Italia, gli occhi sul sisma: ecco cosa hanno visto i satelliti
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La notte del sisma che il 24 agosto ha fatto tremare l’Italia centrale, il satellite giapponese ALOS-2 ha compiuto un’osservazione di emergenza in risposta al terremoto con epicentro ad Amatrice. Il satellite, lanciato in orbita il 24 maggio 2014 dalla Japan Aerospace Exploration Agency, aveva a bordo il radar PALSAR-2, un radar che non necessita di fonti di luce tipo il sole, con il vantaggio di fornire immagini satellitari sia di giorno che di notte, e con frequenza di trasmissione e ricezione a microonde a banda L, meno influenzata da nuvole e pioggia. Un radar adatto ad osservazioni in ogni stagione e al monitoraggio, in tempi rapidi, di disastri ambientali.
La JAXA, raccolti i dati, ha quindi pubblicato attraverso l’ Earth Observation Research Center, il suo centro di ricerca di osservazione terrestre, quattro immagini: la prima, con la figura dell’Italia e, racchiusa in un quadrato, la zona del sisma osservata dal satellite; la seconda, con l’immagine interferometrica del territorio colpito e dove sono visibili le deformazioni del terreno, ricavata dai dati acquisiti da ALOS-2 prima del sisma (9 settembre 2015) e dopo il sisma (24 agosto 2016); la terza e la quarta, con i danni subiti, rispettivamente, da Amatrice e Illica, ottenute confrontando i valori di coerenza interferometrica prima e dopo il sisma. Non era comunque la prima volta che un radar su satellite JAXA osservasse l’Italia centrale dopo un terremoto. Era accaduto nel 2009 dopo il sisma in Abruzzo.
L’osservazione via satellite, in caso di terremoti, è fondamentale per valutare la natura dei danni. Uno strumento che coadiuva le missioni a terra, come, ad esempio, la ricerca della faglia generatrice. Un esempio è la missione di squadre di ricercatori, tecnologi e tecnici dell’ Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia che dalle sedi di Roma, Ancona, Grottaminarda, Bologna, Pisa, Milano già all’alba del 24 agosto si sono “tempestivamente” organizzate per raggiungere il teatro del sisma.
In Giappone un’altra immagine è stata diffusa dalla Geospatial Information Authority of Japan che utilizzando i dati di ALOS-2 ha applicato l’analisi interferometrica per misurare la deformazione della crosta terrestre causata dal terremoto.
Dal Giappone all’Italia dove i ricercatori INGV e del CNR-IREA – l’istituto per il rilevamento elettromagnetico dell’ambiente – grazie ai rilevamenti del satellite giapponese sono riusciti a individuare la “faglia sorgente” del sisma di Amatrice analizzando i “movimenti permanenti del terreno”, dove è stato individuato un “abbassamento del suolo a forma di cucchiaio” di circa 20 chilometri in direzione nord e con un valore massimo di circa 20 centimetri nell’area di Accumoli e con la faglia localizzata fra Amatrice e Norcia. “La faglia sorgente del terremoto di Amatrice” spiega Stefano Salvi, ricercatore INGV “si colloca a pochi chilometri di profondità nella zona compresa tra Amatrice e Norcia, passando sotto Accumoli. Si tratta di un piano di frattura lungo circa 25 km che si immerge verso sud ovest (verso Rieti) con una inclinazione di 50°. Tale piano corrisponde ad una faglia in parte già nota da studi geologici di superficie. La conoscenza di dettaglio della posizione e delle caratteristiche delle sorgenti sismiche è un elemento fondamentale per la gestione dell’emergenza ed è importante anche per la redazione di mappe di pericolosità sismica sempre più affidabili”.
Dopo il sisma, l’INGV e CNR-IREA hanno diffuso una mappa della deformazione ottenuta elaborando le immagini radar del satellite ALOS-2 acquisite il 9 settembre 2015 e il 24 agosto 2016. Nella mappa la zona in rosso evidenzia l’area affetta dall’abbassamento – allontanamento dal radar – dovuto al sisma. Anche in questo caso è stata utilizzata l’interferometria differenziale, una tenica, spiega Riccardo Lanari direttore del CNR-IREA, che consente, attraverso il confronto di immagini radar acquisite prima e dopo un evento, di “rilevare deformazioni della superficie del suolo con accuratezza centimetrica”. La mappa dei movimenti del suolo è stata poi utilizzata per sviluppare dei modelli fisico-matematici della faglia che ha originato il terremoto. Tecnicamente le faglie, sintetizza l’INGV, “possono essere visualizzate come dei piani di frattura lungo i quali si ha lo scorrimento dei due blocchi di crosta terrestre: quando il movimento è molto rapido si genera un terremoto”.
I ricercatori hanno, quindi, diffuso una seconda immagine con la “localizzazione preliminare del piano di faglia” che ha generato il terremoto di Amatrice. Nell’immagine un rettangolo rappresenta la proiezione in superficie del piano di frattura, mentre i colori indicano la quantità di scorrimento, con valori in metri, avvenuto durante la frattura. Nell’immagine si vedono anche dei pentagoni rossi, che indicano i “due eventi maggiori della sequenza” al 25 agosto, mentre dei cerchi bianchi indicano tutte le repliche, sempre al 25 agosto. Studi assai utili al Dipartimento della Protezione Civile che durante un’emergenza sismica necessita di un “quadro sinottico delle deformazioni e degli spostamenti del suolo causati dal sisma nell’area epicentrale”.
Nel frattempo l’INGV, che dalla notte del sisma ha continuato ad emettere i suoi bollettini, ha diffuso il 30 agosto un primo rapporto di sintesi sul terremoto di Amatrice con un “primo quadro interpretativo” dell’evento ricostruito grazie all’analisi dei dati sismologici, geologici, geodetici raccolti dalle reti di monitoraggio e dalle squadre di ricercatori e tecnici sul terreno.
Altri occhi sul sisma sono stati quelli di COSMO SkyMED, un sistema di osservazione satellitare terrestre per scopi civili e militari, sviluppato dall’ Agenzia Spaziale Italiana in collaborazione con il Ministero della Difesa, costituito da quattro satelliti con radar ad apertura sintetica in banda X per osservazioni attraverso le nuvole o in assenza di luce solare.
Il 26 agosto l’ ESA, l’agenzia spaziale europea, ha, invece, diffuso un interferogramma ottenuto da due passaggi radar di suoi satelliti: quello, del 20 agosto scorso, di Sentinel-1B, quindi quello del 26 agosto di Sentinel-1 e dove è possibile osservare i cambiamenti avvenuti a seguito del terremoto. Nell’interferogramma sono visibili sette frange interferometriche corrispondenti a circa 20 cm di superficie deformata nella linea visiva del sensore radar, con ciascuna frangia, associata a un ciclo di colore, corrispondente a circa 2,8 cm di spostamento. Il 29 agosto l’ESA ha, quindi, diffuso un interferogramma dei ricercatori CNR-IREA realizzato utilizzando i dati del radar Sentinel-1 del 15 e del 27 agosto 2016 con l’interferogramma che mostra le deformazioni del suolo provocate dal sisma del 24 agosto, quindi, un secondo interferogramma realizzato, sempre dagli stessi ricercatori, utilizzando i dati di Sentinel-1 del 15, 21 e 27 agosto, con l’interferogramma che mostra, come nel primo caso, le deformazioni del terreno. Infine, una terza mappa, frutto degli studi dei ricercatori INGV utilizzando i dati di Sentinel-1, anteriori e posteriori al sisma, per il calcolo della posizione, geometria e scivolamento sulla faglia sorgente.
Gli occhi del cielo, i satelliti, sono importanti. Nel caso del sisma che ha colpito l’Italia centrale, le immagini satellitari hanno consentito ai ricercatori, spiega l’ESA, di “quantificare il movimento del suolo sia in direzione verticale che in direzione est-ovest, combinando le scansioni radar ottenute dai satelliti che hanno sorvolato l’area sia da sud a nord che da nord a sud”. I satelliti hanno fotografato ciò che è tipico della penisola italiana, culla di terremoti per la “presenza di linee di frattura create dalla separazione delle placche tettoniche africana ed eurasiatica”. Una linea di frattura, che separa le due placche, che “corre” sotto l’Appennino centrale e lungo la costa adriatica.
Quegli Appennini che attraversano l’Italia come la zip di uno stivale a cerniera.
Abbiamo parlato di:
Japan Aerospace Exploration Agency – JAXA Website Twitter Facebook Google+
PALSAR-2 Scheda
JAXA Earth Observation Research Center Website
ALOS-2/PALSAR-2 Observation Results on M 6.2 earthquake in central Italy Scheda
Terremoto di Amatrice: alla ricerca della faglia Rapporto missione INGV
Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia – INGV Website Twitter Facebook
Geospatial Information Authority of Japan Website Twitter
The 2016 Central Italy Earthquake: Crustal deformation detected by ALOS-2 data Scheda
CNR-IREA Website
Dipartimento della Protezione Civile – DPC Website
PRIMO RAPPORTO DI SINTESI SUL TERREMOTO DI AMATRICE ML 6.0 DEL 24 AGOSTO 2016 (ITALIA CENTRALE) Documento
Gli occhi di COSMO sul sisma Articolo Agenzia Spaziale Italiana
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