson M., Esposti Ongaro T., Gori R., Pareschi M.T., Calori L., Imboden S., Cavazzoni C., Erbacci G., Menconi G. (2006). An interactive virtual Environment to comunicate Vesuvius eruptions numerical simulations and Pompeii history, Proceedings Siggraph 2006 Conference, Boston. (415) Todesco M., Chiodini G., Berrino G. (2006). Modeling of gas composition and gravity signals at the phlegrean fields caldera. 114

161 Obiettivi da conseguire nel Triennio Dinamica del clima e dell oceano Curatore/i Antonio Navarra Sezioni che hanno concorso alle attività BO Stato di attuazione delle attività relativamente al 2006 Nel corso del 2006 si sono avviate le procedure per la costituzione del Centro Euromediterraneo per i Cambiamenti Climatici (CMCC). Il progetto guidato dall INGV prevede la costituzione di un consorzio per la gestione del Centro di ricerca internazionale e di un centro di calcolo scientifico specializzato. Le simulazioni di cambiamenti climatici eseguite per l IPCC sono state completate e i risultati archiviati presso il server del PCMDI. Nuovi esperimenti di previsioni stagionali sono stati eseguiti nell ambito del progetto MERSEA per studiare gli impatti delle condizioni iniziali oceaniche sulle previsioni. Le attività del progetto SCOUT-O3 hanno riguardato il miglioramento dello schema di radiazione a onde corte del modello atmosferico della troposfera e stratosfera. Come contributo ai progetti ENSEMBLES e DYNAMITE si è continuato lo sviluppo del Modello del Sistema Terra (MST) verificando il nuovo accoppiamento tra la parte fisica (atmosfera-oceano-ghiaccio) e la biogeochimica marina. Inoltre è stata avviata l implementazione del nuovo modello del suolo e della vegetazione. Analisi delle simulazioni dell ozono e della dinamica della stratosfera negli ultimi 20 anni e i prossimi 20 anni sono state concluse (contributo a Ozone Assessment ). L INGV ha contribuito al CLIVAR International Climate of the Twentieth Century Project, producendo insiemi di simulazioni con diverse condizioni al contorno e concentrazioni di gas serra, allo scopo di comprendere il ruolo relativo dei forzanti climatici e valutare in che misura i modelli riproducono la variabilità climatica osservata. Durante il 2006 è stata mantenuta l operatività del sistema di previsioni del Mar Mediterraneo (MFS), il quale è stato ulteriormente migliorato nella tecnica di assimilazione dati (ARGO e nuove EOF). Inoltre, è stata avviata la produzione giornaliera di analisi e previsioni oceanografiche per il bacino. Il sistema di previsioni del Mar Adriatico è stato mantenuto operativo e sviluppato nel progetto ADRICOSM-EXT, coordinato dall INGV. In particolare, è stata implementata la versione del modello a più alta risoluzione ed è in fase di test la produzione giornaliera, anzichè settimanale, delle previsioni. L INGV ha assicurato il corretto svolgimento delle attività previste e ha curato i rapporti con i partner, l UNESCO-IOC e il Ministero degli Esteri. Per il progetto SEADATANET sono state sviluppate metodologie per la produzione di climatologie da dati storici per il Mediterraneo. Inoltre, sono stati compiuti esperimenti per la creazione di climatologie su griglie regolari utilizzando un software di interpolazione ottimale Differenza di precipitazione simulata usando lo scenario A1B dell'ipcc tra la media del periodo e la media del periodo Le figure rappresentano quindi la differenza nella precipitazioni tipiche invernale (mesi di Gennaio-Febbraio-Marzo) tra la fine di questo secolo e la fine del XX secolo. In alto a sinistra è rappresentato il risultato con il modello dell'ingv, e come riferimento sono stati riprodotti i risultati ottenuti con il modelli dell'hadley Center (in alto a destra), della NOAA/GFDL di Princeton (in basso a sinistra) e dall'istituto Laplace di Parigi (in basso a destra). La scala è in mm di pioggia al giorno e i colori rosso-gialli indicano un aumento di precipitazione, mentre quelli azzurri una diminuzione. Nel caso del mostro modello la diminuzione corrisponde circa al 20-25% delle attuali precipitazioni invernali. variazionale. Infine, l INGV è stato coordinatore del progetto EU MFSTEP, nel quale è stato finalizzato il modello biogeochimico marino BFM usato nelle simulazioni regionali e globali dell ecosistema marino. L expertise nella modellistica di ecosistema è inoltre 115

162 Piano Triennale di Attività riconosciuta dalla Rete di Eccellenza Europea EUR-OCEANS sulla biogeochimica marina. Attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2007 Nel prossimo triennio le attività del CMCC vedranno l ulteriore sviluppo del MST dell INGV con l obiettivo di implementare un modello globale con qualità competitiva rispetto a quelli dei migliori centri internazionali, ma aggiungendo enfasi al ruolo del Mediterraneo nel sistema climatico. In particolare, il modello globale verrà accoppiato con un modello attivo del Mar Mediterraneo che ne risolva la dinamica e permetta quindi, per la prima volta, di investigare gli impatti della circolazione a larga scala sulla circolazione del Mediterraneo e viceversa gli effetti del Mediterraneo sul clima globale e sul clima delle regioni contigue al bacino. Nell ambito del progetto CIRCE, col nuovo modello verranno eseguite simulazioni di scenari climatici per la regione Euro-Mediterraneo e verranno eseguiti studi di impatti dei possibili cambiamenti climatici su diversi aspetti ambientali e socio-economici. La parte di impatto dei cambiamenti climatici sull ecosistema marino sarà invece curata nel progetto europeo SESAME, nonchè nel progetto italiano VECTOR che si occupa di ciclo del carbonio regionale e globale e nella Rete di Eccellenza Europea EUR-OCEANS. Nel corso del 2007 il nuovo sistema di previsioni stagionali, basato sul nuovo modello del clima dell INGV, verrà implementato. Inoltre, studi sugli effetti della risoluzione oceanica verranno compiuti usando un modello oceanico ad alta risoluzione (MERSEA1/4). Nell ambito delle attività del progetto ENSEMBLES verrà effettuata la chiusura del ciclo del carbonio nel modello del Sistema Terra e due simulazioni di scenario, rispettivamente del XX e XXI secolo. Nell ambito del progetto SCOUT, infine, analisi delle teleconessioni fra ENSO e la stratosfera polare dell emisfero Nord in inverno nei modelli di chimica e clima. Analisi della sensitività della stratosfera, come simulata in un modello di chimica e clima, alla parametrizzazione delle onde di gravità. Sviluppo di una nuova parametrizzazione delle onde di gravità generate dalla convezione. Estensione del sistema di previsioni stagionali numeriche alla media atmosfera. Nel corso del prossimo triennio l UF di Oceanografia Operativa e Dinamica si occuperà di consolidare e validare il sistema operativo di previsioni per il Mar Mediterraneo ed il Mar Adriatico. In particolare, verranno sviluppati indicatori climatici da applicare alle analisi prodotte dal sistema operativo per lo studio della dinamica del Mar Mediterraneo. Il sistema di previsioni del Mar Adriatico ad alta risoluzione diventerà operativo, passando da una frequenza settimanale ad una giornaliera. Le attività di analisi del Mediterraneo verranno ulteriormente sviluppate, implementando un nuovo sistema basato sull accoppiamento del modello del Mediterraneo con un sistema di analisi per l oceano globale. Nel nuovo sistema, l attuale schema di assimilazione dati ( Optimal Interpolation ) verrà sostituito con un più avanzato 3D-VAR e in generale gli schemi numerici del sistema saranno migliorati. Nell ambito delle attività previste per il progetto CIRCE, verranno eseguite circa 40 anni di re-analisi del Mar Mediterraneo, che permetteranno un estesa e approfondita analisi dei processi fisici che caratterizzano il bacino. Infine, per il progetto SEADATANET, l INGV coordinerà la produzione di nuove climatologie per il Mar Mediterraneo. Articoli pubblicati su riviste JCR (8) Alessandri A., Gualdi S., Polcher J., Navarra A. (2006). Effects of Land-Surface-Vegetation on the boreal summer surface climate of a GCM, J. Clim. (32) Bianchi D., Zavatarelli M., Pinardi N., Capozzi R., Capotondi L., Corselli C., Masina S. (2006). Simulations of ecosystem response during the sapropel S1 deposition event, Palaeogeogr., Palaeoclimatol., Palaeoecol., (56) Cagnazzo C., Claud C., Hare S. (2006). Aspects of stratospheric long-term changes induced by ozone depletion, Clim. Dynam., (57) Cagnazzo C., Manzini E., Giorgetta M.A., Forster P.M.F. (2006). Impact of an improved radiation scheme in the MAE- CHAM5 General Circulation Model, AAPG Bull., (62) Capotondi A., Wittenberg A., Masina S. (2006). Spatial and temporal structure of Tropical Pacific interannual variability in 20th century coupled simulations, Ocean Modelling, 38810, (69) Cherchi A., Gualdi S., Behera S. (2006). The influence of Tropical Indian Ocean SST on the Indian summer monsoon, J. Clim. (70) Cherchi A., Navarra A. (2006). Sensitivity of the Asian summer monsoon to the horizontal resolution: Differences between AMIP-type and coupled model experiments, Clim. Dynam. (73) Collins M., Botzet M., Carril A., Drange H., Jouzeau A., Latif M., Masina S., Otteraa O.H., Pohlmann H., Sorteberg A., Sutton R., Terray L. (2006). Interannual to Decadal Climate Predictability in the North Atlantic: A Multi-Model- Ensemble Study, J. Clim., 7, (87) De Coetlogon G., Frankignoul C., Bentsen M., Delon C., Haak H., Masina S., Pardaens A. (2006). Gulf Stream variability in five Oceanic General Circulation Models, Am. Scient. (94) Demirov E.K., Pinardi N. (2006). On the relationship between the water mass pathways and mesoscale variability in the Western Mediterranean Sea, J. Geophys. Res. (101) Dobricic S. (2006). An improved calculation of Coriolis terms on the C grid, Monthly Weather Review, 12, (136) Grassa F., Favara R., Valenza M. (2006). Moisture source in the Hyblean Mountains region (south-eastern Sicily, Italy): evidence from stable isotopes signature, Appl. Geochem., (146) Lee Drbohlav H.K., Gualdi S., Navarra A. (2006). A Diagnostic Study of the Indian Ocean Dipole Mode in El Nino and Non- El Nino Years, J. Clim. (244) Vichi M., Pinardi N., Masina S. (2006). A model of pelagic biogeochemistry for the global ocean ecosystem.part 116

163 Obiettivi da conseguire nel Triennio I: theory, Journal of Marine Systems. (245) Vichi M., Masina S., Navarra A. (2006). A generalized model of pelagic biogeochemistry for the global ocean ecosystem.part II: numerical simulations, Journal of Marine Systems. (249) Zanchetta G., Drysdale R.N., Hellstrom J.C., Fallick A.E., Isola I., Gargan M., Pareschi M.T. (2006). Enhanced rainfall in the western Mediterranean during deposition of sapropel S1: stalagmite evidence from Corchia Cave (Central Italy), Quaternary Sci. Rev. (250) Zhang C., Dong M., Gualdi S., Hendon H.H., Maloney E.D., Marshall A., Sperber K.R., Wang W. (2006). Simulations of the Madden-Julian Oscillation in four pairs of coupled and uncoupled global models, Clim. Dynam., Articoli pubblicati su riviste non-jcr (285) Castellari S., Pinardi N., Coluccelli A. (2006). The ADRICOSM Pilot Project: a coastal and river basin prediction system for the Adriatic Sea, Acta Adriatica, (308) Dobricic S., Pinardi N., Adani M., Tonani M., Fratianni C., Bonazzi A., Fernandez V. (2006). Daily oceanographic analyses by the Mediterranean basin scale assimilation system, Ocean Science. (321) Gertman I., Pinardi N., Popov Y., Hecht A. (2006). Aegean Sea Water Masses during the Early Stages of the Eastern Mediterranean Climatic Transient, Journal of Physical Oceanography, (333) Grezio A. (2006). Data assimilation of temperature and salinity profiles in the Adriatic Sea regional model, Acta Adriatica, Supplement, (335) Gualdi S. (2006). The main features of the 20th century climate as simulated with the SGX coupled GCM, Claris News, Issue 4, (345) Lentini G., Maugeri M., Devoti R., Albertella A., Sabadini R. (2006). A possible relationship between the Arctic Oscillation Index and atmosphere-triggered interannual long-wavelength gravitational variations, Nuovo Cimento C, 5, (382) Oddo P., Pinardi N., Zavatarelli M., Coluccelli A. (2006). The Adriatic Basin Forecasting System, Acta Adriatica, (395) Pinardi N., Coppini G., MFSTEP Partners (2006). Mediterranean ocean Forecasting System: Toward Environmental Predictions-MFSTEP Executive Summary. (396) Pinardi N., Fratianni C., Adani M. (2006). Usage of real time observations in an operational ocean data assimilation system: the Mediterranean case. In: Real-Time coastal observing systems for ecosystem dynamics and harmful algal blooms. 117

164 Piano Triennale di Attività Geofisica per l ambiente Curatore/i Cesidio Bianchi, Leonardo Sagnotti Sezioni che hanno concorso alle attività RM2, PI Stato di attuazione delle attività relativamente al 2006 Per quanto riguarda la glaciologia, sono continuate le elaborazioni delle campagne di misura glaciologiche eseguite con radar aerotrasportato (Radio Echo Sounding o RES), in collaborazione con altri istituti di ricerca. Tali elaborazioni hanno portato all individuazione di altri laghi subglaciali. Essi sono stati individuati principalmente nella zona di Dome C, Belgica Highlands e Vincennes basins in Antartide. Sono proseguite anche le ricerche volte alla definizione del bilancio di massa della calotta polare studiando i dati di accumulo, l individuazione di zone con sequenze stratigrafiche inalterate e la mappa del bedrock allo scopo di meglio determinare dei nuovi siti di carotaggio profondo. Relativamente all aspetto tecnologico è stato sviluppato il RES a 150 MHz con nuovi array d antenna costituiti di 4 dipoli sia per la parte trasmittente che per quella ricevente dello strumento. Il radar è stato già sottoposto alle prove di laboratorio e a breve lo strumento dovrà passare i primi test in condizioni operative con alcuni voli di prova. Sono stati condotti studi sulla propagazione delle onde nei ghiacciai freddi e sono state sviluppate tecniche e algoritmi matematici per l analisi semi-automatica del segnale per riconoscere le varie superfici d interfaccia. Con l ausilio di tale tecnica si dovrebbe contribuire a risolvere su vasta scala spaziale il riconoscimento dell interfaccia del bedrock del settore orientale dell Antartide dove sono stati eseguiti i rilevamenti. Per quanto riguarda il magnetismo ambientale, sono state condotte ricerche in varie sequenze sedimentarie dei margini peri-antartici e dell Oceano meridionale, dell Appennino umbro marchigiano e della penisola Iberica. Tali ricerche si basano sui dati raccolti con attività di campagna e misure di laboratorio (si veda OS 2.2 Laboratorio di paleomagnetismo). Sono state inoltre curate l organizzazione di un convegno internazionale (Climate and Biota of the Early Paleogene, Bilbao, Spain) e l edizione di un volume speciale di Palaeo3 sull evoluzione paleoambientale nel corso del Cenozoico (Cenozoic paleoenvironments: geologic record and models). Nel 2006 è inoltre partito il progetto ANDRILL (ANtarctic geological DRILLing) che vede la collaborazione di Germania, Italia, Nuova Zelanda e Stati Uniti, cui partecipano vari ricercatori INGV, con l obiettivo di ricostruire la storia climatica dell Antartide, attraverso una serie di perforazioni lungo il suo margine continentale. Si è conclusa inoltre l analisi dei dati relativi ad una ricerca svolta nell ambito di una convenzione con la Regione Lazio ed ARPA Lazio per la caratterizzazione delle proprietà magnetiche delle polveri sottili raccolte dalle centraline di rilevamento della qualità dell aria. È infine proseguito lo studio sulle proprietà magnetiche delle foglie degli alberi nella città di Roma, volto alla definizione di dettaglio dell origine e della dispersione delle polveri sottili in ambiente urbano. Attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2007 Per il triennio le attività di Elaborazione dei dati radar per la ricostruzione della topografia del bedrock in Antartide, con le stratificazioni interne e la superficie ghiacciata. 118

165 Obiettivi da conseguire nel Triennio La torre di perforazione del progetto ANDRILL (ANtarctic geological DRILLing), nel mare di Ross, Antartide, nell ottobre del La torre è supportata dalla piattaforma di ghiacci del Mare di Ross e perfora il fondale a profondità di circa 900 metri sotto il livello del mare. ANDRILL è un progetto internazionale che vede la collaborazione di ricercatori, insegnanti, studenti, tecnici, esperti di perforazione e logistici dalla Germania, Italia, Nuova Zelanda e dagli Stati Uniti. L obiettivo di ANDRILL è quello di decifrare la storia geologica dell Antartide e di ricostruire la sua storia climatica fornendo vincoli per la formulazione di possibili scenari futuri, attraverso una serie di perforazioni lungo il suo margine continentale. I dati raccolti in questo programma saranno di estrema importanza per decifrare l evoluzione climatica di questa regione e del clima a scala planetaria. L INGV è direttamente coinvolto nel progetto ANDRILL sia con la partecipazione di ricercatori ma anche nel coordinamento scientifico ( ricerca dell INGV nel campo della geofisica ambientale proseguiranno secondo le tematiche sviluppate nel corso degli ultimi anni e vedranno l attivazione di nuovi filoni di ricerca. Per quanto riguarda la glaciologia, sono previste varie attività di ricerca volte alla valutazione del bilancio di massa del calotta polare e all esplorazione dei laghi subglaciali. Tali ricerche includono sia l aspetto tecnologico (sviluppo di strumentazione e predisposizione della stessa per la campagna di rilevamento in Antartide), sia l elaborazione dei dati delle previste campagne di rilevamento glaciologico. Tali dati si dovrebbero anche integrare con quelli delle precedenti campagne di misura. Sono previsti rilevamenti in Terra Vittoria allo scopo d individuare, così come e stato fatto per i siti di carotaggio profondo di Dome C e Talos Dome, un sito per un carotaggio di m di profondità per avere riscontri cronologici con le sequenze paleoclimatiche tra le varie carote estratte. Per ciò che concerne l aspetto tecnologico si aspetteranno i primi test in volo per i riscontri necessari e le varie calibrazioni. Il radar RES si avvarrà di due array di antenne montate sotto le ali che dovrebbero conferire al sistema di sondaggio un guadagno di 16 db sfruttando anche l effetto riflettenti delle ali stesse. Solo dopo queste prove, si conosceranno le effettive prestazioni dello strumento e si potrà pianificare una campagna di misure in Antartide. È allo studio anche la realizzazione di uno snow radar a 300 MHz aerotrasportato. Anche questo strumento sfrutterà lo stesso sistema d antenne. Le frequenze impiegate non permetteranno di arrivare al bedrock in tutte le condizioni di misura ma consentiranno una maggiore risoluzione delle prime centinaia di metri del calotta polare. Lo strumento al limite inferiore della banda UHF riguarderà un radar cosiddetto a codice di fase aerotrasportato adatto al rilevamento di stratificazioni isocrone (fino a qualche centinaio di metri). Esso sarà in grande linee costituito da blocchi sostituibili impieganti anche circuiti integrati programmabili CPLD. Tali circuiti a logica programmabile, usati anche sul radar VHF, serviranno per la sintesi di tutte le funzioni digitali con i quali è stata implementata anche la codifica di fase del codice numerico. Queste tecniche, se paragonate alle precedenti consentono realizzazioni molto più compatte con notevole semplificazione dell hardware. Si sfrutteranno pertanto gli algoritmi matematici che dovranno essere poi implementati sul sistema radar per le operazione di elaborazione on-line del segnale. Continueranno le ricerche per la localizzazione sotterranea dei materiali inquinanti utilizzando le tecniche magnetiche e geoelettriche. Attraverso queste ricerche si definiranno le caratteristiche magnetiche delle discariche di rifiuti solidi urbani e per la ricerca di oggetti metallici. Per quanto concerne il magnetismo ambientale le ricerche verteranno essenzialmente su due distinte tematiche: - lo studio delle variazioni stratigrafiche nella composizione, concentrazione e dimensione delle particelle magnetiche, in funzione dei cambiamenti climatici ed ambientali, in varie sequenze sedimentarie dell area mediterranea, dei margini peri-antartici e dell Oceano Meridionale. Queste ricerche saranno sviluppate su campioni prelevati nell ambito dei programmi ODP (Ocean Drilling Program) e su carote messe a disposizione da altri istituti di ricerca italiani (OGS, CNR - IAMC) con cui abbiamo collaborazioni scientifiche in corso da alcuni anni. In questo ambito si collocano anche le ricerche sviluppate in seno al nuovo progetto internazionale di perforazione in Antartide denominato ANDRILL, che al momento prevede due campagne di perforazione nella regione del McMurdo Sound-Mare di Ross: il McMurdo Ice Shelf (MIS) ed il Southern McMurdo Sound (SMS), attuate rispettivamente nella primavera australe (ottobre-dicembre) del 2006 e del L INGV è direttamente coinvolto nel progetto ANDRILL sia con la partecipazione di ricercatori (on-ice e off-ice) ma anche nel coordinamento scientifico. Le misure e le analisi dei dati relativi a questo progetto proseguiranno nel corso dell intero triennio, che include tra l altro l Anno Polare Internazionale (IPY, ). Gli studi sul paleoclima verranno inoltre sviluppati integrando i dati di magnetismo ambientale con dati paleomagnetici ad 119

166 Piano Triennale di Attività alta risoluzione (OS 2.2 Laboratorio di paleomagnetismo), al fine di definire tempi e ratei di evoluzione dei fenomeni; - le proprietà magnetiche delle polveri sottili atmosferiche e dei suoli, come indicatori del livello di inquinamento da particolato in ambienti urbani, nonché per l identificazione delle sorgenti e dei percorsi di dispersione delle polveri inquinanti. Particolare attenzione sarà posta sulla discriminazione tra polveri di origine naturale e di origine antropica. Articoli pubblicati su riviste JCR (23) Barker P., Filippelli G., Florindo F., Martin E., Scher H. (2006). Onset and Role of the Antarctic Circumpolar Current, Deep-Sea Research Part II. (24) Barrett P., Florindo F., Cooper A. (2006). Antarctic Climate Evolution: geological records from the margin and modelling, Palaeogeogr., Palaeoclimatol., Palaeoecol., (52) Brai M., Bellia S., Hauser S., Puccio P., Rizzo S., Basile S., Marrale M. (2006). Correlation of radioactivity measurements, air kerma rates and geological features of Sicily, Sea Technol., (55) Cafarella L., Urbini S., Bianchi C., Zirizzotti A., Tabacco I.E., Forieri A. (2006). Five new lakes and one of the thickest ice covers determined by Radio Echo Sounding over the Vostock-Dome C region of Antarctica., Polar Res., (107) Faggioni O., Arena G., Bencivenga M., Bianco G., Bozzano R., Canepa G., Lusiani P., Nardone G., Piangiamore G.L., Soldani M., Surace L., Venzano G. (2006). The Newtonian approach in the meteorological tide waves forecasting: preliminary observations in the East Ligurian harbours, Ann. Geophys. (116) Florindo F., Karner D., Marra F., Renne P., Roberts A., Weaver R. (2006). Radiometric age constraints for glacial terminations IX and VII from aggradational sections of the Tiber River delta in Rome, Italy, Earth Planet. Sci. Lett. (142) Jovane L., Florindo F., Coccioni R., Dinares-Turell J., Marsili A., Monechi S., Roberts A., Sprovieri M. (2006). The middle Eocene climatic optimum (MECO) event in the Contessa Highway section, Umbrian Apennines, Italy, Geological Society of America Bulletin. (155) Macrì P., Sagnotti L., Lucchi R.G., Rebesco M. (2006). A stacked record of relative geomagnetic paleointensity for the past 270 kyr from the western continental rise of the Antarctic Peninsula, Earth Planet. Sci. Lett., (208) Sagnotti L., Macrì P., Egli R., Mondino M. (2006). Magnetic properties of atmospheric particulate matter from automatic air sampler stations in Latium (Italy): toward a definition of magnetic fingerprints for natural and anthropogenic PM10 sources, J. Geophys. Res., B12S22,17. (217) Schiavo M.A., Hauser S., Gatto L., Cusimano G. (2006). Geochemical characterization of groundwater and submarine discharge in the south-eastern Sicily, Continental Shelf Research, (238) Urbini S., Cafarella L., Zirizzotti A., Bianchi C., Tabacco I.E., Frezzotti M. (2006). Radio Echo Sounding data analysis of internal layering and subglacial topography of Talos Dome (East Antarctica), Ann. Geophys. Articoli pubblicati su riviste non-jcr (259) Aureli A., Contino A., Cusimano G., Di Pasquale M., Gatto L., Hauser S., Musumeci G., Pisciotta A., Provenzano M.C. (2006). Contamination of coastal aquifers from intense anthropic activity in south-weastern Sicily, Italy, IAH Selected Papers. (296) Cusimano G., Hauser S., Vassallo M. (2006). Hydrogeochemistry of a wetland area of southwestern Sicily (Italy), E-Water, (339) Harwood D., levy R., Cowie J., Florindo F., Naish T., Powell R., Pyne A. (2006). Deep Drilling with the ANDRILL Program in Antarctica, Scientific Drilling, (350) Madonia P., Naselli-Flores L., Parello F., Parlato B., Viola A. (2006). Geological development of a gypsum lake formed at the beginning of the 20th century in central Sicily, Italy: integration of historical data with modern survey techniques, Chemistry and Ecology, Suppl.1, S333-S347. (352) Manno E., Vassallo M., Varrica D., Dongarrà G., Hauser S. (2006). Hydrogeochemistry and water balance in the coastal wetland area of Biviere di Gela (Italy), Water, Air and Soil Pollution. (418) Urbini S., Cafarella L., Marchetti M., Chiarucci P., Bonini D. (2006). Integrated geophysical prospecting applied to archaeology: test results obtained at Villa ai Cavallacci (Albano Laziale, Rome) site. 120

167 Obiettivi da conseguire nel Triennio Fisica della magnetosfera, ionosfera e meteorologia spaziale Curatore/i Giorgiana De Franceschi, Paola De Michelis Sezioni che hanno concorso alle attività RM2 Stato di attuazione delle attività relativamente al 2006 Nell ambito degli studi connessi con la dinamica magnetosferica e con le relazioni Sole-Terra è proseguito lo studio del ruolo svolto dalle fluttuazioni stocastiche nella dinamica magnetosferica, nonché l analisi della variabilità di quest ultima e della sua interazione con il vento solare. In particolare, si è tentata una descrizione in termini di termodinamica statistica delle proprietà dinamiche dei plasmi confinati nelle regioni della coda geomagnetica e si è studiata la propagazione delle pulsazioni geomagnetiche di bassa frequenza all interno della calotta polare, nonché le caratteristiche fondamentali della variazione diurna registrata presso l osservatorio di Dome C in Antartide. È stato inoltre avviato uno studio sulle proprietà del ciclo solare attraverso la tecnica della decomposizione in componenti ortogonali naturali. L attività di ricerca nel settore della fisica dell alta atmosfera e della meteorologia spaziale ha visto da un lato il proseguimento degli studi relativi alle scintillazione ionosferiche, tanto in aree polari quanto equatoriali, e dall altro lo sviluppo di modelli atti sia a fornire previsioni circa le irregolarità ionosferiche responsabili delle scintillazioni sia a migliorare i radiocollegamenti ad onda corta. In particolare, nell ambito del progetto DIAS (european DIgital upper Atmosphere Server) sono stati sviluppati programmi per la previsione della massima frequenza utilizzabile (MUF) nei radiocollegamenti punto-punto e per la realizzazione di mappe di MUF a lungo e breve termine. Con l intento di testare l attendibilità di alcuni modelli di previsione della MUF a breve e lungo termine, precedentemente sviluppati in Istituto, sono state utilizzate misure di radiosondaggio obliquo. Tali misure, che hanno visto l impiego di una stazione trasmittente situata in Inghilterra (Inskip) e di due stazioni riceventi collocate rispettivamente in Italia (Roma) ed in Grecia (Chania), sono state effettuate in diverse condizioni di attività geomagnetica. Sempre nell ambito del progetto DIAS è stato realizzato un server, accessibile su web ( in grado di garantire un facile accesso ai dati ionosferici e di elaborare sia mappe di previsioni ionosferiche a breve, medio e lungo termine, che indici di allerta ionosferici. È stato inoltre avviato lo sviluppo di un modello locale di previsione della frequenza critica (fof2) della strato ionosferico F2, basato sui valori orari di fof2 e sull indice geomagnetico planetario Ap modificato. Nell ambito del progetto COST296 (Mitigation of Ionospheric Effects on Radio Systems) si è focalizzata l attenzione essenzialmente sullo studio di eventi di assorbimento registrati nel 2005 presso la base italiana in Antartide (MZS) e sullo sviluppo di modelli per la previsione delle condizioni ionosferiche. Le variazioni a lungo termine della ionosfera sono state infine studiate tenendo conto della variazione secolare del campo magnetico terrestre. Mappa in tempo magnetico locale dell indice di scintillazione S4 simulato dal modello di irregolarità ionosferiche. Attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2007 Nell ambito degli studi connessi alla fisica della magnetosfera, durante il triennio , si intendono proseguire gli studi relativi alla dinamica magnetosferica, alle variazioni del campo magnetico terrestre e all interazione di quest ultimo con il vento solare. In quest ambito ci si propone in particolare di: a) ultimare lo studio delle proprietà del ciclo solare mediante l analisi delle componenti ortogonali naturali (NOC); b) studiare le proprietà delle fluttuazioni del campo geomagnetico attraverso la decomposizione NOC al fine di evidenziare le varie strutture persistenti dovute ai sistemi di correnti magnetosferiche-ionosferiche; c) proseguire gli studi sulla dinamica magnetosferica in termini di termodinamica statistica del non-equilibrio; d) approfondire l analisi delle modalità di 121

168 Piano Triennale di Attività Ricostruzione della mappa sinoptica delle macchie solari utilizzando il metodo delle componenti ortogonali naturali (NOC). propagazione delle pulsazioni geomagnetiche nella calotta polare, anche in relazione alle condizioni del vento solare; e) effettuare un analisi comparata della variazione diurna osservata a Baia Terra Nova ed a Scott Base essendo la localizzazione delle due stazioni tale da permettere di osservare, con un semplice ritardo temporale, la stessa fenomenologia legata alle correnti allineate al campo geomagnetico; f) analizzare le pulsazioni geomagnetiche di bassa frequenza osservate a Dome C essendo ormai disponibile una seria temporale di dati tali da permettere di effettuare analisi statistiche e di dipendenza stagionale; g) elaborare i dati acquisiti durante la campagna antartica Verranno infatti installati quattro magnetometri nella regione compresa tra Baia Terra Nova e Dome C, allineati lungo un meridiano magnetico, ciò consentirà lo studio della coerenza dei segnali attraverso la calotta polare, delle modalità di penetrazione e propagazione delle onde ULF nella magnetosfera e dell occorrenza dei modi globali di oscillazione della magnetosfera anche nella calotta polare. Per quanto concerne le attività di fisica dell alta atmosfera queste saranno caratterizzate da un forte coinvolgimento nella celebrazione del cinquantesimo anniversario dell anno geofisico internazionale attraverso le campagne speciali di misura previste nell ambito PNRA per l anno polare internazionale (IPY) e, a livello nazionale ed europeo, per l anno eliofisico internazionale (IHY). Durante il 2007, in particolare, saranno estesi gli studi delle scintillazioni polari ed equatoriali, sarà realizzata una nuova versione del modello di irregolarità ionosferiche, saranno sviluppati nuovi strumenti di tomografia ionosferica sull area mediterranea e saranno ulteriormente approfonditi gli studi sulle variazioni secolari della ionosfera. Verranno inoltre analizzati gli eventi di assorbimento (PCA) registrati con il riometro a 30 MHz nella base italiana in Antartide (stazione Mario Zucchelli), che saranno posti in relazione con l attività magnetica e le sorgenti solari che li hanno causati. Nel 2007 il progetto DIAS prevede la costituzione di un consorzio tra i partner europei che hanno contribuito alla realizzazione del server. Tale consorzio dovrà svolgere sia funzioni di gestione, manutenzione e sviluppo del server che funzioni di gestione commerciale riguardo le modalità di abbonamento per gli utenti interessati. A partire dal 2007 il DIAS verrà continuamente aggiornato e ulteriormente sviluppato per soddisfare le esigenze dei nuovi eventuali utenti. È prevista l estensione dei modelli di previsione a regioni extra-europee di importanza strategica. Infine, nell ambito dello sviluppo di modelli atti a fornire previsioni realistiche delle frequenze da utilizzare Esempio di mappa di previsione a lungo termine della massima frequenza utilizzabile (MUF) per le comunicazioni HF prodotta dal DIAS. per assicurare un buon radiocollegamento si prevede di: 122

169 Obiettivi da conseguire nel Triennio a) confrontare la MUF ottenuta con il modello SIRMUP, con la MUF misurata nei radio collegamenti Inskip-Roma e Inskip Chania in periodi magneticamente quieti e disturbati per gli anni ; b) applicare il modello locale di previsione di fof2 ad altri eventi di tempesta e confrontare i risultati con altri modelli di previsione. Articoli pubblicati su riviste JCR (54) Buresova D., Cander L.R., Vernon A., Zolesi B. (2006). Effectiveness of the IRI-2001-predicted N(h) profile updating with the real-time measurements under intense geomagnetic storm conditions over Europe, Adv. Space Res., 5, (74) Consolini G., De Michelis P., Kretzschmar M. (2006). A thermodynamic approach to the magnetospheric complexity: the role of fluctuations, Space Science Reviews, 38808, (147) Lepidi S., Cafarella L., Santarelli L. (2006). Low frequency geomagnetic field fluctuations at cap and low latitude during October 29-31, 2003, Ann. Geophys. (186) Perrone L., Pietrella M., Zolesi B. (2006). A Prediction Model of fof2 over Periods of Severe Geomagnetic Activity, Adv. Space Res. (210) Santarelli L., Cafarella L., Lepidi S., Di Mauro D., Meloni A. (2006). Geomagnetic daily variation studies at Mario Zucchelli Station (Antarctica) through fourteen years, Ann. Geophys. (246) Villante U., Vellante M., Francia P., De Lauretis M., Meloni A., Palangio P., Zolesi B., Pezzopane M., Förster M., Zhang T.L., Magnes W., Nenovski P., Cholakov I., Wesztergom V. (2006). ULF fluctuations of the geomagnetic field and ionospheric sounding measurements at low latitudes during the first CAWSES campaign, Annales Geophysicae, 5, (251) Zolesi B., Cander L.R. (2006). Effects of the upper atmosphere on terrestrial and Earth-space communications: Final results of the EU COST 271 Action, Adv. Space Res., 6, Articoli pubblicati su riviste non-jcr (254) Alfonsi L., De Franceschi G., Romano V., Aquino M., Dodson A. (2006). GPS positioning errors during the space weather event of October 2003, Location Magazine. (299) De Franceschi G., Alfonsi L., Romano V. (2006). ISACCO: an Italian project to monitor the high latitudes ionosphere by means of GPS receivers, GPS Solutions, 4,

170 Piano Triennale di Attività Sismologia storica e archeosismologia Curatore/i Paola Albini, Fabrizio Galadini Sezioni che hanno concorso alle attività CNT, RM1, BO, CT, MI, NA Stato di attuazione delle attività relativamente al 2006 Le ricerche dell OS Sismologia storica e Archeosismologia hanno carattere multidisciplinare e, oltre alla componente sismologico-storica e geoarcheologica, comprendono contesti culturali non adiacenti. In ambito di sismologia storica, le attività internazionali sono proseguite all interno dell ESC WG Historical Seismology e sono iniziate quelle all interno del progetto europeo NERIES, NA4 Distributed Archive of Historical Earthquake Data. Sul piano nazionale, gli studi di forti terremoti hanno riguardato: i terremoti del 1950 e 1951 Gran Sasso-Laga e del 1958 Aquilano, per i quali sono state integrate le scarse conoscenze pregresse e fornite nuove interpretazioni delle sorgenti causative (per il terremoto del 1950 l incremento delle osservazioni macrosismiche è pari al 300% ca); sono proseguite la revisione delle conoscenze e l acquisizione di nuovi dati sui terremoti del 1466 Irpinia, del 1805 Molise, del 1905 Capo Vaticano, del 1901 Salò (la sorgente del 1466 è stata associata a quella del terremoto del 1980 Irpinia); sono iniziate le ricerche su due terremoti abruzzesi, 1881 Abruzzo meridionale e 1933 Maiella (per il 1881 i dati raccolti hanno accresciuto le osservazioni macrosismiche del 50%). In stretta collaborazione con il TTC 5.1 Banche dati e metodi macrosismici è proseguita la revisione dei terremoti di moderata intensità. Particolare attenzione è stata rivolta a quegli eventi ancora privi di uno studio che contenga stime dell intensità. Per individuare terremoti sinora sconosciuti ai cataloghi sono stati compiuti spogli di diaristica e fonti giornalistiche tra XVI e XVIII secolo; per il 1500 l esito preliminare è l incremento del 30% ca dei terremoti con effetti di danno. Le ricerche nell area etnea hanno esteso le conoscenze prima del 1832; un inventario di fonti storiche a carattere scientifico e una loro prima analisi hanno evidenziato terremoti sinora non noti nel XVIII secolo. In ambito archeosismologico, la ricerca metodologica è stata affrontata all interno dell ESC WG Archaeoseismology, cui è associata l attività per la pubblicazione del volume del Journal of Seismology, Archaeoseismology at the beginning of the 21 st century. Le indagini su specifici terremoti dell antichità includono: la rianalisi degli effetti di un terremoto tardoantico nell area marsicana, che la definizione archeo-cronologica permette ora di associare all evento del 508 d.c.; la prosecuzione delle indagini sul terremoto del II secolo d.c in area sulmonese, per il quale i dati su alcuni siti fornirebbero il quadro degli effetti nel campo lontano. Inoltre, in Campania, i dati archeologici sono stati usati per individuare tracce di terremoti e di processi deformativi associati ad attività eruttive nell area vulcanica napoletana; in Sicilia, sono state svolte indagini al piede del promontorio del sito archeologico di Tindari per individuare strutture antropiche sommerse, legate a crolli e sprofondamenti per un terremoto del I secolo d.c. Distribuzione degli effetti relativi al terremoto del 5 settembre 1950, Gran Sasso-Laga (da Tertulliani et al., sottomesso alla rivista Il Quaternario ). Attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2007 Questo OS intende proseguire in attività e ricerche finalizzate ad approfondire le conoscenze sui terremoti dei secoli passati attraverso l integrazione e il contributo metodologico di diverse discipline, quali la storia, l archeologia, la sismologia e la geologia. Le ricerche di sismologia storica comprendono sia l individuazione e la raccolta di fonti storiche primarie sui terremoti, sia la loro interpretazione attraverso un approccio che 124

171 Obiettivi da conseguire nel Triennio integra le metodologie peculiari alla storiografia e alla sismologia. I dati prodotti vengono utilizzati nella preparazione di cataloghi parametrici, per una miglior definizione delle strutture sismogenetiche e nelle valutazioni della pericolosità del territorio italiano. L attività nel 2007 prevede la prosecuzione delle collaborazioni internazionali nel progetto europeo NERIES, NA4 Distributed Archive of Historical Earthquake Data e dell ESC WG Historical Seismology. Le ricerche si articolano principalmente nei seguenti punti: i) Studi di forti terremoti e in particolare di sequenze sismiche in aree prioritarie. Proseguono le ricerche sui terremoti distruttivi del settore esterno abruzzese (in particolare gli eventi del 1881 e del 1933) già iniziate nel Per migliorare le conoscenze sulle caratteristiche sismotettoniche dell area adriatica abruzzese, iniziano indagini su eventi minori, come quelli del 1882 e del Viene conclusa la revisione dei terremoti di Salò 1901 e Capo Vaticano In area mediterranea prosegue la ricerca sulla costa adriatica orientale. ii) La revisione sistematica di terremoti di moderata intensità e privi di dati di intensità macrosismica coinvolge alcune centinaia di eventi; l esito previsto, pur se preliminare, è un significativo incremento dei dati macrosismici, stimabile in osservazioni ca, oltre al ridimensionamento di alcuni eventi al di sotto della soglia attuale del catalogo parametrico. iii) Individuazione e studio di eventi non noti ai cataloghi parametrici correnti. Proseguono le ricerche di terremoti non noti al catalogo parametrico italiano e si avviano studi approfonditi degli eventi più rilevanti (al di sopra della soglia di danno) emersi dalla prima fase di indagine; particolare attenzione sarà rivolta all Italia meridionale e ai periodi tra 1450 e 1650, Le ricerche sull area etnea saranno finalizzate ad estendere a ritroso il catalogo locale che oggi va dal 1832 al presente. La ricerca storica, sinora limitata alle fonti storiche di carattere scientifico, riguarderà anche lo studio di fonti di tipo storiografico ed amministrativo. Tutte le attività descritte sono svolte in collaborazione con il TTC 5.1 Banche dati e metodi macrosismici, contribuiscono all implementazione del database e pongono le premesse per l aggiornamento del catalogo parametrico. Le indagini archeosismologiche incrementano le conoscenze sui terremoti del passato sconosciuti o poco definiti dalle fonti storiche, attraverso l individuazione delle loro tracce archeologiche. Unendo il quadro territoriale degli effetti, cioè l insieme delle tracce ubiquitarie e sincrone del terremoto, alle conoscenze sismotettoniche di un area, si definiscono le caratteristiche energetiche e i parametri epicentrali dei terremoti. L indirizzo delle ricerche per il 2007 riguarda: i) La ricostruzione degli effetti di terremoti dell antichità e la loro definizione cronologica coinvolgono ricerche nell area abruzzese e sono vincolate a scavi, recenti o in corso, ad Alba Fucens per reperire altre evidenze della distruzione dell abitato; a Peltuinum e a Cerchio per verifica dei dati. Nuovi vincoli cronologici sull evento tardoantico nella regione marsicana potranno derivare dall analisi dei materiali ceramici dello scavo dell anfiteatro a San Benedetto dei Marsi. In area sulmonese, l attività è volta a completare il quadro delle evidenze compatibili con l evento del II secolo d.c. Nella zona falcata del porto di Messina prosegue l indagine per individuare lesioni e crolli parziali sugli alzati di antiche costruzioni, legati ai terremoti del 1783, 1894 e La distribuzione dei danni viene posta in correlazione con le informazioni geologiche di sottosuolo per chiarire il ruolo dei fattori di amplificazione locale sulla risposta delle strutture. ii) Le ricerche nell area di Tindari e a Creta sono legate alla definizione del campo di deformazione cosismico in base all ubicazione di marker archeologici. A Tindari si prevedono indagini di archeologia subacquea in cerca di nuovi evidenze di crolli e sprofondamenti. Saranno raccolte informazioni su siti di età romana imperiale nelle zone costiere dell isola di Creta per definire un andamento dei movimenti verticali lungo costa riferibili al terremoto del 365 d.c. iii) In campo metodologico si prevede un affinamento dell analisi delle stratigrafie archeologiche comprendenti unità di crollo per definire relazioni tra caratteristiche sedimentologiche delle unità e motivi della loro formazione. Articoli pubblicati su riviste JCR Crollo sincrono delle lastre del balteo dell anfiteatro di San Benedetto dei Marsi causato da un terremoto distruttivo di età tardoantica (Galadini, 2006). (20) Azzaro R., Bernardini F., Camassi R., Castelli V. (2006). The 1780 seismic sequence in NE Sicily (Italy): shifting an underestimated and mislocated earthquake to a seismically low rate zone, Nat. Hazards. 125

172 Piano Triennale di Attività (122) Galadini F., Hinzen K.G., Stiros S. (2006). Archaeoseismology: methodological issues and procedure, J. Seismol., 4, (123) Galadini F., Hinzen K.G., Stiros S. (2006). Preface to the special issue dedicated to Archaeoseismology, J. Seismol., 4, Articoli pubblicati su riviste non-jcr (261) Azzaro R., Cascone M., Camassi R., Amantia A., Guglielmino F., Mangiagli S., Peruzza L. (2006). Terremoti e città fantasma in Sicilia, un viaggio attraverso i luoghi della memoria, Collana prodotti divulgativi EDURISK. (262) Azzaro R., Cascone M., Camassi R., Amantia A., Guglielmino F., Mangiagli S., Peruzza L. (2006). Earthquakes and ghost towns in Sicily, a journey through places of memory, Collana prodotti divulgativi EDURISK. (273) Boncio P., Galadini F., Visini F., Pace B., Lavecchia G. (2006). Escursione al bacino del Fucino: evidenze di tettonica distensiva attiva e sismogenetica in Appennino centrale, (274) Borghesi H., Ceccaroni E., D Antuono N., Galadini F., Villa D. (2006). La villa rustica in località Macerine, (280) Camassi R., Castelli V. (2006). La percezione dei terremoti del 1703 nelle fonti giornalistiche coeve. (287) Castelli V., Bernardini F. (2006). Unearthing earthquakes in the Sienese Crete. (288) Castelli V., Bernardini F. (2006). Sismologia storica e conservazione del patrimonio culturale: il caso delle Crete senesi, (289) Castelli V., Camassi R. (2006). A che santo votarsi. L influsso dei grandi terremoti del 1703 sulla cultura popolare. (316) Galadini F. (2006). Le evidenze del terremoto tardoantico,

173 Obiettivi da conseguire nel Triennio Obiettivo Generale 4: Comprendere e affrontare i rischi naturali 4.1. Metodologie sismologiche per l ingegneria sismica Curatore/i Giovanni Iannaccone, Antonio Rovelli, Gaetano Zonno Sezioni che hanno concorso alle attività RM1, MI, NA Stato di attuazione delle attività relativamente al 2006 Le attività di ricerca di questo Obiettivo riguardano lo sviluppo e l applicazione di metodologie globalmente riferibili al settore internazionalmente conosciuto come Engineering Seismology. Nel 2006, le ricerche sono state sviluppate principalmente nell ambito di progetti finanziati dal Dipartimento della Protezione Civile, dall Unione Europea, dal MIUR, e dal DOE (Department of Energy degli USA). Le principali tematiche affrontate hanno riguardato le metodologie per la stima della pericolosità sismica, lo studio degli effetti di sito e delle frane, le leggi di scala della radiazione rilasciata dalla sorgente sismica, la modellazione numerica della propagazione delle onde sismiche. Molti dei risultati sono stati utilizzati nel corso dell anno per l aggiornamento dei documenti di rilevanza nazionale che definiscono la pericolosità sismica in Italia. Sono state studiate sia zone colpite recentemente da terremoti (Lombardia, Appennino Umbro-Marchigiano, Molise, Sicilia settentrionale e orientale) sia aree di potenziale interesse (Roma, Gubbio, area vesuviana). Particolare attenzione è stata dedicata alla calibrazione di leggi empiriche che descrivono l attenuazione del moto sismico in regioni italiane ed europee (Appennino Centrale, Pozzuoli-Solfatara, Appennino Campano-Lucano, Molise, Appenino Meridionale-Arco Calabro, zona etnea, Turchia). Una importante attività di verifica delle capacità predittive delle relazioni di attenuazione è stata avviata per la regione intorno alla Baia di San Francisco, per la quale esistono grandi moli di dati weak- e strong-motion. È stato anche rimodulato il processamento delle registrazioni accelerometriche sviluppando strumenti di analisi specifici per meglio caratterizzare il dato ai fini della stima dei parametri strong motion, con particolare attenzione alle forme d onda di spostamento. L area Studio del terremoto Campano - Lucano del 23 novembre 1980 (Magnitudo 6.9). In alto a sinistra: analisi degli accelerogrammi delle sei stazioni pù prossime all area epicentrale: Mercato S. Severino (MRT), Auletta (ALT), Bisaccia (BSC), Calitri (CLT), Sturno (STR) e Bagnoli Irpino (BGI). La simulazione dello scuotimento (faglia principale 0 sec) viene effettuata tramite sismogrammi sintetici prodotti da due diverse tecniche: DSM (Deterministic Stochastic Method) e HIC (Hybrid k-squared Method) nella banda di frequenza Hz. In alto a destra: calcolo tra gli spettri di Fourier osservati e simulati per le stazioni di Bisaccia (BSC) e Bagnoli (BGI). In basso: esempi di scenari di scuotimento, ottenuti tramite il programma DSM, espressi attraverso mappe di accelerazione calcolate al variare della posizione del punto di nucleazione (a sinistra, meccanismo di rottura sul piano di faglia bilaterale; a destra, meccanismo unilaterale con direzione SE - NW). dell Irpinia è oggetto di uno specifico progetto (PROSIS) del MIUR che ha portato alla realizzazione di un Centro per la Sismologia e l Ingegneria Sismica a 127

174 Piano Triennale di Attività Grottaminarda (AV). Nell ambito del progetto europeo LESSLOSS - Risk Mitigation for Earthquakes and Landslide la modellazione numerica delle forme d onda del moto per forti terremoti su faglie estese ha fornito i sismogrammi sintetici necessari per previsioni di danno agli edifici ed alle infrastrutture nelle aree urbane di Istanbul, Lisbona e Salonicco. Nei progetti DPC i principali obiettivi sono stati l integrazione della documentazione delle mappe di pericolosità sismica del territorio nazionale, la definizione di linee guida per la generazione di sismogrammi sintetici da utilizzare per la costruzione di scenari sismici, la generazione di mappe di scuotimento in Utilizzando le registrazioni dei terremoti dell area vesuviana sono stati costruiti modelli di attenuazione e leggi di scala che consentono, attraverso metodi stocastici, la generazione di sismogrammi sintetici di potenziali terremoti con sorgenti estese. tempo quasi-reale, la definizione dell input sismico sulla base degli spostamenti attesi. Si è avviata una stretta interazione con gli ingegneri della Rete dei Laboratori Universitari di Ingegneria Sismica (ReLuis) sulle tematiche dell input sismico per la progettazione. Attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2007 L Obiettivo prevede lo sviluppo di ricerche sia di carattere sperimentale che teorico. Tra le attività sperimentali sono previsti: 1) esperimenti di sismica attiva e passiva per la definizione della struttura del sottosuolo, con particolare attenzione alla determinazione del profilo verticale di velocità (la media di Vs negli ultimi 30 metri è la base della classificazione geologica dei siti prevista dalla normativa). Le aree di studio saranno Tomba di Buia (Friuli) e Benevento; 2) esperimenti con stazioni accelerometriche e sismometriche in free-field, anche in configurazione di antenna sismica (array) con piccola apertura atta a fornire informazioni sulla risposta sismica locale sia in termini di variazioni relative in ampiezza che mediante inversione della dispersione delle onde di superficie. Oltre alle stazioni operative in Val d Agri e nella piana di Gubbio, esperimenti con array avranno luogo in aree caratterizzate da intensa fratturazione (zone di faglia) sul Monte Etna. Verranno inoltre elaborati i dati acquisiti durante un esperimento internazionale effettuato con un centinaio di stazioni sulla frana di Cavola (Emilia-Romagna); 3) il monitoraggio sismico di un edificio campione, al fine di studiarne la risposta per diversi livelli di eccitazione: continuerà l esperimento già in atto ad Ariano Irpino. Altri filoni di ricerca utilizzeranno i potenti mezzi di calcolo di cui l istituto dispone per analizzare grandi quantità di dati strumentali forniti dalle reti di monitoraggio sismico dell INGV. Ad esempio, sono previsti studi sulle leggi di scala dei terremoti con approcci innovativi, analisi tomografiche con inversione congiunta di velocità e attenuazione nel sottosuolo e nella crosta, e la calibrazione di relazioni predittive del moto del suolo attraverso le forme d onda di piccoli terremoti finalizzata alla previsione dei forti scuotimenti. Il calcolo parallelo verrà utilizzato per la generazione di sismogrammi sintetici e la simulazione di effetti propagativi dell energia sismica irradiata dai terremoti. Tutti questi studi riguarderanno principalmente le regioni italiane, ma nell ambito di collaborazioni internazionali si analizzeranno anche i dati della California e di altre regioni del mondo, grazie a finanziamenti di istituzioni internazionali (ad esempio, il Department of Energy degli USA). La pericolosità sismica in Italia sarà studiata sia su scala nazionale che in aree campione (Molise, Garda, Gubbio, Vesuvio, Pozzuoli-Solfatara, Potenza, zona etnea). L area dell Irpinia continuerà ad essere l obiettivo del progetto PRO- SIS: le iniziative sviluppate presso il Centro per la Sismologia e l Ingegneria Sismica di Grottaminarda (AV) saranno finalizzate all individuazione e caratterizzazione di faglie attive in Irpinia mediante studi multidisciplinari (geologia di superficie, aerofotogeologia, prospezioni sismiche ad alta risoluzione), ed al monitoraggio sismico di bacini e strutture tettoniche in Italia Meridionale. Un alta percentuale delle ricerche di questo OS sarà svolta nell ambito dei progetti sismologici sponsorizzati dal Dipartimento della Protezione Civile e dall Unione Europea. In particolare, i principali prodotti dei progetti della conven- 128

175 Obiettivi da conseguire nel Triennio L analisi dei dati di numerosi terremoti registrati da due transetti nella piana di Gubbio (PG), trasversalmente (INGV) e longitudinalmente (GFZ) all asse maggiore del bacino, consentirà di quantificare l effetto di amplificazione prodotto dal riempimento sedimentario nelle diverse zone della piana. Combinando i risultati di questa analis,i con le informazioni geologiche sulla struttura del bacino, sarà possibile comprendere l origine del treno d onda di grande ampiezza (6 cm) e durata (una trentina di secondi) che è stato registrato al centro della piana durante il terremoto del 26 Settembre 1997 (Umbria-Marche, ore 11:40). zione DPC-INGV saranno: 1) nuove mappe di pericolosità del territorio nazionale sulla base di ordinate spettrali di spostamento; 2) una sofisticata procedura per realizzazione di mappe di scuotimento in tempo quasi-reale; 3) la realizzazione di un archivio digitale dei dati accelerometrici dei forti terremoti italiani, opportunamente riprocessati, includendo informazioni sulle sorgenti sismiche e le condizioni geologiche dei siti; 4) la revisione delle relazioni di attenuazione di parametri strumentali del moto del suolo con particolare attenzione alle variazioni regionali; 5) un analisi comparativa di metodi per la valutazione degli effetti amplificativi dovuti alla geologia di superficie sia a scala locale che nazionale. I risultati conclusivi del progetto LESSLOSS - Risk Mitigation for Earthquakes and Landslide si concentreranno sugli aspetti innovativi legati al trattamento della variabilità dell input sismico ottenuta dai sismogrammi sintetici, che è alla base del processo di valutazione delle stime di danno agli edifici ed alle infrastrutture. Questa ultima tematica si interfaccia direttamente con l Obiettivo Specifico 4.2 Scenari e mappe di pericolosità sismica, a cui si rimanda per ulteriori dettagli. A partire dall anno 2007 un ulteriore impulso verso le tematiche nel campo della ricerca applicata nel settore dell ingegneria sismica e della riduzione del rischio sismico verrà dalla costituzione di una nuova sede INGV-MI a Pavia presso la Fondazione EUCENTRE. La maggior sinergia nella collaborazione con gli ingegneri verrà rafforzata anche con nuove risorse di personale al fine di conseguire obiettivi concreti in ordine alla valutazione della pericolosità sismica e alla definizione di parametri che entrano nella normativa sismica. Articoli pubblicati su riviste JCR (36) Bindi D., Luzi L., Pacor F., Franceschina G., Castro R.R. (2006). Ground motion predictions from empirical attenuation relationships versus recorded data: the case of the Umbria-Marche (Central Italy) strong motion dataset, Bull. Seismol. Soc. Amer., 3, (37) Bindi D., Parolai S., Görgün E., Grosser H., Milkereit C., Bohnhoff M., Durukal E. (2006). ML scale in Northwestern Turkey from 1999 Izmit aftershocks: updates, Bull. Seismol. Soc. Amer. (68) Castro R.R., Franceschina G., Pacor F., Bindi D., Luzi L. (2006). Analysis of the Frequency Dependence of the S- Wave Radiation Pattern from Local Earthquakes in Central Italy, Bull. Seismol. Soc. Amer., 2, (75) Convertito V., Herrero A. (2006). Reply to: Comment on Influence of Focal Mechanism in Probabilistic Seismic Hazard Analysis, Bull. Seismol. Soc. Amer., (93) Del Pezzo E., Bianco F., Zaccarelli L. (2006). Separation of Qi and Qs from passive data at Mt.Vesuvius: A reappraisal of the seismic attenuation estimates, Phys. Earth Planet. Int., (113) Ferretti G., Massa M., Isella L., Eva C. (2006). Site amplification effects based on teleseismic wave analysis: the 129

176 Piano Triennale di Attività case of Pellice Valley (Piedmont, Italy), Bull. Seismol. Soc. Amer. (124) Gallipoli M.R., Mucciarelli M., Ponzo F., Dolce M., D Alema E., Maistrello M. (2006). Buildings as a seismic source: analysis of a release test at Bagnoli, Italy, Bull. Seismol. Soc. Amer. (130) Giampiccolo E., Tuvè T., Gresta S., Patanè D. (2006). S-waves attenuation and separation of scattering and intrinsic absorption of seismic energy in southeastern Sicily (Italy), Geophys. J. Int., (134) Grant D.N., Bommer J.J., Pinho R., Calvi G.M., Goretti A., Meroni F. (2006). A prioritization scheme for seismic intervention in school building in Italy, Earthquake Spectra. (141) Iervolino I., Convertito V., Giorgio M., Manfredi G., Zollo A. (2006). Real-time risk analysis for hybrid earthquake early warning systems, J. Earthq. Eng. (157) Maresca R., Galluzzo D., Del Pezzo E. (2006). H/V spectral ratios and array techniques applied to ambient noise recorded in Colfiorito basin, Central Italy., Bull. Seismol. Soc. Amer. (161) Marzorati S., Bindi D. (2006). Ambient noise levels in north central Italy, Geochem. Geophys. Geosyst., 9, (187) Petrosino S., Cusano P., Saccorotti G. (2006). Shallow shear-wave velocity structure of Solfatara volcano (Campi Flegrei, Italy), from inversion of Rayleigh-wave dispersion curves, Boll. Geofis. Teor., 38749, (237) Tuvè T., Bianco F., Ibañez J.M., Patanè D., Del Pezzo E., Bottari A. (2006). Attenuation study in the Straits of Messina area (Southern Italy), Tectonophysics, 38810, Articoli pubblicati su riviste non-jcr (260) Azzara R.M., Augliera P., Bergamaschi F., Braun T., D Alema E., Di Giacomo D., Marzorati S., Massa M., Piana Agostinetti N., Piccinini D., Roselli P. (2006). Un array lineare fra Sansepolcro e Anghiari (Alta Valtiberina): acquisizione dati e prime analisi da terremoti e microtremore. (271) Bindi D., Parolai S., Durukal E., Görgün E., Bohnhoff M., Grosser H., Milkereit C. (2006). Ground motion models for north-western Turkey using the 1999 Izmit aftershocks, Geophysical Research Abstracts, (272) Bindi D., Parolai S., Görgün E., Bohnhoff M., Grosser H., Milkereit C., Durukal E. (2006). Aftershocks of the Mw 7.4, 1999 Izmit earthquake: hypocentre determination and local magnitude calibration, Geophysical Research Abstracts, (312) Franceschina G., Pacor F., Cultrera G., Emolo A., Gallovic F. (2006). Modelling directivity effects of the October 21, 2002 (Mw = 5.7), Molise, Southern Italy, earthquake. (313) Franceschina G., Pacor F., Cultrera G., Emolo A., Gallovic F. (2006). Il terremoto del Molise del 31 Ottobre 2002 (Mw=5.8). Modellazione degli effetti di direttività. (318) Galluzzo D., Del Pezzo E., Maresca R., La Rocca M., Castellano M. (2006). Site effects estimation and source scaling dynamics for local earthquakes at Mt. Vesuvius, Italy, ESG2006, Grenoble, 30/08-01/09/2006, (332) Gomez Capera A. (2006). Utilizzo dei dati macrosismici per la determinazione dei parametri delle sorgenti sismogenetiche e la valutazione della pericolosità sismica. (338) Gulia L., Meletti C. (2006). The influence of b-value estimate in seismic hazard assessment. (348) Luzi L. (2006). Sito Web del Progetto DPC-S6 Data base dei dati accelerometrici italiani relativi al periodo , (349) Luzi L., Morasca P., Zolezzi F., Bindi D., Pacor F., Spallarossa D., Franceschina G. (2006). Ground motion models for Molise region (Southern Italy). (354) Maresca R., Nardone L., Galluzzo D., La Rocca M., Del Pezzo E. (2006). Application of the spac method to ambient noise recorded in the Vesuvius area (italy), (358) Marzorati S., Di Giacomo D., D Alema E., Massa M., Bindi D., Augliera P. (2006). Osservazione di microsismi nel Nord Italia. (361) Massa M., Marzorati S., D Alema E., Di Giacomo D., Augliera P. (2006). Site classification assessment for estimating empirical attenuation relationships for North-Central Italy earthquakes. (364) Meletti C., Locati M., Martinelli F., Meroni F., Rubbia G., Stucchi M. (2006). Zonesismiche.mi.ingv.it: il sistema web per la disseminazione dei dati di pericolosità sismica, (365) Meletti C., Stucchi M., Boschi E. (2006). Dalla classificazione sismica del territorio nazionale alle zone sismiche secondo la nuova normativa sismica, (370) Montaldo V. (2006). Seismic hazard and uncertainty assessment in North-Eastern Italy: comparing approaches with varied geological and seismological background. (371) Montaldo V., Meletti C., Stucchi M., Faccioli E., Calvi G., Boschi E., Di Pasquale G., Gomez Capera A. (2006). Seismic hazard data for the new, Italian building code based on European standard. (385) Pacor F., Bindi D., Luzi L., Parolai S., Marzorati S., Monachesi G. (2006). Characteristics of strong motion data recorded in the Gubbio sedimentary basin (Central Italy), Bullettin of Earthquake Engineering. (386) Pacor F., Cultrera G., Emolo A., Gallovic F., Cirella A., Hunstad I., Piatanesi A., Tinti E., Ameri G., Franceschina G. (2006). Effects of directivity on shaking scenarios: an application to the 1980 Irpinia earthquake, M 6.9, Southern Italy, Seismological Research Letters, 2. (387) Pacor F., Franceschina G., Ameri G., Zonno G., Cultrera G., Cirella A., Herrero A., Hunstad I., Piatanesi A., Scognamiglio L., Tinti E., Emolo A., Gallovic F. (2006). Task 1 scenari di scuotimento, Deliverable 0: Tecniche di simulazione. Progetto DPC-INGV S3: scenari di scuotimento in aree di interesse prioritario e/o strategico. 130

177 Obiettivi da conseguire nel Triennio (390) Pessina V., Fiorni E. (2006). Sito Web del Progetto Sismologico S3 (DPC-INGV) Scenari di scuotimento e di danno atteso in aree di interesse prioritario e/o strategico, (421) Zonno G., Carvalho A. (2006). Modeling the 1980 Irpinia earthquake by stochastic simulation. Comparison of seismic scenarios using finite-fault approaches. 131

178 Piano Triennale di Attività Scenari e mappe di pericolosità sismica e danno Curatore/i Aybige Akinci, Massimiliano Stucchi Sezioni che hanno concorso alle attività CNT, RM1, MI Stato di attuazione delle attività relativamente al 2006 Le attività di ricerca di questo OS riguardano la valutazione della pericolosità sismica in casi concreti; nel 2006 hanno riguardato prevalentemente i progetti INGV-DPC. Il progetto S1 ha sostanzialmente concluso i previsti completamenti della mappa di pericolosità sismica prevista dall Ordinanza PCM 3519/2006, che ha assegnato al database di pericolosità sismica prodotto da INGV il ruolo di riferimento nazionale. Il progetto ha reso disponibile, mediante un sito web consultabile tramite webgis, un insieme consistente di dati di pericolosità sismica, per circa punti di una maglia con passo 0.05, relativo a varie probabilità di eccedenza in 50 anni e a diversi periodi di interesse ingegneristico. Fra gli altri risultati, si segnala la compilazione di una mappa di pericolosità sismica in termini di intensità macrosismica, utilizzando nuove relazioni di attenuazione dell intensità. Il progetto S2 ha prodotto elementi di input quali la descrizione della sismogenesi, che include una nuova versione del database DISS (vers ), una nuove versione del database dei meccanismi focali di area mediterranea EMMA e un nuovo campo di velocità GPS di consenso per l area italiana. Tali dati sono poi stati utilizzati per il calcolo della probabilità di attivazione delle principali sorgenti e delle relative incertezze. Il progetto S3 ha come obiettivo il calcolo di scenari di scuotimento in due aree a scopo previsionale (Gubbio e Potenza) e in due, colpite da eventi recenti (basso Molise e bresciano) a scopo di validazione. Le attività sono state dedicate all approfondimento di aspetti teorici della modellazione e all acquisizione dei dati sperimentali. Sono stati elaborati i primi scenari di scuotimento, anche in termini di intensità macrosismica, per Molise e Bresciano. Il completamento degli scenari per Molise e il calcolo degli scenari al bedrock per Potenza sono in fase di conclusione. Le attività del progetto S4 sono state dedicate allo sviluppo del database sismologico necessario per l eleborazione di ShakeMap, che consente di produrre scenari di scuotimento sismico in tempo quasi reale, utilizzando una serie di procedure iterative multi-stadio. Alla fine del 2006 ShakeMap-3.1 risulta installata sul server interno wood.int.ingv.it. Sono state sviluppate leggi di attenuazione con validità regionale e calibrate sui dati digitali registrati negli ultimi dieci anni, che sono poi state implementate in ShakeMap. Nell ambito del Progetto UE Less Loss, per le città di Istanbul e Salonicco sono stati applicati differenti criteri per selezionare accelerogrammi sintetici da utilizzare nelle successive stime di danno. In particolare, la scelta degli scenari di scuotimento e dei corrispondenti accelerogrammi sintetici è stata effettuata valutando i risultati attraverso il confronto con i valori predetti dalle leggi di attenuazione del moto del suolo e dalle stime probabilistiche. Attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2007 Nell ambito del progetto S1 verranno completate le attività previste, con particolare riferimento ai seguenti punti: valutazioni sperimentali di a max e di spettri di risposta calibrate per le condizioni locali; disaggregazione dei dati di MPS04 in termini di M-D; suggerimenti per l eventuale aggiornamento di MPS04; procedure per la valutazione comparativa di stime di pericolosità anche in rapporto agli osservabili disponibili; trasferimento al progetto S5 degli elementi di ingresso sismologici più aggiornati. Verrà continuata l assistenza al DPC per la formulazione dei criteri per l assegnazione dei comuni alle zone sismiche. L ultimo anno del progetto S2 dovrebbe vedere il completamento della attività relative ai dati di base, ovvero mappatura delle Schermata iniziale della applicazione WebGis realizzata per la disseminazione dei dati di pericolosità sismica del territorio nazionale. 132

179 Obiettivi da conseguire nel Triennio Mappa della pericolosità sismica valutata in termini di intensità macrosismica con probabilità di superamento del 10% in 50 anni per l Italia continentale e la Sicilia, ottenuta come mediana di rami dell albero logico. a) Mappa della mediana; b) mappa del 16mo percentile; c) mappa dell 84mo percentile. sorgenti sismogenetiche e caratterizzazione della sismicità strumentale. Allo stesso tempo arriveranno a maturazione le attività più innovative: verrà completato il modello geodinamico numerico agli elementi finiti che dovrà fornire gli strain rates (da convertire poi in slip rates) per tutte le sorgenti sismogenetiche identificate nella prima parte del progetto e ad ogni sorgente verrà assegnata una probabilità di accadimento del terremoto massimo. Ulteriori elaborazioni riguarderanno l uso estensivo della tecnica AMR (Accelerated Moment Release), con la prospettiva di applicarla su base regolare ai dati registrati dalla rete nazionale per determinare aumenti della sismicità di fondo e quindi della probabilità di un forte terremoto, in specifiche aree della penisola. Per la conclusione del progetto DPC-S3 verranno calcolati gli scenari di scuotimento, includendo gli effetti di sito, in tutte le aree individuate (Garda, Molise, Potenza e Gubbio). Per le aree di validazione i risultati saranno confrontati con il danneggiamento verificatosi e si valuterà il livello di complessità dei modelli e la quantità di informazioni necessari al fine di riprodurre ed interpretare gli effetti del terremoto. I livelli di complessità nelle stime del moto al bedrock saranno ottenuti applicando diversi modelli predittivi. Allo stesso modo la risposta di sito sarà valutata a diversi livelli di complessità, partendo da classificazioni di sito standard fino al calcolo delle funzioni di trasferimento teoriche utilizzando modelli 3D (San Giuliano di Puglia e Gubbio). Per quanto riguarda le aree di previsione l obiettivo principale sarà elaborare procedure per controllare e, successivamente, esprimere in modo sintetico la variabilità del moto attesa nei pressi di una faglia finita, legata all impossibilità di prevedere le modalità con cui avverrà un terremoto futuro (direzione della rottura, velocità di rottura, ecc.). Per Gubbio si prevede di generare scenari riproducendo in dettaglio gli effetti del bacino, che introducono variazioni significative del moto sia in termini di ampiezza che di durata. Per Potenza si prevede di completare la definizione delle distribuzioni di diversi parametri di scuotimento atteso (valori di picco, ordinate spettrali, intensità di Arias, intensità di Housner), ottenute al variare dei parametri descriventi la cinematica della sorgente sismica. Inoltre, si prevede di calcolare sismogrammi sintetici a larga banda corrispondenti ai diversi parametri delle distribuzioni trovate (media mediana, diversi percentili). Le distribuzioni ottenute e i corrispondenti sismogrammi sintetici saranno utilizzati per calibrare curve e stimare scenari di danno per diverse tipologie edilizie. I risultati di tutte queste attività convergeranno nella definizione di Linee Guida per la generazione di scenari di scuotimento deterministici. Nelle attività in cui si articola il progetto S4 si prevede di utilizzare/sviluppare un insieme di procedure multi-stadio che, in funzione delle caratteristiche dell evento sismi- Database DISS 3.0.2, elaborato nell ambito del progetto INGV-DPC S2 Valutazione del potenziale sismogenetico e probabilità dei forti terremoti in Italia. Il database consente l accesso ai dati relativi a 115 sorgenti sismogenetiche individuali e 81 sorgenti sismogenetiche areali e la loro manipolazione in ambiente GIS. I dati di supporto includono oltre riferimenti bibliografici, circa 800 immagini e oltre 300 pagine di testi. Dal 2006 il database può essere visualizzato e interrogato anche attraverso una innovativa interfaccia che utilizza il software Google Earth. 133

180 Piano Triennale di Attività Mappe del picco di accelerazione al bedrock (in cm/s 2 ) per l area epicentrale del terremoto del Molise del 31 Ottobre 2002, Mw =5.8, calcolate con due diversi modelli. A sinistra mappa di livello 0, ottenuta dall applicazione di una legge di attenuazione empirica valida per l area; a destra mappa di livello 1, calcolata attraverso tecniche di simulazione a faglia finita. co e della tipologia dei dati sismologici disponibili, consentano differenti determinazioni delle caratteristiche della sorgente sismica: in una prima fase si provvederà a calcolare la magnitudo ed il tensore momento sismico. Verranno inoltre sperimentate e validate le procedure di inversione per la stima della distribuzione dello slip sulla superficie di faglia (quantificazione degli effetti di direttività) per verificarne l effettivo utilizzo in tempo quasi reale nel caso di eventi particolarmente rilevanti. Saranno implementate procedure per l analisi delle sequenze di aftershocks in tempo reale. Faranno capo a questo progetto anche le attività per l implementazione e la verifica del programma di calcolo ShakeMap e per predisporre il sito web denominato Integrated Italian Seismic Network. Nell ambito del Progetto Less Loss la maggior parte delle attività sarà dedicata alla divulgazione dei risultati ottenuti, preparando rapporti tecnici e partecipando ad incontri pubblici nelle tre città campione (Lisbona, Istanbul e Salonicco) in cui è prevista la partecipazione di un pubblico non specializzato nel settore (amministratori e tecnici locali). ShakeMaps generate per il terremoto di M 3.9 del 20/05/2006. A) mappa delle intensità espresse in instrumental intensity ; B) PGA; C) PGV; D) mappa dell intensità strumentale visualizzata mediante Google Earth. 134

181 Obiettivi da conseguire nel Triennio Articoli pubblicati su riviste JCR (19) Azzaro R., Barbano M.S., D Amico S., Tuvè T. (2006). The attenuation of seismic intensity in the Etna region and comparison with other Italian volcanic districts, Ann. Geophys. (80) Cultrera G., Akinci A., Lombardi A.M., Pacor F., Ameri G., Cocco M., Franceschina G., Pessina V., Zonno G. (2006). Ground motion scenarios for urban areas and infrastructures: the case of Istanbul, Turkey, Science, 2. (96) Di Giulio G., Cornou C., Ohrnberger M., Wathelet M., Rovelli A. (2006). Deriving wavefield characteristics and shearvelocity profiles from two-dimensional small-aperture arrays analysis of ambient vibrations in a small-size alluvial basin, Colfiorito, Italy, Bull. Seismol. Soc. Amer., (157) Maresca R., Galluzzo D., Del Pezzo E. (2006). H/V spectral ratios and array techniques applied to ambient noise recorded in Colfiorito basin, Central Italy., Bull. Seismol. Soc. Amer. (194) Podestà S., Resemini S., Bindi D., Spallarossa D. (2006). Influence of ground motion characteristics on monumental building damage: the 2002 Molise earthquake (Southern Italy), J. Earthq. Eng., 3, (231) Stramondo S., Chini M., Bignami C., Tertulliani A., Pierdicca M. (2006). The radar and optical remote sensing for damage detection: results from different case studies, Int. J. Remote Sens., (232) Strasser F.O., Montaldo V., Douglas J., Bommer J.J. (2006). Comment on Influence of fochal mechanism in probabilistic seismic hazard analysis by Vincenzo Convertito and André Herrero, Bull. Seismol. Soc. Amer., 2, Articoli pubblicati su riviste non-jcr (256) Ameri G., Cultrera G., Franceschina G., Pacor F., Akinci A., Lombardi A.M., Pessina V., Zonno G., Cocco M. (2006). Ground motion scenarios for engineering applications: the case of Thessaloniki, Greece. (304) Di Capua G., Curti E., Lemme A., Peppoloni S., Podestà S. (2006). Simplified parameters for the evaluation of site effects in the seismic risk analyses of monuments, Proceedings of the First European Conference on Earthquake Engineering and Seismology, 3-8 September, Geneve, Switzerland (CD-ROM). (311) Fiorini E., Tibaldi A., Zonno G., Garcia-Fernandez M. (2006). Probabilistic Seismic Hazard Analysis of Northern Andes: a comparison between different approaches. (312) Franceschina G., Pacor F., Cultrera G., Emolo A., Gallovic F. (2006). Modelling directivity effects of the October 21, 2002 (Mw = 5.7), Molise, Southern Italy, earthquake. (313) Franceschina G., Pacor F., Cultrera G., Emolo A., Gallovic F. (2006). Il terremoto del Molise del 31 Ottobre 2002 (Mw=5.8). Modellazione degli effetti di direttività. (332) Gomez Capera A. (2006). Utilizzo dei dati macrosismici per la determinazione dei parametri delle sorgenti sismogenetiche e la valutazione della pericolosità sismica. (338) Gulia L., Meletti C. (2006). The influence of b-value estimate in seismic hazard assessment. (364) Meletti C., Locati M., Martinelli F., Meroni F., Rubbia G., Stucchi M. (2006). Zonesismiche.mi.ingv.it: il sistema web per la disseminazione dei dati di pericolosità sismica, (365) Meletti C., Stucchi M., Boschi E. (2006). Dalla classificazione sismica del territorio nazionale alle zone sismiche secondo la nuova normativa sismica, (370) Montaldo V. (2006). Seismic hazard and uncertainty assessment in North-Eastern Italy: comparing approaches with varied geological and seismological background. (371) Montaldo V., Meletti C., Stucchi M., Faccioli E., Calvi G., Boschi E., Di Pasquale G., Gomez Capera A. (2006). Seismic hazard data for the new, Italian building code based on European standard. (390) Pessina V., Fiorni E. (2006). Sito Web del Progetto Sismologico S3 (DPC-INGV) Scenari di scuotimento e di danno atteso in aree di interesse prioritario e/o strategico, (391) Pessina V., Franceschina G., Vannoli P. (2006). Il terremoto di Salò (Nord Italia) del 24 Novembre 2004: modello sismologico ed analisi della distribuzione del danno. (392) Pessina V., Franceschina G., Vannoli P., Pacor F., Luzi L. (2006). Damage distribution and seismological model of the November 24, 2004, Salò (Northern Italy) earthquake. (401) Ribo A., Jimenez M.J., Garcia-Fernandez M., Meroni F., Molina S. (2006). Gis-based geotechnical characterization of the Vega Baja (SE Spain) and its application to seismic microzonation studies. (403) Rotondi R., Zonno G. (2006). Bayesian analysis of the local intensity attenuation. (420) Zonno G., Akinci A., Cultrera G., Franceschina G., Pacor F., Pessina V., Cocco M., Carvalho A., Coelho E., Campos Costa A. (2006). Simulating earthquake scenarios in the European Project LessLoss: the case of the Metropolitan Area of Lisbon (MAL). (421) Zonno G., Carvalho A. (2006). Modeling the 1980 Irpinia earthquake by stochastic simulation. Comparison of seismic scenarios using finite-fault approaches. 135

182 Piano Triennale di Attività TTC Scenari di pericolosità vulcanica Curatore/i Augusto Neri Sezioni che hanno concorso alle attività RM1, BO, CT, NA, PA, PI Stato di attuazione delle attività relativamente al 2006 Gli studi svolti nell ambito di questo TTC mirano a quantificare i processi pericolosi associati all attività vulcanica. Metodi osservativi, sperimentali e teorici hanno contribuito a queste ricerche e significativi progressi sono stati realizzati per i processi pre-, sin- e post-eruttivi. Relativamente ai processi pre-eruttivi, numerosi studi si sono concentrati sull analisi di dati sismici, geodetici, geochimici e geofisici provenienti dalle diverse reti osservative. In particolare, è stata ricostruita la dinamica dell Etna dal 1993 ad oggi, modellizzando il comportamento del vulcano e indagando le relazioni tra instabilità di fianco ed eruzioni. Per il Vesuvio, è stata completata l analisi dei precursori dell eruzione del 1631 tramite l analisi di tre trattati contemporanei. Riguardo agli studi di modellistica, ulteriori progressi sono stati realizzati nella definizione di modelli numerici del sistema idrotermale dei Campi Flegrei, nonchè di modelli in grado di simulare i processi termo-fluidodinamici prodotti dall immissione di nuovo magma in un serbatoio magmatico. Inoltre, è proseguito lo sviluppo dello schema BET (Bayesian Event Tree), relativo al calcolo della probabilità di occorrenza di un eruzione vulcanica e della sua implementazione in un codice utilizzabile in ambiente WS. Prime applicazioni sono state realizzate al Vesuvio (esercitazione MESIMEX) e ai Campi Flegrei. La pericolosità dei processi sin- e post-eruttivi è stata ugualmente studiata tramite ricerche multidisciplinari. Riguardo alle indagini di terreno, sono stati eseguiti studi geologici, stratigrafici, strutturali e petrologici finalizzati alla ricostruzione della storia eruttiva dei Campi Flegrei, Vesuvio, Stromboli, Etna, Ischia e Pantelleria. In particolare, per i Campi Flegrei è stata migliorata la definizione delle carte di pericolosità, per il Vesuvio è stata analizzata la pericolosità di eruzioni esplosive ed effusive di diversa tipologia, mentre per Stromboli le ricerche si sono concentrate sugli eventi parossistici e di frana. Analogamente, sono proseguiti gli studi analitici e sperimentali sull attività esplosiva basaltica con riferimento a Stromboli. Scenari di pericolosità sono stati prodotti anche tramite modelli matematici. Simulazioni di colate di lava sono state realizzate durante l eruzione dell Etna iniziata nel luglio In modo analogo, diversi modelli di ricaduta di cenere sono stati utilizzati per la produzione di scenari di ricaduta di eruzioni sub-pliniane al Vesuvio (MESIMEX) e di eruzioni di bassa energia verificatesi all Etna. Inoltre, ulteriori progressi sono stati realizzati nella stima della pericolosità delle colate piroclastiche al Vesuvio e ai Campi Flegrei con modelli 2D/3D. Simulazioni di tsunami sono state prodotte con riferimento a fenomeni di collasso di versante all Etna. Infine, analisi di pericolosità vulcanica sono state realizzate per alcuni vulcani esteri tra cui Nyiragongo (RDC), Fentale e Boina (Etiopia) e Soufriere Hills (UK). Attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2007 L attività di ricerca in questo settore proseguirà nel prossimo triennio tramite progetti finalizzati alla stima della pericolosità e del rischio vulcanico, finanziati dal Dipartimento della Protezione Civile, dal Ministero dell Università e della Ricerca, dalla Commissione Europea, nonchè da Convenzioni Regionali. Relativamente alle dinamiche pre-eruttive, continueranno le analisi dei dati prodotti dalle reti di sorveglianza nel tentativo di produrre un quadro coerente dello stato dei vulcani, nonchè di migliorare l interpretazione dei segnali pre-eruttivi, Modello 3D dell Etna: è evidente la relazione tra i fenomeni intrusivi e la deformazione del fianco orientale del vulcano in occasione dell eruzione del (modificato da Allard et al., 2006). 136

183 Obiettivi da conseguire nel Triennio Probabilità media spaziale di apertura di bocche eruttive nei vari settori (centrale e 4 laterali) del Vesuvio, condizionata all occorrenza di un evento eruttivo. La figura mostra la stima effettuata il 20/10/2006 (ore 15:00) durante l esercitazione MESIMEX. I diversi valori di probabilità sono visualizzati attraverso il colore (vedi legenda in figura) e l altezza nella visualizzazione 3D. In figura sono anche riportati gli epicentri degli eventi sismici principali simulati nei giorni precedenti alla stima. anche alla luce dei fenomeni eruttivi osservati. Parallelamente si intende proseguire le campagne geologiche, geomorfologiche, strutturali e geochimiche sui principali vulcani attivi italiani. In particolare, sarà ulteriormente approfondita l analisi delle relazioni tra attività deformativa di fianco dell Etna e attività eruttiva, anche attraverso modellizzazioni analogiche. Sarà indagata la ripetitività di alcune di queste fenomenologie e la loro possibile interpretazione in termini di cicli eruttivo-deformativi. Infine, all Etna, sarà completata l installazione delle sonde per il rilievo del gas radon dal suolo al fine di individuare possibili precursori sismici e vulcanici. Per lo Stromboli si prevede di approfondire le ricerche sulle relazioni fra stile eruttivo e caratteristiche chimico-fisiche dei magmi, nonchè i meccanismi di innesco delle eruzioni esplosive, i tempi di risalita del magma e l attività di degassamento, con l obiettivo di individuare eventuali fenomeni precursori. Questi aspetti saranno indagati anche tramite ricerche di petrologia e reologia sperimentale. Inoltre, si prevede di sviluppare gli studi di modellistica fisico-matematica dei processi vulcanici volti a determinare, attraverso un approccio diretto basato sulla soluzione delle equazioni di Navier-Stokes e sulle equazioni della visco-elastodinamica delle rocce, il tipo di segnali rilevabili in superficie dalle reti sismiche, deformative e gravimetriche per le aree vulcaniche di Stromboli e Campi Flegrei. Verranno inoltre sviluppate ricerche volte a simulare il processo di degassamento dell Etna, attraverso l utilizzo di un modello di equilibrio chimico multicomponente non-ideale che permetterà di tenere conto contemporaneamente della presenza di H 2 O, CO 2, SO 2 e H 2 S nei gas vulcanici. Tali studi permetteranno di giungere ad una più solida capacità interpretativa dei segnali dalle reti di monitoraggio geofisico e geochimico e quindi ad una più affidabile capacità di predire il comportamento del vulcano a breve termine. Per quanto riguarda gli scenari eruttivi, si prevede di continuare le ricerche di carattere sperimentale e teorico mirate all elaborazione di carte di pericolosità e di simulazioni previsionali dei fenomeni eruttivi per i principali vulcani italiani. In particolare, le indagini di campagna e sperimentali saranno mirate alla caratterizzazione delle eruzioni attese in termini di magnitudo, intensità e parametri chimico-fisici della miscela magmatica. Saranno inoltre estese le ricerche sulla storia vulcanica e deformativa e sull evoluzione dei magmi, finalizzate alla definizione dello stato attuale dei sistemi magmatici e dei suoi rapporti con il vulcanismo. Infine, tramite modelli numerici, saranno realizzati scenari quantitativi in grado di rappresentare, su base deterministica e probabilistica, l evolversi dei fenomeni eruttivi pericolosi. Relativamente alle colate di lava, si intendono realizzare mappe di pericolosità e strumenti di simulazione in Visualizzazione della concentrazione di piroclasti nell atmosfera, realizzata tramite un modello multifase 3D e transiente. La simulazione si riferisce al collasso della colonna eruttiva e alla formazione di colate piroclastiche durante un eruzione sub-pliniana al Vesuvio. I risultati della simulazione sono stati integrati con un modello digitale del terreno, foto aeree ad alta risoluzione e dati territoriali (Neri et al., 2007). 137

184 Piano Triennale di Attività Vista da sud del vulcano Fantale, in Etiopia. tempo-reale all Etna anche tramite l implementazione di un sistema automatico per l analisi di dati satellitari. Sarà realizzata una mappa di pericolosità da colate di lava ai vulcani Nyiragongo e Nyamulagira (RDC) e verrà indagato l effetto di barriere artificiali volte a deviare le colate. Riguardo al vulcanismo esplosivo, si prevede di realizzare mappe tematiche di pericolosità e scenari previsionali tramite l applicazione di modelli 3D transienti e multifase. In merito alla pericolosità da flussi piroclastici le principali applicazioni verranno realizzate al Vesuvio e ai Campi Flegrei mentre per l Etna si prevede di completare il protocollo di simulazione degli scenari di dispersione di cenere, realizzati sulla base delle previsioni meteorologiche. La pericolosità da tsunami sarà ulteriormente analizzata con particolare applicazione all Etna. Per quanto riguarda gli studi mirati a quantificare la pericolosità vulcanica in termini probabilistici, si prevede di completare la definizione dell albero degli eventi al Vesuvio e ai Campi Flegrei anche attraverso sessioni di elicitazione degli esperti. Inoltre, si prevede di integrare le stime di pericolosità con dati di vulnerabilità ed esposizione per arrivare alla quantificazione del rischio e all analisi di azioni mitigatrici. Continueranno infine gli studi di pericolosità su altri vulcani attivi esteri tra cui Soufriere Hills, Mt. St. Helens, Fentale e Boina. Articoli pubblicati su riviste JCR (3) Acocella V., Porreca M., Neri M., Mattei M., Funiciello R. (2006). Fissure eruptions at Mount Vesuvius (Italy): insights on the shallow propagation of dikes at volcanoes, Geology, 8, (25) Battaglia M., Troise C., Obrizzo F., Pingue F., De Natale G. (2006). Evidence for fluid migration as the Simulazione della colata di lava avvenuta all'etna nel Luglio 2006: In rosso la colata simulata con il codice MAGFLOW e in giallo il contorno della colata osservata al 24 Luglio source of deformation at Campi Flegrei, Geophys. Res. Lett. (27) Behncke B., Neri M., Pecora E., Zanon V. (2006). The exceptional activity and growth of the Southeast Crater, Mount Etna (Italy), between 1996 and 2001, Bull. Volcanol., (31) Bertagnini A., Cioni R., Guidoboni E., Rosi M., Neri A., Boschi E. (2006). Eruption early warning at Vesuvius: The A.D.1631 lesson, Geophys. Res. Lett.,5. (40) Bisson M., Pareschi M.T., Zanchetta G., Sulpizio R., Santacroce R. (2006). Volcaniclastic debris flow occurrences in the Campania region (southern Italy) and their relation to Holocene - late Pleistocene pyroclastic fall deposits: implications for large scale hazard mapping, Bull. Volcanol. (89) De Natale G., Troise C., Pingue F., Mastrolorenzo G., Pappalardo L. (2006). The Somma-Vesuvius volcano (Southern Italy): Structure, dynamics and hazard evaluation, Earth Science Review, (100) Diller K., Clarke A., Voight B., Neri A. (2006). Mechanisms of conduit plug formation: implications for Vulcanian explosions., Geophys. Res. Lett.,

185 Obiettivi da conseguire nel Triennio (108) Falsaperla S., Neri M., Pecora E., Spampinato S. (2006). Multidisciplinary study of flank instability phenomena at Stromboli volcano, Italy, Geophys. Res. Lett., L (110) Favalli M., Chirico G.D., Papale P., Pareschi M.T., Coltelli M., Lucaya N., Boschi E. (2006). Computer simulations of lava flow paths in the town of Goma, Nyiragongo volcano, Democratic Republic of Congo, J. Geophys. Res.,13. (111) Favalli M., Pareschi M.T., Zanchetta G. (2006). Simulation of syn-eruptive floods in the circumvesuvian plain (Southern Italy), Bull. Volcanol., 4, (160) Marzocchi W., Zaccarelli L. (2006). A quantitative model for the time-size distribution of eruptions, J. Geophys. Res., B4, 13. (164) Mastrolorenzo G., Pappalardo L. (2006). Magma degassing and crystallization processes during eruptions of highrisk Neapolitan-volcanoes: Evidence of common equilibrium rising processes in alkaline magmas, Earth Planet. Sci. Lett., (170) Morhange C., Marriner N., Laborel J., Todesco M., Oberlin C. (2006). Rapid lea-level movements and noneruptive crustal deformations in the Phlegrean Fields caldera, Italy, Geology, 2, (172) Neri M., Acocella V. (2006). The Etna eruption: implications for flank deformation and structural behaviour of the volcano, J. Volcanol. Geoth. Res., (177) Oramas Dorta D., Toyos G., Oppenheimer C., Pareschi M.T., Sulpizio R., Zanchetta G. (2006). Empirical hazard mapping of small debris flows in Sarno (Italy) using LAHARZ, Nat. Hazards, 16. (181) Pareschi M.T., Boschi E., Favalli M. (2006). Lost tsunami, Geophys. Res. Lett., 22, 6. (184) Patanè D., Barberi G., Cocina O., De Gori P., Chiarabba C. (2006). Time-resolved seismic tomography detects magma intrusions at Mt. Etna, Science, (204) Rosi M., Bertagnini A., Harris A.J.L., Pioli L., Pistolesi M., Ripepe M. (2006). A case history of paroxysmal explosion at Stromboli: timing and dynamics of the April 5, 2003 event, Earth Planet. Sci. Lett., 38810, (233) Todesco M., Neri A., Demaria C., Marmo C., Macedonio G. (2006). È VIVO: virtual eruptions at Vesuvius; a multimedia tool to illustrate numerical modeling to a general public, J. Volcanol. Geoth. Res., (234) Todesco M., Neri A., Esposti Ongaro T., Papale P., Rosi M. (2006). Pyroclastic flow dynamics and hazard in a caldera setting: application to Phlegrean Fields (Italy), Geochem. Geophys. Geosyst., 11, 17. Articoli pubblicati su riviste non-jcr (300) De Natale G., Troise C., Pingue F., Mastrolorenzo G., Pappalardo L., Battaglia M., Boschi E. (2006). The Campi Flegrei caldera: unrest mechanisms and hazards. In: Mechanism of Activity and Unrest at Large Calderas. (357) Marzocchi W., Sandri L., Furlan C. (2006). A quantitative model for volcanic hazard assessment. (362) Mastrolorenzo G., Pappalardo L., Troise C., Rossano S., Panizza A., De Natale G. (2006). Volcanic hazard assessment at the Campi Flegrei caldera, The Geological Society of London, (363) Mastrolorenzo G., Petrone P., Pappalardo L., Sheridam M.F. (2006). The Avellino 3780-yr B.P. catastrophe as a worst-case scenario for a future eruption at Vesuvius, Proceeding of National Academy of Science, (376) Neri A. (2006). Assessing volcanic risk in Europe, Public Service Review, European Union, (377) Neri A. (2006). Explosive Resarch, Public Service Review, European Union, 12, (411) Sulpizio R., Zanchetta G., Demi F., Di Vito M.A., Pareschi M.T., Santacroce R. (2006). The Holocene syneruptive volcaniclastic debris-flows in the Vesuvian area: geological data as a guide for hazard assessment, Geol. Soc. Amer. Mem., (415) Todesco M., Chiodini G., Berrino G. (2006). Modeling of gas composition and gravity signals at the phlegrean fields caldera. (417) Toyos G., Oramas Dorta D., Oppenheimer C., Pareschi M.T., Sulpizio R., Zanchetta G. (2006). GIS-assisted modelling for debris flow hazard assessment based on the events of May 1998 in the area of Sarno, Southern Italy. Part I: Maximum run-out, Earth Surface Processes and Landforms. 139

186 Piano Triennale di Attività Scenari di rischio ambientale Curatore/i Antonio Navarra, Marco Marchetti, Rocco Favara Sezioni che hanno concorso alle attività RM2, BO, PA Stato di attuazione delle attività relativamente al 2006 È stato consolidato il sistema operativo di analisi e previsioni giornaliere oceanografiche nel Mediterraneo ed iniziato il lavoro per l accoppiamento di questo con il sistema globale MERSEA. È stato aggiornato il sistema di previsioni stagionali globali e sviluppata una metodologia per lo studio degli eventi estremi nella regione Euro-Mediterraneo. Nel progetto ADRICOSM-NERES l INGV ha contribuito allo studio della variabilità della porzione di mare antistante la costa Croata. Il sistema di previsioni ADRICOSM è stato accoppiato operativamente al modello di oil spill MEDSLIK per la previsione della dispersione dei versamenti di idrocarburi e al software UVT (user visual tool) per l analisi della dispersione di particelle. Questi sistemi sono stati utilizzati nella gestione di emergenze in mare, per la produzione di mappe di rischio di versamento di idrocarburi per l Adriatico e a supporto delle attività di ricerca di dispersi in mare condotte dalla Guardia Costiera. È stato avviato il progetto BOSS4 finalizzato al mantenimento del sistema operativo di previsioni del Mar Mediterraneo e allo sviluppo di nuovi indici climatici per lo studio della variabilità del clima e degli eventi estremi. I dd.lg. 152/99 e 152/2006 hanno reso obbligatorio il monitoraggio delle acque sotterranee da parte delle regioni. L INGV di Palermo ha realizzato una serie di attività per lo studio dei corpi idrici sotterranei della Regione Sicilia. Individuati i corpi idrici significativi, in base alle loro caratteristiche idrogeologiche e al loro ruolo strategico ai fini dell approvvigionamento idropotabile, irriguo e industriale, è stata progettata e realizzata una rete di monitoraggio quali-quantitativo delle acque sotterranee, con criteri geochimici. L interpretazione dei dati acquisiti in due campagne di campionamento, eseguite in corrispondenza di un periodo di massimo e di minimo idrologico, ha permesso una ottimizzazione della rete di monitoraggio che oggi consta di 492 punti. I dati ottenuti dalla rete hanno permesso di valutare le condizioni delle acque sotterranee e la classificazione dello stato ambientale. È stata realizzata una rete nivo-pluviometrica con la caratterizzazione isotopica delle precipitazioni per l individuazione delle aree di ricarica dei singoli corpi idrici: tutte le informazioni raccolte sono state inserite in un SIT. Sono proseguite le attività di indagine geofisica per l individuazione di inquinanti nel sottosuolo, di discariche abusive e di fusti contenenti materiali pericolosi. Tali studi e ricerche, effettuate su richiesta delle Forze Carta di sintesi dello stato ambientale delle acque sotterranee della Regione Sicilia, che permette di identificare il grado di qualità delle acque dei corpi idrici. 140

187 Obiettivi da conseguire nel Triennio di Polizia, hanno fornito agli inquirenti strumenti scientifici per l individuazione di illeciti nel settore e i risultati conseguiti sono stati spesso riportati anche dagli organi di stampa. Della gravità del problema dell inquinamento sotterraneo dovuto allo smaltimento illegale dei rifiuti si è discusso in una giornata di studio organizzata dall INGV a Roma il 4 Ottobre Attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2007 Nel corso del triennio , l UF di Oceanografia Operativa e Dinamica si occuperà di consolidare e migliorare il sistema di previsioni per il Mar Mediterraneo e il Mare Adriatico. L accoppiamento del Alcuni dei rifiuti estratti dal sottosuolo, individuati precedentemente mediante indagine geofisica. sistema nel Mediterraneo con il sistema MERSEA globale diventerà operativo. L INGV contribuirà alle attività del programma EU GMES (Global Monitoring for Environment and Security) per la regione del Mediterraneo, come coordinatore del MFS (Mediterranean ocean Forecasting System). L INGV diventerà il responsabile per la regione del Mediterraneo di tutte le attività del programma della UE GMES e i prodotti operativi dell Istituto verranno disseminati e promossi nell ambito dei Marine Core Services e Down-Stream Services del programma. L INGV, inoltre, contribuirà alla definizione del nuovo modello di gestione del Fast Track Marino di GMES. Verranno attivati e sviluppati servizi operativi di risposta alle emergenze in mare, attualmente implementati in forma sperimentale nell ambito di ADRICOSM e MFS. In particolare, un nuovo modello lagrangiano per la simulazione di dispersione in mare verrà accoppiato ai modelli implementati nei sistemi operativi. Infine, l INGV coordinerà il progetto DESTINY, attualmente in fase di finalizzazione con il Ministero della Scienza Cinese e il Ministero dell Ambiente Italiano, le cui attività saranno focalizzate sulle emergenze ambientali nella regione antistante il fiume Chanjiang (Azzurro) e il Mar Cinese Orientale. Nel triennio proseguirà il controllo isotopico delle precipitazioni liquide e solide della Sicilia, che oltre a dare utili indicazioni per la caratterizzazione dei modelli di circolazione degli acquiferi sotterranei, consentono anche alcune importanti considerazioni sull assetto climatico della regione. Saranno anche approfondite le conoscenze sull idrogeochimica di alcune aree della Sicilia non ancora ben conosciute. Inoltre, compatibilmente con la possibilità di avviare convenzioni con la Regione Sicilia, è nostra intenzione continuare l attività di monitoraggio della acque sotterranee ai sensi del d.lg. 152/2006. Nel triennio proseguiranno le attività legate all esplorazione geofisica del sottosuolo per l individuazione di inquinanti. L avvio di una collaborazione con la Direzione Generale della Qualità della Vita del Ministero dell Ambiente ha posto nuove problematiche legate alle indagini sul territorio da affrontare con metodologie geofisiche. In particolare, l esigenza di investigare ampie aree in tempi rapidi impegna nella realizzazione, già a partire dal 2007, di mezzi mobili di prospezione versatili, con acquisizione di vari parametri fisici del sottosuolo e con produzione di carte geofisiche che diano informazioni sulle possibili fonti di inquinamento, con possibilità di seguirne l evoluzione temporale mediante la ripetizione dei rilievi stessi. Articoli pubblicati su riviste JCR (94) Demirov E.K., Pinardi N. (2006). On the relationship between the water mass pathways and mesoscale variability in the Western Mediterranean Sea, J. Geophys. Res. (249) Zanchetta G., Drysdale R.N., Hellstrom J.C., Fallick A.E., Isola I., Gargan M., Pareschi M.T. (2006). Enhanced rainfall in the western Mediterranean during deposition of sapropel S1: stalagmite evidence from Corchia Cave (Central Italy), Quaternary Sci. Rev. Articoli pubblicati su riviste non-jcr (285) Castellari S., Pinardi N., Coluccelli A. (2006). The ADRICOSM Pilot Project: a coastal and river basin prediction system for the Adriatic Sea, Acta Adriatica, (342) Johannessen P.Y., Le Traon I., Robinson K., Nittis K., Bell M.J., Pinardi N., Bahurel P. (2006). Marine Environment and Security for the European Area (MERSEA) Towards operational oceanography, Bulletin of the American Meteorological Society,

188 Piano Triennale di Attività (382) Oddo P., Pinardi N., Zavatarelli M., Coluccelli A. (2006). The Adriatic Basin Forecasting System, Acta Adriatica, (395) Pinardi N., Coppini G., MFSTEP Partners (2006). Mediterranean ocean Forecasting System: Toward Environmental Predictions-MFSTEP Executive Summary. 142

189 Obiettivi da conseguire nel Triennio Degassamento naturale Curatore/i Giovanni Chiodini Sezioni che hanno concorso alle attività RM1, RM2, CT, NA, PA Stato di attuazione delle attività relativamente al 2006 Nel corso del 2006 gran parte dell attività ha riguardato il progetto specifico INGV-DPC V5 a cui partecipano 7 unità di ricerca dell INGV nell ambito del TASKa (identificazione e caratterizzazione delle emanazioni gassose, relazioni con l assetto strutturale, idrogeologico e con l attività sismica) e del TASKb (gas hazard). Nell ambito del TASKa, che porterà alla realizzazione dell archivio delle emissioni gassose in Italia (AEGI), è stato sviluppato un archivio elettronico che si è rilevato importante sia per convogliare in un unico data base i dati del progetto sia come strumento di coordinamento tra le UR. Al momento sono state indagate circa 150 manifestazioni gassose (a CO 2 o a CH 4 prevalente) con attività specifica di terreno e laboratorio (campionamento, analisi chimiche ed isotopiche, misure di flusso gassoso dai suoli e/o da emissioni puntuali, misure di Rn nei suoli ecc.). I ricercatori delle differenti sezioni hanno operato in modo coordinato su differenti aree del territorio nazionale: Catania ha lavorato all Etna; Napoli in Campania, in Toscana ed Umbria; Palermo in Sicilia e Basilicata; Roma 1 ha operato nelle differenti aree anomale del Lazio; Roma 2 ha indagato le emissioni a CH 4 presenti in Emilia Romagna e nel settore adriatico dell Italia centrale. Nell ambito del TASKb è stato prodotto il manuale del codice TWODEE che permette la simulazione della dispersione in aria della CO 2 emessa dalle manifestazioni. Nel caso delle Mefite è stato simulato il fiume di CO 2 che nel passato ha causato numerosi incidenti letali. Nel complesso sono stati raggiunti tutti gli obiettivi previsti dal progetto. Al di fuori del progetto studi sul degassamento naturale hanno riguardato aree vulcaniche ed aree non vulcaniche. A Vulcano, la coincidenza fra variazioni composizionali delle fumarole crateriche e variazioni di flusso di CO 2 ha suggerito che il vulcano, pur quiescente, è interessato da periodici episodi di degassamento magmatico. All Etna sono state condotte misure sistematiche discrete e continue di vari parametri geochimici e strutturali, sia lungo sistemi di faglie attive che in prossimità delle bocche sommitali. I risultati sono stati confrontati con altri dati geofisici (EDM e immagini InSAR) ricostruendo una originale ed innovativa mappatura dell importante sistema di faglie della Ragalna. Sempre all Etna si è effettuato un primo test di funzionamento di un nuovo sensore, di basso costo e minimo ingombro, in grado di misurare il gradiente di pressione nel suolo. I primi test di monitoraggio in continuo di questo parametro, legato al flusso totale di gas in mezzi porosi, hanno dato risultati positivi. Indagini specifiche condotte in Friuli e nelle aree oltre confine con la Slovenia mostrano ampie ed In aree d emissione naturale di CO intense anomalie di degassamento 2 spesso si formano accumuli pericolosi di gas che hanno causato numerosi incidenti letali ad animali ed esseri umani. Per la mitigazione del rischio gas di Radon e CO 2 dai suoli con tenori fino al 2-2,5% di CO 2 in Italia è stato applicato un codice (TWODEE) che permette la simulazione del plume di gas e di decine e della distribuzione in aria delle concentrazioni pericolose. Nella figura è riportata la simulazione del fiume di CO 2 di migliaia di Bq di Rn di genesi tipicamente crostale. che si forma alle Mefite d Ansanto dove vengono emesse 1500 ton/giorno di CO 2. La modellazione fisico-numerica permette di prevedere le concentrazioni del gas in aria a differenti altezze. Nella figura è riportata la simulazione per un vento da Est di 0.5 m/s. In tonalità rosse sono evidenziate le concentrazioni di CO 2 letali ad 1.5 m di altezza. 143

190 Piano Triennale di Attività Attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2007 Durante il 2007 parte delle attività riguarderanno la chiusura del progetto INGV-DPC V5 attraverso il completamento dell AEGI, l elaborazione dei dati, la stesura dei rapporti finali. È in programma inoltre la realizzazione di una forma georeferenziata e semplificata di AEGI da rendere disponibile al pubblico su web. Finito il progetto e nei prossimi anni verranno approfonditi gli aspetti scientifici collegati alla gran mole di dati prodotti. Le tematiche che verranno affrontate riguardano: 1) Implicazioni nei bilanci atmosferici globali della CO 2 e del CH 4. Il degassamento terrestre gioca un ruolo primario nel ciclo del carbonio e nell evoluzione climatica della Terra. Tuttavia, nonostante che siano state eseguite molte misure della CO 2 rilasciata da vulcani attivi, il degassamento diffuso legato ad aree tettonicamente attive non è ancora stato quantificato. Analogamente, il flusso di CH 4 dalla superficie terrestre all atmosfera è un parametro, non ben quantificato, che influenza il clima della Terra. Il data base delle emissioni gassose natura- Uno degli obiettivi principali del progetto INGV DPC V5 è la creazione del Catalogo delle Emissioni gassose Italiane. Nella figura è mostrata l ubicazione delle manifestazioni inserite nel catalogo (Stato d avanzamento a Giugno 2006). I differenti colori si riferiscono alle differenti Unità di Ricerca coinvolte nel progetto. li fornirà importanti informazioni per la valutazione dei flussi naturali di CO 2 e CH 4 dalla superficie terrestre all atmosfera. Nel triennio si prevedono le seguenti attività: integrazione con i dati sulle manifestazioni a metano dell Italia meridionale; investigazione di aree dove sono state segnalate emissioni di gas non conosciute; acquisizione di dati in mare, in aree petrolifere offshore; integrazione dei dati italiani con quelli acquisiti in altri paesi europei per l aggiornamento del data-base delle emissioni geologiche di metano a livello Europeo (EMEP-CORINAIR). 2) Origine del degassamento terrestre in Italia. Le stime attuali indicano che in aree non vulcaniche dell Italia centromeridionale vengono emesse ~ moli/anno di CO 2 (~10% delle stime del degassamento globale da vulcani). L origine di questa grande quantità di gas è ancora materia di dibattito scientifico. L ipotesi più accreditata è che il gas derivi in gran parte dal mantello tirrenico metasomatizzato da fluidi d origine crostale. I dati chimici ed isotopici prodotti nell ambito del progetto costituiranno un ottimo data set per la miglior definizione dell origine del gas. 3) Degassamento terrestre e geodinamica. I dati acquisiti permetteranno di derivare nuove mappe regionali di flusso di CO 2 nelle aree maggiormente indagate (Campania, Basilicata, Toscana, Lazio, Umbria, Sicilia ecc.) da utilizzare per un proficuo confronto con le mappe strutturali e le carte sismiche (es. ubicazione degli epicentri dei terremoti) al fine di definire il ruolo del degassamento terrestre nei processi geodinamici. Tali informazioni potranno dare un contributo alla definizione dell assetto geologico-geodinamico dell Appennino centro-meridionale e della porzione di catena Magrebide della Sicilia. Si estenderà lo studio alle manifestazioni di aree ancora non ben investigate dell Italia meridionale (Puglia e Molise) per una conoscenza più completa del processo in un area geologicamente di grande importanza. 4) Modellazione fisica dei plume di gas e gas hazard. Il codice specifico adattato allo studio della dispersione in aria della CO 2 rilasciata da sorgenti naturali permette la simulazione degli accumuli pericolosi di gas sotto differenti condizioni topografiche e meteorologiche. È prevista l applicazione del modello alle aree italiane maggiormente soggette a rischio gas (es. Cava dei Selci, Roma). 5) Stima dei potenziali geotermici del territorio. I dati quantitativi sul degassamento di CO 2 delle province geotermiche dell Italia centrale costituiranno un utile strumento per la definizione attraverso metodologie innovative dei potenziali geotermici delle regioni indagate. In particolare è prevista un applicazione specifica all area di Latera. 6) Monitoraggio dell attività Vulcanica. In collaborazione con il TTC 1.2 continuerà l attività di monitoraggio del proces- 144

191 Obiettivi da conseguire nel Triennio so di degassamento da vulcani attivi attraverso periodiche campagne di misura e strumentazione automatica (Vesuvio, Campi Flegrei, Vulcano, Etna, Stromboli). In particolare all Etna sarà completata l installazione di sonde tipo barasol per il rilievo del gas radon dal suolo, e verranno installati alcuni sensori per la misura in continuo del gradiente di pressione nel suolo. 7) Nuove tecniche di misura e monitoraggio. Sarà realizzata e testata in area etnea una sonda Rn-Barasol modificata per resistere a condizioni estreme (alta temperatura e presenza di acidi). Continuerà la sperimentazione di un sistema per la misura di flusso da gas vent (Sistema di misura di flusso geo-gas ad Alta Portata, SAP) sperimentato nel Il SAP è concettualmente analogo al sistema GCD (Inflatable gas Capturing Device) noto in letteratura. Articoli pubblicati su riviste JCR (72) Chiodini G., Caliro S., Caramanna G., Granieri D., Minopoli C., Moretti R., Perrotta L., Ventura G. (2006). Geochemistry of the submarine gaseous emissions of Panarea (Aeolian Islands, Southern Italy): magmatic vs. hydrothermal origin and implications for volcanic surveillance, Pure Appl. Geophys., 4. (135) Grassa F., Capasso G., Favara R., Inguaggiato S. (2006). Chemical and isotopic composition of waters and dissolved gases in some thermal springs of sicily and adjacent volcanic islands, Italy., Pure Appl. Geophys., 4, (169) Moretti R., Richet P., Stebbins J.F. (2006). Physics, chemistry and rheology of silicate melts and glasses, Chem. Geol., 1. (226) Spilliaert N., Allard P., Metrich N., Sobolev V. (2006). Melt inclusion record of the conditions of ascent, degassing, and extrusion of volatile-rich alkali basalt during the powerful 2002 flank eruption of Mount Etna (Italy), J. Geophys. Res., B (227) Spilliaert N., Métrich N., Allard P. (2006). S Cl F degassing pattern of water-rich alkali basalt: Modelling and relationship with eruption styles on Mount Etna volcano, Earth Planet. Sci. Lett., (248) Werner C., Chiodini G., Granieri D., Caliro S., Avino R., Russo M. (2006). Eddy covariance measurements of geothermal heat flux at Solfatara Volcano, Naples, Italy, Earth Planet. Sci. Lett., 38749, Articoli pubblicati su riviste non-jcr (253) Aiuppa A., Franco A., von Glasow R., Allen A.G., D Alessandro W., Mather T.A., Pyle D.M., Valenza M. (2006). The tropospheric processing of acidic gases and hydrogen sulphide in volcanic gas plumes as inferred from field and model investigations, Atmospheric Chemistry and Physics Discussions, (326) Giammanco S., Caltabiano T., Burton M., Condarelli D. (2006). Rapporto sulle misure di Mercurio effettuate sull Etna nel periodo Novembre 2005 Marzo 2006 e loro raffronto con altri parametri geochimici. (327) Giammanco S., Consoli S. (2006). Rapporto sulle nuove misure di CO 2 nella galleria drenante Pavone di Vena (06 Settembre 2006). (328) Giammanco S., Consoli S. (2006). Rapporto geochimica eruzione Etna (09 Settembre 2006). (330) Giammanco S., Neri M. (2006). Rapporto sulle misure di CO 2 e mercurio nei suoli e nell atmosfera e sui dati in continuo di radon nel suolo presso la zona sommitale dell Etna (17 Luglio 2006). (379) Neri M., Giammanco S., Behncke B., Burton M., Le Sage M. (2006). Emissioni di radon dal suolo a Torre del Filosofo (Etna): aggiornamento dati alla ripresa dell attività stromboliana del Cratere di Sud-Est (30-31 Agosto 2006). 145

192 Piano Triennale di Attività Obiettivo Generale 5: L impegno verso le istituzioni e verso la Società 5.1. TTC Banche dati e metodi macrosismici Curatore/i Raffaele Azzaro, Carlo Meletti Sezioni che hanno concorso alle attività RM1, BO, CT, MI, NA Stato di attuazione delle attività relativamente al 2006 Raccolta dati È proseguita la raccolta dei dati in occasione di terremoti rilevanti occorsi sul territorio italiano, mediante tre metodologie di indagine da tempo consolidate: 1) Rilievo macrosismico diretto (da parte dei componenti di QUEST): rilevato il terremoto del Golfo di Patti del 27/02/06; 2) invio di questionari macrosismici del Bollettino Macrosismico: investigati 167 terremoti con M>3, per un totale di questionari spediti, elaborati i dati fino a giugno 2006; 3) raccolta delle informazioni sui risentimenti di terremoti mediante il questionario macrosismico online: elaborate risposte da parte di utenti Internet relative a 44 eventi sismici. Creazione, gestione e sviluppo banche dati È stata completata la compilazione del database delle osservazioni macrosismiche DBMI04, relative al catalogo CPTI04; il database riporta i risentimenti per eventi, per complessive osservazioni riferite a località italiane ed estere. Nei primi mesi del 2007 sarà rilasciata la nuova interfaccia per la consultazione e la visualizzazione di questi dati via web attraverso mappe interattive ( Contemporaneamente è in fase molto avanzata la realizzazione dell inventario degli studi non utilizzati per la compilazione di CPTI04 o pubblicati successivamente; questa ricerca consentirà di realizzare una versione aggiornata del database (versione DBMI06), da cui conseguentemente deriverà l aggiornamento del catalogo parametrico al 2006 (CPTI06). Questa operazione comporta anche: 1) revisione sistematica di terremoti minori, attualmente privi di data base; 2) studio di eventi non noti ai cataloghi parametrici; 3) integrazione di dati macrosismici e strumentali di terremoti recenti ( ). Circa l acquisizione di nuovi dati, è stato elaborato il Bollettino Macrosismico per gli anni , rielaborati gli eventi del e digitalizzato dal formato cartaceo il periodo Sono stati pubblicati i dati relativi ai terremoti siciliani del periodo È stata realizzata un applicazione in ambiente MapInfo per la georeferenziazione di piani quotati che in modalità semiautomatica propone l aggancio al repertorio geografico di riferimento. Nuova interfaccia per la consultazione e l interrogazione del database DBMI04 ( attraverso mappe interattive. 146

193 Obiettivi da conseguire nel Triennio Disseminazione È stata aggiornata la versione Internet del Catalogo Macrosismico dell Etna al periodo ( Per il questionario macrosismico online ( è stato infine sviluppato un nuovo form. Attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2007 Nel prossimo triennio l attività comune di questo TTC sarà incentrata nello sviluppo e nell implementazione dell Archivio Storico Macrosismico Italiano (ASMI, Questa iniziativa, avviata negli ultimi mesi del 2006 come attività trasversale al TTC ed al progetto DPC-INGV S1, si propone di realizzare un archivio unificato di tutti gli studi storico-macrosismici disponibili per i terremoti che hanno interessato l area italiana. È un progetto imponente per mole di dati trattati, data la tradizione italiana nel settore della ricerca storica e macrosismica, unica in Europa, ma nello stesso tempo è uno strumento di lavoro di cui oggi si sente sempre più l esigenza. Scopo dell archivio è raccogliere e mettere a disposizione dell utenza tutta l informazione esistente su un certo terremoto; in questo modo sarà anche resa trasparente la scelta dello studio preferito, cioè quello utilizzato per parametrizzare l evento nel catalogo di riferimento (attualmente il CPTI04). La banca dati ASMI porrà particolare attenzione al reperimento di tutte le informazioni che nel corso del tempo hanno portato ad eliminare dai cataloghi parametrici terremoti ritenuti falsi o al di sotto di una certa soglia. Un altro aspetto che si vuole implementare è quello relativo alle repliche. I cataloghi recenti (incluso CPTI04) sono stati redatti per una loro applicazione in analisi di pericolosità sismica e pertanto sono privi di repliche; tuttavia da parte di molti ambiti si chiede una versione completa del catalogo. A tal fine sarà recuperata tutta l informazione contenuta nel catalogo Postpischl (1985) relativa a repliche che superano la soglia di interesse. Un ulteriore contributo al miglioramento delle conoscenze storiche è atteso dallo spoglio sistematico di fonti seriali (principalmente diaristiche e giornalistiche) del XVI-XVIII sec., alla ricerca di eventi non noti ai cataloghi parametrici (ad es. per il XVI sec. l incremento degli eventi al di sopra della soglia di danno è di circa il 30%), focalizzando aree critiche (p. es. Casentino, Gargano, Pollino, ecc). Entrambe le analisi richiedono un notevole impegno ed uniformità di approccio metodologico e saranno sviluppate per finestre temporali successive. Nel triennio si ritiene importante estendere questo lavoro di revisione anche ad alcune centinaia di eventi che derivano da cataloghi parametrici di paesi di confine, tuttora non supportati da dati di base. Questa attività sarà svolta congiuntamente all OS 3.10 Sismologia storica e archeosismologia Per quanto riguarda i terremoti del periodo , si procederà all integrazione dei record di CPTI04 facendo riferimento ai vari cataloghi strumentali disponibili (CSI, Bollettino sismico, Etna, ecc), riportando anche, diversamente dal passato, i parametri strumentali di localizzazione (coordinate, profondità, RMS, ecc, in collaborazione con il TTC 5.2 Banche dati strumentali. L implementazione organica di ASMI avverrà tramite il contributo di tutti i ricercatori coinvolti nel TTC. Questo richiede una fase di progettazione complessa, che consenta agli operatori abilitati di inserire gli studi in formato digitale ed i relativi dati di intensità attraverso un interfaccia web ad accesso ristretto. La fase di georeferenziazione è essenziale perchè tutte le informazioni relative ad una certa località siano riportate sullo stesso toponimo, a prescindere dalle variazioni di denominazione, da errori di coordinate fornite dagli autori di uno studio, tenendo anche conto delle variazioni intervenute nel tempo (località abbandonate, assorbite, ecc.). Per minimizzare gli errori che possono derivare da questa operazione saranno condivisi riferimenti geografici e strumenti di lavoro comuni, da utilizzare con applicazioni sviluppate ad hoc (in fase di rilascio nei primi mesi del 2007). Le attività che attualmente si svolgono presso i vari gruppi di lavoro che partecipano al TTC continueranno anche in futuro. Si tratta di iniziative che hanno una loro specificità metodologica (es. B o l l e t t i n o Macrosismico) o Visualizzazione di storie sismiche per le singole località attraverso la nuova interfaccia del database DBMI04 ( Il grafico è interattivo e rimanda alla distribuzione delle intensità del singolo terremoto. regionale e continuità storica che deve essere salvaguardata. Per quanto riguarda le attività relative allo sviluppo di metodi macrosismici sarà 147

194 Piano Triennale di Attività consolidata l attività di raccolta dei dati macrosismici di terremoti recenti (Gruppo di lavoro QUEST), sia attraverso una pianificazione della raccolta dati (rilievi diretti e questionari, cartacei e on-line), sia attraverso il recupero e la formalizzazione dei dati raccolti negli ultimi anni, non completamente organizzati. Saranno ulteriormente sviluppati studi inerenti le leggi di attenuazione in intensità, con particolare riferimento a problematiche regionali (per es. le aree vulcaniche), la modellazione delle sorgenti dei grandi terremoti del passato sulla base della distribuzione dei punti di intensità e il miglioramento delle relazioni intensità-accelerazione. Interfaccia dall applicazione standalone di Mapinfo per la georeferenziazione di dati di intensità utilizzando i repertori geografici di riferimento. Articoli pubblicati su riviste JCR (19) Azzaro R., Barbano M.S., D Amico S., Tuvè T. (2006). The attenuation of seismic intensity in the Etna region and comparison with other Italian volcanic districts, Ann. Geophys. Articoli pubblicati su riviste non-jcr (263) Azzaro R., D Amico S., Mostaccio A., Scarfì L., Tuvè T. (2006). Terremoti con effetti macrosismici in Sicilia orientale nel periodo Gennaio 2002 Dicembre 2005, Quaderni di Geofisica. (346) Locati M., Meletti C., Rovida A., Rubbia G., Ercolani E., Meroni F. (2006). A WebGIS tool for the dissemination of earthquake data. 148

195 Obiettivi da conseguire nel Triennio TTC Banche dati di sismologia strumentale Curatore/i Francesco Mele Sezioni che hanno concorso alle attività CNT, CT, MI, NA Stato di attuazione delle attività relativamente al 2006 Scala europea, nazionale e regionale Negli ultimi 5 anni le Reti Sismiche Nazionale e MedNet hanno duplicato il numero di stazioni installate. Questo sforzo ha originato un enorme mole di dati acquisiti dal CNT (~15 GB/die). È stato intrapreso lo sviluppo di strumenti utili all organizzazione e diffusione delle informazioni. I dati della rete MedNet partecipano alla rete europea Virtual European Seismographic Network, vengono distribuiti in tempo reale tramite formati (SAC, MSEED e GSE) e metodi standard (SeedLink, NetDC, AutoDRM, pagine web). I dati delle stazioni della Rete Nazionale sono disponibili in formato SAC in ftp://ftp.ingv.it/hall/iside_ftp/. L INGV ha in corso collaborazioni con vari enti che gestiscono reti sismiche locali. L integrazione di queste con i dati INGV permette studi di dettaglio della sismicità impensabili con le sole reti INGV: nel 2006 le sole reti regionali delle Marche, Umbria e Abruzzo hanno localizzato terremoti. Per lo studio dello scuotimento del suolo, l INGV ha iniziato l installazione di accelerometri, a cui si dedica in particolare per il nord-italia la sezione di Milano (si veda e ha iniziato nel 2006 il progetto sismologico DPC-S6 Data Base di dati accelerometrici italiani, periodo Aree vulcaniche L Osservatorio Vesuviano (NA) ha sviluppato negli ultimi anni numerosi strumenti per l elaborazione in tempo reale, l organizzazione e la distribuzione di segnali, di parametri sismici e di tremore vulcanico. Il DB GeoVes e i sistemi WBSM, Plinio ed Eolo, tra loro integrati, permettono l analisi dei segnali, la localizzazione automatica e la revisione di terremoti nelle aree vulcaniche della Campania e di Stromboli e forniscono informazioni nel tempo sul tremore vulcanico (RSAM), frequenza e localizzazione degli eventi, VLP e dettagli su parametri ipocentrali, polarizzazione e tensore momento. I sistemi sono basati su tecnologie avanzate (Earthworm, MySQL, XML) e interfacce web (PHP,Java) per la distribuzione dell informazione. Presso la Sezione di Catania le registrazioni continue, i parametri di fase ed ipocentrali, i risultati dell analisi dei segnali di origine magmatica e sismica, sono organizzati in archivi di file. Essi permettono l analisi spazio-temporale della sismicità delle aree vulcaniche dell Etna, delle isole Eolie e delle aree tettoniche della Sicilia Orientale. I cataloghi parametrici sono accessibili tramite pagine web e interfacce grafiche. Le informazioni sui siti e sulla strumentazione sono organizzate in data-base. La Rete Sismica Mednet abbraccia l intero Mediterraneo. Sono indicate in verde le stazioni funzionanti nel 2006, in rosso le stazioni che hanno fornito dati in anni passati, oggi chiuse per motivi logistici. SISMOS Durante il 2006 sono stati scansiti sismogrammi appartenenti ad osservatori italiani; nell ambito di EuroSeismos, con la collaborazione della SGA (Bologna), sono stati scansiti circa sismogrammi appartenenti ad osservatori europei. Il numero complessivo di sismogrammi storici ormai scansiti è superiore a La pagina web di SISMOS è stata visitata oltre volte. 149

196 Piano Triennale di Attività Attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2007 Scala europea, nazionale e regionale Nell ambito del progetto DPC-S4 Stima dello scuotimento in tempo reale e quasi-reale per terremoti significativi in territorio nazionale, ci si è posti l obiettivo di estendere ai dati della Rete Nazionale gli strumenti di organizzazione e distribuzione dei dati già disponibili per le stazioni MedNet. Nel progetto sono state coinvolte anche le reti sismiche gestite dall università di Genova e dall OGS-CRS. Verranno realizzati nel 2007 sistemi atti alla distribuzione dei segnali continui e ad eventi che si avvarranno di formati standard (SAC e MSEED) e di moduli standard di distribuzione (Earthworm e SeedLink 3). La partecipazione dell INGV a progetti Sismicità dell area mediterranea e collaborazione della rete MedNet con altre nazioni. Sono riportate le nazioni da cui MedNet riceve o a cui invia segnali sismici in tempo reale (sono segnate con un asterisco le nazioni di stazioni dismesse). (NERIES) e a consorzi (EMSC) europei facilita e rende necessario lo sviluppo di metodi avanzati di trasferimento dell informazione: nei prossimi anni verrà definito e adottato un linguaggio XML comune, specifico per la sismologia, già pionieristicamente sperimentato presso la Sezione di Napoli. Verrà rinnovato lo sforzo di integrazione della Rete Nazionale con le reti regionali. In particolare, saranno pubblicati su idonei supporti informatici i dati delle reti delle Marche, Umbria e Abruzzo relativi all anno È prevista per il un attività di caratterizzazione geologico-geotecnica dei siti accelerometrici, affidata per il nord-italia alla Sezione di Milano. Le registrazioni di maggiore interesse confluiranno nella banca dati accelerometrica nazionale, secondo gli standard proposti dal progetto DPC-S Interfaccia web del data-base sismico WBSM sviluppato dall Osservatorio Vesuviano (NA). È possibile interrogare la lista degli ultimi 150 terremoti rilevati dalla rete regionale della Campania e dalle reti locali vulcaniche del Vesuvio e dei Campi Flegrei ed analizzare le registrazioni sismiche associate. L interfaccia è stata realizzata in Java e PHP. Aree vulcaniche Presso NA si prevede lo sviluppo di sistemi per la gestione di dati provenienti da array sismico per il controllo del tremore vulcanico. Questi dati saranno organizzati in un db relazionale, accessibile tramite interfaccia WEB dinamica, che permetta l analisi del tremore (RSAM, spettro, polarizzazione, velocità apparente, direzione di propagazione etc.). Le reti dilatometriche da pozzo installate al Vesuvio, Campi Flegrei e Stromboli forniscono dati acquisiti a un tasso confrontabile con quello dei dati sismici; esse richiederanno particolari sistemi di rappresentazione grafica studiati appositamente per evidenziare sia le deformazioni lente quasi-statiche, che le deformazioni ad alta dinamica, causate dalla propagazione di rapidi transienti sismici, anche in relazione ad altri parametri ambientali. Il sistema PLINIO, che costituisce una interfaccia unificata tra i vari DB, verrà ulteriormente sviluppato per consentire l analisi congiunta di dati sismici e dilatometrici e la generazione di grafici che riassumano l andamento temporale e le caratteristiche statistiche dei dati. La costante crescita della rete sismica perma-

197 Obiettivi da conseguire nel Triennio nente gestita dalla Sezione di Catania, che conta oggi più di 80 stazioni sismiche, implica la presenza di una sempre più cospicua mole di dati da archiviare. Verrà realizzato un Data Base relazionale che include tabelle per i parametri d evento (localizzazione e magnitudo), per i parametri di fase, per le informazioni di stazione e strumentali. Esso include anche informazioni relative all analisi statistica spazio-temporale della sismicità e del rilascio di energia. Verrà realizzato in mysql e sarà gestito da un processo server su piattaforma Linux. Un processo client provvederà a trasferire nel DB l informazione contenuta nell archivio di file realizzato su NAS. Altri processi client (su piattaforme Linux e Windows) forniranno agli utenti la visualizzazione dei dati su mappe georeferenziate e la generazione di report web e cartacei. Verranno facilitate sia attività di Protezione Civile (creazione di scenari di scuotimento) che di ricerca. Verranno create nuove pagine web che mostrino analisi della distribuzione temporale della sismicità e del rilascio energetico e pagine interattive per l estrazione di informazioni sulla sismicità. SISMOS Nel triennio l UF SISMOS si concentrerà sull implementazione di un nuovo database e sulle relative interfacce ad internet. Il DB, ideato specificatamente per far fronte alle problematiche connesse all archiviazione di documenti storici (sismogrammi, bollettini, ecc.), permetterà di ottimizzare il processo di archiviazione e la fruibilità dei dati tramite Internet. Si prevede che la collaborazione già in atto tra SISMOS e IRIS diventerà molto più stretta nel triennio prossimo. IRIS gestisce e mantiene le pagine web di SeismoArchives, un DB di sismogrammi storici per diversi eventi importanti del XX secolo raccolti da W.H.K. Lee. Si intende sviluppare procedure comuni in modo da rendere simili i diversi accessi a materiale storico. In merito IRIS e ORFEUS hanno già attivato procedure comuni per l accesso a sismogrammi di terremoti recenti (Wilber, WilberII). Visto il grande bacino di utenti che accede ad IRIS, una collaborazione con tale centro non può che rendere più visibile il lavoro svolto da SISMOS negli ultimi anni (ad esempio il programma Teseo2 di vettorializzazione dei sismogrammi storici). Articoli pubblicati su riviste JCR (96) Di Giulio G., Cornou C., Ohrnberger M., Wathelet M., Rovelli A. (2006). Deriving wavefield characteristics and shearvelocity profiles from two-dimensional small-aperture arrays analysis of ambient vibrations in a small-size alluvial basin, Colfiorito, Italy, Bull. Seismol. Soc. Amer., Articoli pubblicati su riviste non-jcr (319) Gentili S., Bragato P.L., Pesaresi D., Snidarcig A. (2006). Performances of two automatic earthqauke location systems in the North-Eastern Italy. (320) Gentili S., Bragato P.L., Pesaresi D., Snidarcig A. (2006). FAAS and Antelope: two automatic earthquake location systems in the Northeastern Italy and surrounding areas. (389) Pesaresi D., Bragato P.L., Di Bartolomeo P., Durì G., Govoni A., Ponton F., Zuliani D. (2006). Acquiring seismic data in the North-East of Italy: the OGS-CRS experience in using the Antelope software suite. 151

198 Piano Triennale di Attività Banche dati di geomagnetismo, aeronomia, clima e ambiente Curatore/i Giorgiana De Franceschi, Silvio Gualdi Sezioni che hanno concorso alle attività RM2, BO Stato di attuazione delle attività relativamente al 2006 I dati delle simulazioni eseguite dal gruppo di Climatologia Dinamica sono stati archiviati presso il PCMDI (Program for Climate Model Diagnosis and Intercomparison) del Lawrence Livermore National Laborator, dove sono disponibili per la comunità scientifica internazionale al sito Le banche dati relative all analisi tridimensionale delle variabili fisiche (temperatura, salinità, correnti, ecc.) del Mar Mediterraneo e dell Adriatico, prodotte dall UF di Oceanografia Operativa e Dinamica, sono state ulteriormente estese. I database vengono aggiornati con analisi e previsioni giornaliere a 10 giorni. I dati sono disponibili presso i siti: e Sono proseguite le acquisizioni delle serie temporali multiparametriche da osservatori bentici a fondo mare di tipo GEOSTAR. I dati sono stati archiviati su un data storage dedicato con una capacità di 1 tera-byte. È proseguito lo sviluppo di un database relazionale MySQL con il trasferimento di tutte le serie temporali recentemente acquisite e disponibili sul data storage. La fase di sviluppo richiede che l accesso al data base sia per il momento riservato al personale della UF RIDGE. È continuata l archiviazione dei dati al minuto delle tre componenti del campo magnetico terrestre presso i due osservatori geomagnetici italiani di L Aquila e Castello Tesino e presso gli osservatori antartici di Mario Zucchelli Station e Stazione Concordia. A questi dati vanno aggiunti quelli registrati presso le stazioni di Gibilmanna e Lampedusa, con analogo campionamento. È continuata anche l archiviazione dei dati geomagnetici dai satelliti Oersted e Champ, lanciati nel 1999 e 2000, rispettivamente, ed ancora in orbita. I dati (circa al giorno per componente e per ciascun satellite) vengono archiviati in formato compresso CDF e letti con software appositamente preparato. I dati stessi, opportunamente selezionati, sono alla base della determinazione del modello antartico ARM attualmente valido fino al Sono proseguite le osservazioni di routine negli Osservatori ionosferici di Roma e Gibilmanna. 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 nelle stazioni polari Mario Zucchelli (Antartide) e Dirigibile Italia (Ny Alesund, Svalbard) sono state archiviate su server dedicato (progetto PNRA). Sono state effettuate le osservazioni sistematiche di radio-collegamento obliquo tra Inskip (UK), Serie temporali della temperatura media alla superficie terrestre ottenuta da sei simulazioni di scenario climatico eseguite col modello dell INGV nell ambito delle attività dell IPCC per lo studio dei cambiamenti climatici. I valori di temperatura mostrati in figura sono deviazioni rispetto al valore medio per il periodo Gli scenari sono: pre-industriale ( , curva blu); XX Secolo ( curva marrone); atmosfera con un aumento della concentrazione di CO 2 pari all 1% annuo fino al raddoppio di CO 2 atmosferica ( , curva verde chiaro); atmosfera con un aumento della concentrazione di CO 2 pari all 1% annuo fino al quadruplo di CO 2 atmosferica rispetto al periodo pre-industriale ( , curva verde scuro); scenario IPCC A1B ( , curva fucsia); scenario IPCC A2 ( , curva rossa). Insieme alle simulazioni è riportata anche la temperatura osservata ( , curva nera). l Osservatorio di Roma e Chania (Gr). Gli ionogrammi obliqui sono stati interpretati e i dati archiviati e distribuiti. È proseguito lo sviluppo dello esw electronic Space Weather per quanto concerne il 152

199 Obiettivi da conseguire nel Triennio Esempio di serie temporali acquisite durante l esperimento ORION-GEOSTAR3 effettuato alla base del complesso vulcanico sottomarino del Marsili: a) mappa batimetrica del Tirreno meridionale, la stella indica il sito dell esperimento; b) esempio di serie temporale (circa 4 mesi) delle misure di ph e della temperatura; c) esempio di serie temporale (circa 4 mesi) delle misure di ph e SO 4. data base di alta atmosfera a latitudini medie e polari e applicativi software per i progetti DIAS, GFINT e MIRTO relativi al modellamento e tomografia ionosferica in area europea e mediterranea ( Attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2007 Nel corso del prossimo triennio l UF di Climatologia Dinamica eseguirà nuove simulazioni di scenari climatici per mezzo di un nuovo modello del Sistema Terra (ES) in grado di considerare tutte le fasi del ciclo del carbonio. Inoltre, scenari specifici per la regione Euro-Mediterranea verranno eseguiti per mezzo di un modello del clima globale accoppiato a un modello del Mar Mediterraneo. Nuove previsioni stagionali verranno prodotte estendendo il sistema di previsioni alla media atmosfera. Il gruppo di Oceanografia Operativa e Dinamica si occuperà di consolidare e validare il sistema operativo di previsioni per il Mare Mediterraneo e il Mare Adriatico e le interfacce con utenti istituzionali e commerciali per l ulteriore validazione del sistema da parte degli utilizzatori finali. Il gruppo si occuperà dello sviluppo del modello di simulazione e dello schema di assimilazione passando al modello NEMO e ad uno schema variazionale tridimensionale e multivariato. Si procederà quindi alla preparazione di re-analisi per il Mediterraneo e alla implementazioni di previsioni di insieme con perturbazioni dei venti superficiali. Per quanto concerne gli osservatori bentici, le attività per il prevedono la manutenzione dell attuale database e il suo continuo aggiornamento con l inserimento di nuove serie temporali acquisite nel corso di nuovi esperimenti. Si prevede di continuare la raccolta e l archiviazione dei dati geomagnetici dagli Osservatori di L Aquila, Castello Tesino, rete magnetica nazionale, stazioni automatiche ed osservatori antartici di MZS e Dome C. Anche i dati satellitari verranno archiviati fino all esauri- Homepage dello esw-electronic Space Weather dedicato all alta atmosfera. Il data base e le tecniche software per l analisi dei dati saranno disponibile già nel corso del 2007 per l accesso pubblico via Web. 153

200 Piano Triennale di Attività mento di funzionamento dei satelliti magnetici Oersted e Champ. Conseguentemente, sarà aggiornato il modello di riferimento magnetico per l Antartide ARM perché sia valido fino al Ci si preparerà inoltre alla tipologia dei dati futuri della missione Swarm dell ESA composta da una triade di satelliti magnetici e che partirà presumibilmente nel Proseguiranno le osservazioni sistematiche di sondaggio ionosferico verticale e di sondaggio ionosferico obliquo negli Osservatori a medie latitudini. Nelle regioni polari si procederà nel corso del 2007 a sviluppare ulteriormente il network di ricevitori GPS per la misura delle scintillazioni ionosferiche insieme al mantenimento dell osservatorio ionosferico di MZS (Antartide) e delle stazioni riometriche (PNRA). Nel settore delle comunicazioni e dello Space Weather si prevede l accesso pubblico via web allo esw - electronic Space Weather nel corso del Attraverso un opportuno sistema hardware-software sviluppato negli ultimi due anni sarà 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. La base di dati ha permesso la normalizzazione di tutti i dati storici ed attuali con la creazione di tabelle relazionali in grado di interagire tra loro. Il Data Base sarà in continuo sviluppo per la creazione e il miglioramento di pagine dinamiche capaci di visualizzare ed analizzare i dati in tempo reale. esw prevede anche l esecuzione di applicativi software inerenti i progetti DIAS (per la visualizzazione via http di mappe di previsione dei principali parametri ionosferici, relativamente all area europea), GIFINT (per la visualizzazione via http di mappe di previsione di fof2 e M(3000) F2 relative alla zona del Mediterraneo centrale) e MIRTO per la tomografia ionosferica sull area mediterranea. Articoli pubblicati su riviste JCR (90) De Santis A., Di Mauro D., Cafarella L., D Anna R., Gaya-Pique L.R., Palangio P., Romeo G., Tozzi R. (2006). Deep seafloor magnetic observations under geostar project, Ann. Geophys., 38778, (94) Demirov E.K., Pinardi N. (2006). On the relationship between the water mass pathways and mesoscale variability in the Western Mediterranean Sea, J. Geophys. Res. (127) Gaya-Piqué L.R., Ravat D., De Santis A., Torta J.M. (2006). New model alternatives for improving the representation of the core magnetic field of Antarctica, Antarct Sci., 1, Articoli pubblicati su riviste non-jcr (285) Castellari S., Pinardi N., Coluccelli A. (2006). The ADRICOSM Pilot Project: a coastal and river basin prediction system for the Adriatic Sea, Acta Adriatica, (302) De Santis A., Dominici G. (2006). Magnetic Repeat Station Network in Italy and Magnetic Measurements in Heliports and Airports., In Geomagnetics For Aeronautical Safety: a case study in and around the Balkans, J. Rasson et al. (eds), Nato Security through Science Series, Springer, (303) De Santis A., Tozzi R. (2006). Nonlinear techniques for short term prediction of the geomagnetic field and its secular variation, in Geomagnetics for aeronautical safety: a case study in and around the Balkans, J.Rasson et al.(eds.), Nato Security through science Series C, Springer, (309) Duka B., De Santis A., Gaya Piqué L.R. (2006). On the modeling of a geomagnetic reference field for the Balkan region, Nato Security thorugh Science Series, Springer, (340) Hauser S., Cusimano G., Vassallo M., Capasso G. (2006). Quality and potentiality of water resources in an area intensively cultivated of the Sicilian hinterland, Geoingegneria ambientale e mineraria, 38749, (342) Johannessen P.Y., Le Traon I., Robinson K., Nittis K., Bell M.J., Pinardi N., Bahurel P. (2006). Marine Environment and Security for the European Area (MERSEA) Towards operational oceanography, Bulletin of the American Meteorological Society, (382) Oddo P., Pinardi N., Zavatarelli M., Coluccelli A. (2006). The Adriatic Basin Forecasting System, Acta Adriatica, (395) Pinardi N., Coppini G., MFSTEP Partners (2006). Mediterranean ocean Forecasting System: Toward Environmental Predictions-MFSTEP Executive Summary. (399) Qamili E., De Santis A., Duka B., Dominici G., Bushati S., Cafarella L., Miconi M., Gaya-Pique L.R. (2006). A geomagnetic reference model for Albania, South-East Italy and the Ionian Sea from 1990 to 2005 with prediction to 2008, Proceedings of First Swarm International Science meeting, ESA WPP-261, 58(1)-58(5). (416) Torta J.M., Gaya-Piquè L.R., De Santis A. (2006). Spherical Cap Harmonic Analysis of The Geomagnetic Field With Application For Aeronautical Mapping., In Geomagnetics For Aeronautical Safety: a case study in and around the Balkans, J. Rasson et al. (eds), Nato Security through Science Series, Springer,

201 Obiettivi da conseguire nel Triennio TTC Sistema Informativo Territoriale Curatore/i Fawzi Doumaz, Maria Teresa Pareschi, Giuseppe Vilardo Sezioni che hanno concorso alle attività CNT, CT, MI, NA, PI Stato di attuazione delle attività relativamente al 2006 Le attività 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. Nel corso del 2006 questo settore ha visto una cospicua produzione di dati cartografici di base e dati tematici di base che integrati, elaborati e rappresentati in ambiente GIS - unitamente al complesso di dati ed informazioni ambientali riferite alla superficie e sub-superficie terrestre, acquisite e prodotte da differenti discipline scientifiche - hanno consentito di approfondire la conoscenza del territorio e delle complesse relazioni esistenti fra i suoi elementi componenti, fornendo altresì quel necessario contributo a supporto delle decisioni in materia di riduzione dei rischi. Le attività svolte nel corso del 2006 sono state realizzate con l intento di arricchire e perfezionare gli strumenti dedicati alla conoscenza ed alla rappresentazione del territorio e rispondono alla necessità 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 nel corso dell anno hanno consentito di fornire un indispensabile supporto tecnologico, informativo e scientifico al lavoro di varie Unità Funzionali nelle diverse sezioni dell Ente e sono state articolate nelle tre seguenti linee di azione: a) creazione, manutenzione ed aggiornamento delle basi dati cartografiche (basi dati informative geografiche di riferimento e basi informative a carattere tematico) e degli archivi territoriali; b) restituzione grafica e diffusione dei dati territoriali; c) ricerca e potenziamento tecnologico. In particolare, le principali attività sviluppate possono essere così sintetizzate: 1) realizzazione e manutenzione di sistemi sperimentali 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, nonché all analisi multi-dato ed alla produzione di strati tematici a valore aggiunto per esigenze di ricerca Vista prospettica del Comune di Buonalbergo (Campania). Classificazione aree in frana e ortofoto digitale a colori sovrapposte a modello digitale del terreno (DTM 5x5m pixel). In blu sono rappresentati i movimenti franosi di tipo complesso ed in marrone quelli caratterizzati da colamento lento. Convenzione INGV-OV e Ministero dell Ambiente e Tutela del Territorio per la generazione di Modelli Digitali del Terreno ad altissima risoluzione. Progetto Operativo Difesa Suolo (PODiS) (Prot. MATT DDS/2006/04156 del ). 155

202 Piano Triennale di Attività e di Protezione Civile (emergenze sismiche e vulcaniche); 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 (colate laviche, prodotti piroclastici, fratture eruttive, coni vulcanici, frane, etc); 5) supporto alle attività di routine di sorveglianza sismica e vulcanica; 6) avvio del processo di omogeneizzazione degli standard cartografici dell INGV. Attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2007 Nel triennio il TTC 5.4 Sistema Informativo Territoriale intende proporre 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, etc.). In tale contesto, ci si propone in primo luogo di 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 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 del Sistema Informativo Territoriale INGV dedicato al supporto delle attività di sorveglianza e ricerca scientifica dell Ente, basato su tecnologia WEB-GIS; 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 od 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) sviluppo, in collaborazione con il CED dell Istituto, di una configurazione di rete che favorisca l intervisibilità delle sedi per l interscambio e la condivisione dei dati (GeoServer); 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). 156 Nel prossimo anno, particolare attenzione sarà rivolta allo sviluppo del GeoServer 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, Dipartimento della Protezione Civile, ISTAT, Regioni, ecc.). Si cercherà, pertanto, di promuovere, laddove possibile, tali collaborazioni attraverso la stipula di Convenzioni con gli enti interessati per ottenere le informazioni originarie gratuitamente. Inoltre, si prevede di proseguire nel 2007 tutte le azioni già Particolare (Sarno-Quindici) della Carta di propensione al dissesto relativa ai bacini sorgenti di possibili eventi sin-eruttivi quali colate di fango e di detrito (debris flows) nelle aree perivesuviane caratterizzate da una probabilità > del 10% di avere una copertura di piroclastici superiore ai 400 kg/m 2 in caso di ripresa eruttiva al Vesuvio. In blu sono rappresentati i debris flows di Sarno- Quindici del 5/6 Maggio 1998, in rosa le aree di versante con pendenza > di 15 in cui si avrebbe una probabilità di formazione di debris flows non nulla ed infine, in verde, le zone che risulterebbero potenzialmente soggette all invasione di flussi sin-eruttivi.

203 Obiettivi da conseguire nel Triennio 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. Attraverso le attività previste, si intende pertanto migliorare la valutazione e la gestione dei rischi naturali, colmando le attuali lacune informative, sia di carattere scientifico che politicoprogrammatico (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. Articoli pubblicati su riviste JCR (111) Favalli M., Pareschi M.T., Zanchetta G. (2006). Simulation of syn-eruptive floods in the circumvesuvian plain (Southern Italy), Bull. Volcanol., 4, Articoli pubblicati su riviste non-jcr Rilievo da Laser Scanning (LiDAR) del Monte Etna. Risposta in intensità della superficie indagata sovrapposta a modello digitale del terreno. La misura del picco di potenza del segnale di ritorno (intensità) evidenzia come questo sia direttamente correlabile alle caratteristiche morfologiche o proprietà fisiche della superficie campionata. In particolare, è possibile distinguere le lave emesse durante le eruzioni del 1983 e del (Ripresa LiDAR aerea del 16 settembre 2004; sensore OPTECH mod. ALTM 3033 con frequenza di impulsi al secondo). (255) Amato A., Badiali L., Cattaneo M., Delladio A., Doumaz F., Mele F.M. (2006). The real-time earthquake monitoring system in Italy, Géosciences Révue du BRGM, (268) Bellucci Sessa E., Calcatera D., Farina L., Nocerino D., Vilardo G. (2006). Applicazione di una metodologia sistemica per la valutazione della suscettibilità al dissesto dei versanti tufacei del Comune di Napoli. (269) Bellucci Sessa E., Calcaterra D., Del Giudice G., Farina L., Ramondini M., Vilardo G. (2006). Verso un Sistema Informativo Geografico Integrato per la valutazione della suscettibilità al dissesto del territorio di Napoli, (372) Nappi R., Bellucci Sessa E., Vilardo G. (2006). Analisi geomorfico-quantitativa dell Isola d Ischia. (411) Sulpizio R., Zanchetta G., Demi F., Di Vito M.A., Pareschi M.T., Santacroce R. (2006). The Holocene syneruptive volcaniclastic debris-flows in the Vesuvian area: geological data as a guide for hazard assessment, Geol. Soc. Amer. Mem., (417) Toyos G., Oramas Dorta D., Oppenheimer C., Pareschi M.T., Sulpizio R., Zanchetta G. (2006). GISassisted modelling for debris flow hazard assessment based on the events of May 1998 in the area of Sarno, Southern Italy. Part I: Maximum run-out, Earth Surface Processes and Landforms. 157

204 Piano Triennale di Attività Consulenze e attività in favore di istituzioni nazionali Curatore/i Bruno Zolesi Sezioni che hanno concorso alle attività RM2, BO Stato di attuazione delle attività relativamente al 2006 L attività di consulenza scientifica in favore di Ministeri ed istituzioni nazionali, che si aggiunge a quella per il DPC descritta in altri O.S., rappresenta 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 tradizionale servizio di previsioni ionosferiche in favore delle Forze Armate e 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 nell espletamento delle loro attività 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 a eruzioni 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. 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. La proposta per lo studio di fattibilità è in esame al Ministero della Difesa. Nel settore delle scienze ambientali è continuata una rilevante attività di consulenza scientifica in favore di istituzioni nazionali e regionali per quanto riguarda la misura dell inquinamento urbano provocato dalle polveri sottili, lo studio ed il monitoraggio dell inquinamento radioelettrico e quello prodotto da emissioni naturali di metano di origine geologica in atmosfera, lo studio della oceanografia operativa finalizzato alla previsione settimanale dello stato fisico del Mediterraneo. È proseguita nel 2006 l attività di consulenza ai Carabinieri per la Tutela dell Ambiente e al Corpo Forestale dello Stato per individuare interramenti abusivi di rifiuti e di materiale inquinante con la scelta e l applicazione della tecnica geofisica di esplorazione più opportuna. Numerose sono le relazioni a livello locale del Gruppo di Geofisica Marina di Portovenere con il Distretto Ligure delle Tecnologie del Mare, il Polo Universitario della Spezia, le consulenze nel quadro dell accordo siglato fra INGV ed Eni e le ricerche di mareografia newtoniana per definire l ampiezza e il ritardo fra il segnale gravimetrico connesso alla variazione di peso dell atmosfera e la corrispondente onda di marea di compensazione nei porti. Attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2007 Il tradizionale servizio di previsioni ionosferiche in favore delle Forze Armate e 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, comprendenti due cicli di seminari di aggiornamento per il personale del Ministero della Difesa e del Dipartimento della Protezione Civile, è oggetto del rinnovo della convenzione tra INGV e TELEDIFE per tutto il 2007, così come l assistenza a quelle istituzioni militari impegnate nell espletamento delle loro attività fuori dal territorio nazio- Mappe real time sull area europea della mediana mensile della MUF (massima frequenza usabile) per differenti punti di trasmissione. 158

205 Obiettivi da conseguire nel Triennio Visualizzazione del programma interattivo disponibile su CD per ottenere i valori di campo magnetico in Italia. nale. Proseguirà inoltre la collaborazione e l aggiornamento sui prodotti di meteorologia spaziale da applicare nelle radiocomunicazioni derivante dai due progetti GIFINT e DIAS. Sempre nell ambito della collaborazione con il Ministero della Difesa, continuerà l importante attività con l Istituto Geografico Militare e con l Istituto Idrografico della Marina Militare. Nel 2007 saranno pubblicate le nuove carte magnetiche d Italia secondo un formato ormai standard, curato nell ambito del Bollettino di Geodesia e scienze affini. Sulla base delle decisioni da parte delle commissioni competenti del Ministero della Difesa inizierà nel 2007 lo studio di fattibilità per la costruzione di un radar trans-orizzonte con finalità di controllo del Mediterraneo allargato e di difesa anti-missilistica. Nel tema della geofisica ambientale si prevede di continuare nel 2007 la consulenza alle Forze di Polizia ed alla Magistratura, proponendo nuovi e differenti sistemi di rilevazione sia per quanto riguarda gli interramenti di rifiuti che lo spargimento di materiali inquinanti, alle regioni, per quanto riguarda la misura dell inquinamento urbano provocato dalle polveri sottili e lo studio ed il monitoraggio dell inquinamento radioelettrico. Dal 2007 è in programma l attivazione di una convenzione, denominata IODP Italia, istituita da quattro enti italiani (INGV, CNR, OGS, CONISMA), con lo scopo di garantire la partecipazione italiana all Integrated Ocean Drilling Program (IODP). Negli ultimi anni l Eni ha manifestato interesse a fruire dei servizi di ricerca dell INGV intesi come studio e rilevamento in campo geofisico. L INGV ha confermato la propria disponibilità, avendone le idonee professionalità, a stabilire e sviluppare rapporti di stretta collaborazione tecnico/scientifica, operativa e gestionale. Infine l INGV, conscio dell esigenza di allargare i confini fisici delle sue collaborazioni scientifiche e per dare ai suoi ricercatori le migliori possibilità di crescita in ambito nazionale ed internazionale, ha individuato alcune figure di intermediazione con l obiettivo di informare, orientare e seguire il ricercatore nella scelta del canale più opportuno alle proprie esigenze di crescita professionale. Tali figure opereranno con un appropriata opera di consulenza presso il MIUR ed altre istituzioni nazionali di ricerca. Articoli pubblicati su riviste JCR - Articoli pubblicati su riviste non-jcr (317) Galadini F., Pucci S., Gori S., Falcucci E. (2006). Studio Sismologico Metanodotto Sumona-Foligno, settore Cittareale-Norcia

206 Piano Triennale di Attività Consulenze nell ambito di trattati internazionali Curatore/i Massimo Chiappini Sezioni che hanno concorso alle attività AC, CNT, RM2, CT Stato di attuazione delle attività relativamente al 2006 L Istituto ha onorato gli impegni assunti dall Accordo di Programma stipulato, al primo gennaio del 2005, con il Ministero Affari Esteri (MAE), proseguendo la realizzazione del sistema di verifica del Trattato internazionale per la Proibizione Totale degli Esperimenti Nucleari (CTBT). L INGV infatti, ai sensi della Legge n. 197 del 24/7/2003, svolge il ruolo istituzionale di primo attore nel servizio di consulenza tecnico-scientifica per il Dicastero della Farnesina. Tale consulenza consiste, tra l altro, nella realizzazione di un Centro Dati Nazionale che curi gli aspetti tecnici di comunicazione ed interfaccia tecnico-scientifica qualificata con l Organizzazione internazionale (CTBTO). Questa organizzazione delle Nazioni Unite ha sede a Vienna ed esegue il monitoraggio geofisico e radionuclidico attivo sull intero pianeta. Tra i compiti del Centro Dati Nazionale italiano vi sono il controllo e l individuazione di eventuali violazioni del Trattato, anche attraverso l applicazione di numerose tecniche geofisiche previste dal Trattato, durante le cosiddette ispezioni in sito. Il nucleo tecnico-scientifico dell INGV ha quindi individuato e messo in atto le soluzioni tecnologiche per la realizzazione del Centro e stabilito il collegamento satellitare con il centro internazionale di Vienna, garantendo compatibilità tra i vari protocolli di comunicazione. Le attività di consulenza per la Farnesina si esplicano su vari livelli, alcuni dei quali coperti da criteri di confidenzialità, pertanto non inserite nel presente rapporto. Nell ambito degli accordi bilaterali tra Italia ed altri paesi, finanziati dal MAE, sono stati onorati i Protocolli di Cooperazione Scientifica e Tecnologica che l Italia ha all attivo con l Argentina, il Marocco, la Cina ed il Giappone. Con il Marocco, dal 2005 è attivo il progetto di ricerca biennale, denominato TERREMAGNET, coordinato dall INGV nell ambito della legge 212/92 e finanziato dal MAE. Tale progetto prevede la realizzazione di una rete di magnetometri in Marocco per la caratterizzazione elettromagnetica di un area attiva dal punto di vista tettonico. Con la Cina è in corso una iniziativa sulle metodologie di forecasting nella scintillazione ionosferica per i sistemi di comunicazione e navigazione satellitare. Con l Argentina, la cooperazione prevede l installazione in Argentina di una ionosonda digitale disegnata dall INGV e il trasferimento tecnologico per consentire la creazione di un network di stazioni di sondaggio ionosferico nel cono sud dell America Latina. Il progetto Italia-Giappone coinvolge INGV e JAMSTEC, gli unici istituti al mondo ad avere attualmente in funzione osservatori geofisici e ambientali sottomarini, per alte profondità, collegati a terra via cavo. La collaborazione prevede scambio di informazioni tecniche su osservatori per misure di flusso di calore e di radioattività in mare e per esperimenti comuni. Attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2007 Le attività di consulenza per il Ministero Affari Esteri proseguiranno secondo i termini del quadro normativo vigente, in tutte le sue specificità e per i vari elementi del sistema di verifica. Nell ambito degli accordi bilaterali tra Italia ed altri paesi, finanziati dal MAE, continueranno ad essere onorati i Protocolli di Cooperazione Scientifica e Tecnologica che l Italia ha all attivo con i vari paesi. Tra quelli già menzionati, vale la pena sottolineare che con la Grecia, due progetti europei di particolare rilevanza nel campo delle discipline spaziali, ottenuti grazie alla collaborazione con istituzioni universitarie greche, faranno il loro corso. Articoli pubblicati su riviste JCR - Articoli pubblicati su riviste non-jcr - 160

207 Obiettivi da conseguire nel Triennio TTC Biblioteche ed editoria Curatore/i Anna Grazia Chiodetti, Andrea Tertulliani Sezioni che hanno concorso alle attività AC, CNT, RM1, RM2, BO, CT, MI, NA, PA, PI Stato di attuazione delle attività relativamente al 2006 Editoria Con la necessità di riorganizzare il settore viene istituito il Centro Editoriale Nazionale (CEN) con compiti di indirizzo scientifico ed operativo al fine di coordinare e realizzare l editoria istituzionale dell INGV ad eccezione di Annals of Geophysics. Il CEN è composto da un coordinatore scientifico, da un Editorial Board formato da membri afferenti a tutte le Sezioni dell ente e da una Segreteria di redazione responsabile della parte operativa e gestionale. L obiettivo generale delle attività era quello di riconsegnare all ente un attività editoriale efficiente e rinnovata, in grado di rispondere alla elevata richiesta di visibilità del lavoro dei ricercatori e dei tecnici INGV. Il 2006 è stato fondamentalmente dedicato sia al rinnovamento dell editoria INGV, sia al recupero del tempo perduto durante il periodo di blocco. Il primo impegno concreto è stato quello di censire tutto l arretrato di lavori sottomessi alle collane esistenti. 27 lavori in sospeso sono stati ri-sottomessi alla revisione, con la previsione, pienamente rispettata, di arrivare a fine anno al termine del processo. Nella tabella è mostrato lo stato dell arte a dicembre Sono stati reimpostati gli indirizzi editoriali delle collane, aggiornando i percorsi di revisione e rendendo più snelle ed economiche le linee editoriali INGV. I Quaderni di Geofisica mantengono nome e linea editoriale. I Rapporti Tecnici sono stati trasformati in prodotti esclusivamente on-line. Entrambi i prodotti saranno scaricabili via web. Biblioteche Il sistema biblioteche INGV nel 2006 ha organizzato le proprie attività secondo le seguenti linee: servizi avanzati per i ricercatori INGV (ricerche bibliografiche, document delivery, prestito interbibliotecario), incremento del 50% nella richiesta e fornitura di documenti in formato digitale a biblioteche no INGV con risposta entro le 24 ore (progetto NILDE); biblioteca digitale INGV - consolidamento delle risorse elettroniche in abbonamento e introduzione di nuove testate e banche dati; catalogo SBN - adesione della biblioteca della sezione di Bologna al Polo del servizio Bibliotecario Nazionale dell Università ed inizio attività di catalogazione; progetto Nautilus - il progetto ha previsto l acquisto di libri in italiano, inglese e francese, la predisposizione e stampa di una guida alla lettura della biblioteca, un sito web e catalogo SBN del materiale documentario - la partecipazione a mostre bibliografiche dell UNESCO e dell Intern. School Library Conf. a Lisbona; Earth-prints - recupero digitale dei fulltext di Annals of Geophysics dal 1994 ad oggi, statistiche sui documenti più acceduti via Google Analytics e info ai ricercatori su copyright; Banca dati pubblicazioni INGV - raccolta dati bibliografici 2006 e relativi full text e avvio operazioni di interoperabilità tra Earth-prints e banca dati Pubblicazioni INGV. I Quaderni di Geofisica hanno come scopo la pubblicazione di contributi che per lunghezza o estrema specializzazione, non avrebbero facilmente visto la luce sulle tradizionali riviste scientifiche del settore. I Quaderni di Geofisica accolgono, quindi, lavori dedicati all intera sfera tematica coperta dall INGV (aeronomia, sismologia, geomagnetismo, geologia, vulcanologia, geochimica, innovazione tecnologica) dando particolare risalto alla pubblicazione di dati, osservazioni, contributi tecnologici, risultati preliminari, che hanno nella velocità di pubblicazione il miglior strumento di diffusione. Intento dei Quaderni di Geofisica è di contribuire alla condivisione delle ricerche nei diversi ambiti, sfruttando la pubblicazione on-line in tempi ragionevolmente rapidi. 161

208 Piano Triennale di Attività Collana Pubblicati In stampa Sottomessi Quaderni di Geofisica Rapporti Tecnici Atti e Proceedings Monografie Stato dell arte delle Collane INGV a dicembre Attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2007 Editoria Il buon livello di gradimento delle collane INGV, dimostrato dalla massiccia sottomissione di lavori, ci sprona a migliorare il servizio e a proporre novità. Il prossimo futuro ed in particolare il 2007, sarà dedicato alla realizzazione di un modello editoriale nazionale, di cui il TTC è proponente, e che ancora si presenta lacunoso. Diverse sezioni pubblicano prodotti non standardizzati, con fondi istituzionali, senza sottometterli al CEN. Su richiesta dell URSI si creerà, inoltre, un nuovo contenitore on-line dedicato alla diffusione di dati, osservazioni e brevi reports, prodotti dalle sezioni con compiti di monitoraggio. Biblioteche Sono allo studio, in collaborazione con il Laboratorio Grafica e Immagine, nuove linee grafiche ed editoriali che caratterizzino tutta la produzione. Nel 2007 il settore biblioteche INGV garantirà ai ricercatori un continuo feedback sui temi del copyright in ambito editoriale e digitale per la creazione di un vero e proprio helpdesk INGV sul diritto d autore. La biblioteca di Roma gestirà centralmente gli abbonamenti ai periodici INGV in formato cartaceo ed elettronico. I servizi agli utenti saranno oggetto di attente valutazioni bibliometriche e maggiormente personalizzati. Document delivery e prestito interbibliotecario saranno erogati attraverso un form su web con tempi di risposta ridotti alle 24 ore. Il portale biblioteche INGV sarà tappa obbligata per il raggiungimento degli obiettivi di visibilità e valorizzazione di strumenti, documenti e risorse prodotti. Il sito si articolerà in una home che conterrà le informazioni di base (mod. USGS) e permetterà l accesso alle pagine successive. Legati alla prima pagina saranno i servizi erogati (moduli di richiesta da compilare online), gli orari, la storia e la mission e un metamotore per la ricerca integrata delle risorse in linea. Un modulo online modello ASK A LIBRARIAN, darà all utente la possibilità di richiedere: informazioni bibliografiche; copie di articoli scientifici o di altri tipi di documenti; attivazione del prestito interbibliotecario. Il catalogo, la lista delle riviste possedute dalle biblioteche INGV, le FAQ, gli indirizzi web di interesse saranno pubblicati nelle pagine successive. Earth-prints sarà strumento di eccellenza per le operazioni di recupero, conservazione e disseminazione delle pubblicazioni INGV, garantirà la certificazione delle idee e la visibilità dei risultati scientifici prima della pubblicazione sulle riviste tradizionali ed il massimo impatto della ricerca, raccoglierà contributi sottomessi da ricercatori di tutto il mondo. Il gruppo di lavoro promuoverà l archivio in occasione di convegni di geofisica o in occasione di incontri tecnici in ambito di Open Access. I bibliotecari lavoreranno all integrazione del repository con altre risorse/archivi prodotti da istituzioni nazionali e Homepage dell archivio aperto disciplinare 162

209 Obiettivi da conseguire nel Triennio internazionali come il GFZ di Potsdam (avviati primi rapporti di collaborazione). L archivio sarà dotato di un sistema automatico di conteggio delle citazioni chiamato PARACITE che aiuterà a valutare il livello di impatto di ogni documento depositato. I documenti ad oggi depositati sono L archivio è multilingue. Le fasi di lavoro previste per i prossimi anni sono costituite dal: supporto costante al ricercatore nell autoarchiviazione; popolamento dell archivio; controllo dei metadati inseriti e della qualità dei file full-text; promozione costante e sponsorizzazione con progetti mirati; il trasferimento dei prodotti editoriali INGV all archivio. Nautilus Continuerà il monitoraggio della produzione bibliografica in italiano, inglese e francese che ha come destinatari i ragazzi che frequentano dalla Scuola dell Infanzia alla Scuola Secondaria. Le aree tematiche curate saranno quelle più vicine ai settori di ricerca sviluppati dall INGV, dalla Geofisica alle Scienze della Terra, dalla Vulcanologia alle Scienze Fisiche in genere, con particolare attenzione alle discipline che concorrono allo studio e alla riduzione dei rischi naturali. Nella sezione di Bologna verranno garantiti i servizi al pubblico e più in generale il materiale raccolto sarà reso disponibile alla consultazione, al prestito e inserito nel cataloghi SBN delle biblioteche INGV di Roma e Bologna. Per i volumi più significativi sarà compilata una scheda di lettura sulle pagine Web appositamente progettate per i ragazzi. Si prevede di pubblicare una o due guide alla lettura per i libri in francese e in inglese in formato PDF. Nautilus contribuirà alle attività informative dell OS 5.9 con una pianificazione di eventi e mostre documentarie per ragazzi fornendo il materiale e quando necessario la consulenza professionale in ambito bibliografico. Sarà quindi realizzato un servizio di Bibliobus, attivato in alcune circostanze particolari o su richiesta. Nautilus si aprirà a collaborazioni nazionali e internazionali con la possibilità di avviare una rete di biblioteche scientifiche Homepage provvisioria Nautilus, Biblioteca scientifica per ragazzi. per ragazzi. Articoli pubblicati su riviste JCR - Articoli pubblicati su riviste non-jcr - 163

210 Piano Triennale di Attività TTC Formazione e informazione Curatore/i Romano Daniele Camassi, Concetta Nostro Sezioni che hanno concorso alle attività AC, CNT, RM1, RM2, BO, CT, MI, NA, PA, PI Stato di attuazione delle attività relativamente al 2006 Le attività sono state avviate con 2 giornate di lavoro e confronto fra i referenti delle Sezioni e il personale coinvolto nella pianificazione delle attività. Sono stati costituiti Gruppi di Lavoro per il coordinamento delle principali attività, rendicontate nel seguito. Visite scolastiche e seminari È stato avviato un processo di riorganizzazione al fine di applicare modalità comuni fra le sezioni e le sedi per l accesso al servizio e di monitorare le presenze. Oltre alle sedi di Roma e Napoli, che registrano il maggior numero di accessi, altre iniziative sono state attivate in sedi minori (Arezzo, Genova, Grottaminarda, L Aquila, Portovenere e Rocca di Papa). Settimana della Cultura Scientifica Sono state realizzate iniziative coordinate fra le sezioni di Roma, Napoli, Bologna, Catania, Palermo e Pisa, che hanno raggiunto circa utenti, con seminari, mostre e visite guidate. Dal concorso per le scuole primarie, cui hanno partecipato bambini, è stato realizzato il Calendario Scolastico Mostre e Manifestazioni Le principali mostre realizzate nel 2006 sono: Terra: Viaggio nel cuore del pianeta, Roma; La Liguria ed i terremoti, Imperia; Vesuvio 1906: cronaca di un eruzione e Scienza e Vesuvio: millenni di storia, Ercolano; Napoli e il suo vulcano. Memorie e documenti, Napoli. Manifestazioni: Expo Emergenza e Sicurezza, Foggia; Notte del Ricercatore, Napoli. Non è stato possibile partecipare al Festival della Scienza, per carenza di fondi. Centro Documentazione È stato costituito un Centro Documentazione presso la sede di Roma. Da questo nucleo è stato sviluppato, in collaborazione con il TTC Biblioteche ed editoria, il progetto NAUTILUS, Biblioteca Scientifica per ragazzi, con l acquisizione sistematica di pubblicazioni (libri, prodotti digitali, ecc.), sulle scienze della terra. EDURISK Sono stati completati i percorsi formativi promossi dal progetto EDURISK nell anno scolastico ; nel le attività formative coinvolgono più di 500 insegnanti di 7 regioni. Sono state realizzate riedizioni dei materiali formativi, è stata completato un DVD sulla storia sismica della Sicilia ed è in stampa un volumetto sul rischio vulcanico. Rete Museale Il percorso Terremoti: il segreto del nostro pianeta è stato ampliato con nuovi exhibits; il Museo dell Osservatorio Vesuviano è stato aggiornato, infine sono stati realizzati 2 plastici per i centri informativi delle Eolie. 164 Frontespizio del volumetto sul rischio vulcanico per la scuola primaria Noi e i vulcani. Web È in preparazione un sito web, progettato in collaborazione con il Laboratorio di grafica e il TTC 5.9 Sistema

211 Obiettivi da conseguire nel Triennio Web ; la nuova pagina sarà attiva nel gennaio Editoria divulgativa Sono state predisposte le linee guida grafiche ed editoriali, in collaborazione con il Laboratorio di grafica e il TTC 5.7 Biblioteche ed editoria, per la realizzazione di prodotti editoriali e digitali divulgativi, con l obiettivo di avviare collane omogenee. È stato pubblicato il DVD L eruzione dello Stromboli ed è in preparazione un secondo prodotto. Attività da svolgere nel triennio, con particolare riferimento al 2007 Le attività del settore formazione e informazione rappresentano un importante contributo verso la società, che si esplica principalmente nella diffusione di cultura scientifica e nella formazione delle nuove generazioni, in particolare sul tema della riduzione dei rischi naturali. Entrambi questi obiettivi sono di notevole rilevanza strategica, ma richiedono continuità e coerenza, oltre che un consolidato livello qualitativo delle proposte offerte. Per queste ragioni l obiettivo principale di questo settore nel triennio è quello di completare il lento e faticoso processo di confluenza di esperienze e iniziative sviluppate dalle singole sezioni in una progettazione organica, che garantisca un più elevato livello qualitativo delle diverse iniziative, all interno di un quadro coerente e articolato che rappresenti allo stesso tempo il contributo dei diversi settori di ricerca attivi all interno dell Istituto. Uno sviluppo del settore in questa direzione richiederà una maggiore continuità delle risorse disponibili (umane e finanziarie), che potrà essere garantita anche dalla proposizione di progetti in ambito internazionale. Sarà inoltre decisivo, per la qualificazione delle iniziative di questo settore, l avvio di collaborazioni stabili con competenze disciplinari nei settori delle scienze della formazione e della comunicazione, attraverso l assegnazione di tesi di laurea, la formulazione di progetti comuni, ecc. Le attività, che saranno sviluppate nei prossimi anni, riguarderanno principalmente i settori di intervento di seguito indicati. Servizi formativi e informativi sul territorio Visite scolastiche presso le sedi dell Istituto; offerte informative (incontri, seminari, piccole esposizioni) sul territorio (scuole, biblioteche, musei, associazioni culturali, ecc.); iniziative specifiche per la Settimana della Cultura Scientifica e Tecnologica. Queste iniziative si caratterizzeranno soprattutto sull obiettivo della diffusione di cultura scientifica, e quindi cercheranno di promuovere conoscenza su diversi aspetti scientifici sui quali opera l Istituto, senza necessariamente farsi guidare dall attualità dei diversi temi. Finalizzati a queste attività saranno realizzati alcuni materiali informativi (principalmente libri e prodotti digitali), in collaborazione con il TTC Biblioteche ed editoria, secondo un piano editoriale complessivo di medio termine. Nel 2007 saranno proposte alcune iniziative anche nelle sedi minori, privilegiando la qualità delle singole iniziative rispetto all esigenza di moltiplicazione di iniziative. Un contributo significativo a queste attività verrà dall attivazione dei servizi offerti da NAUTILUS, Biblioteca Scientifica per ragazzi, presso le sedi di Roma e Bologna. Nel triennio è previsto un significativo incremento degli spazi disponibili alle visite scolastiche nella nuova ala della sede di Roma, così come saranno destinati a queste attività alcuni spazi della sede di Bologna. Servizi formativi per le scuole Le proposte formative per le scuole, sperimentate negli anni scorsi, saranno sviluppate in due direzioni principali: a) sviluppo di proposte formative sui rischi naturali (con uno spazio specifico dedicato al tema più generale dei cambiamenti climatici) per gli istituti medi superiori, con una attenzione non solo agli aspetti fisici e geologici, ma anche a quelli tecnici (pianificazione territoriale, tecniche di riduzione dei rischi, ecc.); b) sviluppo di sistemi di formazione a distanza, sia per il personale insegnante che per gli studenti in genere, mediante l utilizzo di piattaforme tecnologiche specifiche (interfaccia web dedicati). Strutture espositive e museali Nel 2007 saranno rinnovati e riattivati i Centri Informativi Vulcanologici di Vulcano e Stromboli e saranno aggiornate alcune strutture espositive presso le sedi di Roma, Napoli e Catania. Uno spazio museale vero e proprio sarà forse disponibile nei prossimi anni negli spazi derivati dall ampliamento della sede di Roma. Pur in assenza, al momento, di risorse adeguate, si ritiene opportuno prevedere un rinnovo sostanziale delle strutture museali presso l antica sede dell Osservatorio Vesuviano. Portale web Nei primi mesi del 2007 è prevista l attivazione di una pagina web del settore Formazione e Informazione, che costituirà il principale strumento di circolazione delle informazioni e di visibilità delle iniziative del settore. Nel corso del triennio si prevede di sviluppare notevolmente questo strumento informativo, che potrà assumere il carattere di portale dedicato, realizzato in collaborazione con il TTC Sistema Web, attraverso il quale distribuire informazioni scientifiche aggiornate sui principali temi di ricerca, per diverse tipologie di utenti (bambini, ragazzi, studenti in genere, insegnanti, adulti in genere), e in formati molto diversificati e dinamici (schede informative, ipertesti, servizi di podcasting, animazioni, video, ecc.). Articoli pubblicati su riviste JCR (233) Todesco M., Neri A., Demaria C., Marmo C., Macedonio G. (2006). È VIVO: virtual eruptions at Vesuvius; a multimedia tool to illustrate numerical modeling to a general public, J. Volcanol. Geoth. Res.,

212 Piano Triennale di Attività Articoli pubblicati su riviste non-jcr (261) Azzaro R., Cascone M., Camassi R., Amantia A., Guglielmino F., Mangiagli S., Peruzza L. (2006). Terremoti e città fantasma in Sicilia, un viaggio attraverso i luoghi della memoria, Collana prodotti divulgativi EDURISK. (262) Azzaro R., Cascone M., Camassi R., Amantia A., Guglielmino F., Mangiagli S., Peruzza L. (2006). Earthquakes and ghost towns in Sicily, a journey through places of memory, Collana prodotti divulgativi EDURISK. (266) Barberi F., Davis M.S., Isaia R., Macedonio G., Nave R., Ricci T. (2006). Volcanic risk perception in Vesuvian and Phlegrean areas (Napoli, Italy). (277) Brasini F., Modonesi D., Camassi P., Sidoti B. (2006). Tutti giù per terra (all fall down) An active course to discover earthquakes topics. (278) Camassi R. (2006). Percorsi formativi per la riduzione del rischio: il progetto EDURISK. (279) Camassi R. (2006). Risk training strategies for schools: the EDURISK project in the Bologna provincial area. (286) Castelli V. (2006). Lest we forget. A preliminary map of collective earthquake rituals of Italy. (289) Castelli V., Camassi R. (2006). A che santo votarsi. L influsso dei grandi terremoti del 1703 sulla cultura popolare. (314) Freda C., Scarlato P. (2006). The Stromboli eruption, collana INGV di DVD divulgativi istituzionali, 1. (334) Grezio A. (2006). Antarctica: a natural observatory for understanding Earth, Opuscolo PNRA. (337) Guidazzoli A., Diamanti T., Delli Ponti F., Neri A., Bisson M., Esposti Ongaro T., Gori R., Pareschi M.T., Calori L., Imboden S., Cavazzoni C., Erbacci G., Menconi G. (2006). An interactive virtual Environment to comunicate Vesuvius eruptions numerical simulations and Pompeii history, Proceedings Siggraph 2006 Conference, Boston. (341) Isaia R., Macedonio G., Nave R., Barclay J., Haynes K. (2006). Improving volcanic risk communication by re-assessing volcanic hazard maps at Campi Flegrei and Stromboli, Italy. (373) Nave R. (2006). Education and information as a tool for risk mitigation: the Osservatorio Vesuviano INGV experience in Neapolitan area. (374) Nave R., Isaia R., Sorda S. (2006). Risk education in the European project EDURISK: the Italian experience. (375) Nave R., Piccione F. (2006). Education and information as tool for risk mitigation: the italian experience in neapolitan area and the eolian visitors centres (Sicily). (408) Scalera G. (2006). Mattia Damiani ( ), poet and scientist in eighteenth century Tuscany, Geological Society of America,

213 Obiettivi da conseguire nel Triennio TTC Sistema web Curatore/i Daniela Pantosti, Giuliana Rubbia Sezioni che hanno concorso alle attività AC, CNT, RM1, RM2, BO, CT, MI, NA, PA, PI Stato di attuazione delle attività relativamente al 2006 Attività a livello locale Diverse sezioni hanno avviato o completato la ristrutturazione dei siti web locali. In particolare: CT; PA; PI, che ha realizzato la versione italiana del sito con informazioni su organizzazione e attività di ricerca; RM1, che sta completando funzionalità e popolamento del nuovo sito, BO, che ha avviato la riprogettazione del sito di sezione tramite un Content Management System e formazione del personale abilitato all editing; CNT, che sta realizzando un nuovo sito particolarmente orientato alla diffusione in tempo reale di informazioni sui terremoti. Altre sezioni hanno sviluppato siti tematici: RM2, con il prototipo dell interfaccia web al database electronic Space Weather upper atmosphere eswua; MI con lo sviluppo di siti di progetti INGV-DPC S1, S3, S6, e di interfacce web per dati di pericolosità sismica, dati accelerometrici, ecc.; NA con l applicazione SlideVes, l eruzione del Vesuvio del 1906, e MESIMEX Attività a livello nazionale È stato progettato e realizzato, ancora in versione beta, il nuovo portale nazionale dell Istituto, in collaborazione con la ditta Alecsandria Comunicazione. Si sono incontrate difficoltà di vario genere, tecniche, ma anche amministrativo-legali, sia per la personalizzazione del prodotto alle esigenze INGV sia per la sua conformità ai requisiti tecnici della legge 4/2004, ovvero ai livelli minimi di accessibilità informatica; ai diversi problemi si è cercato di porre soluzioni soddisfacenti e comunque perfezionabili. Per consentire ai redattori web, referenti per i settori di competenza, di pubblicare contenuti prescindendo da aspetti tecnici, conservando uniformità di stile e congruenza negli aggiornamenti in tutti i percorsi, si è scelto un Content Management System. La veste grafica è stata progettata e realizzata dal Laboratorio di Grafica e Immagini INGV. I contenuti sono stati discussi dal Comitato Editoriale Web ed organizzati nella homepage in quattro settori principali: 1) settore di primo piano in cui sono evidenziate e sintetizzate le principali novità, attività in corso e risultati; 2) settore menu da cui si accede alla maggior parte delle informazioni riguardanti l Istituto, i servizi e le risorse, la produzione, il monitoraggio in tempo reale, ecc.; 3) settore dedicato alle grandi tematiche di ricerca affrontate nell ente; 4) settore per i siti delle diverse sezioni. Il CMS adottato è Plone, inizialmente compatibile con lo standard US Section 508 e con il rating W3C AA in materia di accessibilità, è stato acquisito un server HP Proliant, su cui sono installati tutti i sistemi necessari, sotto S.O. SuSE Linux e web server Apache. Inoltre, sono stati effettuati test di pubblicazione Prototipo dell homepage del nuovo portale INGV. 167