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GEOLOGIA/ Così l’ecografia vedrà le profondità della Terra

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L’oggetto di questo nuovo tipo di analisi è il cosiddetto “rumore sismico”, cioè le oscillazioni prodotte dalle onde oceaniche e dalle perturbazioni meteorologiche che si registrano in continuo come onde sismiche. Finora però dallo studio del rumore sismico era stato possibile ottenere immagini per i soli strati superficiali dell’interno della Terra (crosta e mantello superiore). Il lavoro pubblicato da Poli e collaboratori su Science rappresenta la prima ricerca mirata all’investigazione delle profondità del mantello terrestre tramite dati da rumore sismico. Gli autori hanno analizzato le registrazioni in continuo di 42 stazioni sismiche, durante un anno di esperimenti POLENET/LAPNET, nel nord della Finlandia.

 

Grazie all’uso di raffinate tecniche di pre-processamento e mettendo in correlazione i segnali dei diversi strumenti, sono riusciti ad ottenere informazioni riguardanti la fase di transizione del mantello terrestre (punto in cui cambiano alcune caratteristiche chimico-fisiche e in cui il mantello viene distinto in parte inferiore e superiore). In particolare sono riusciti a definire con grande precisione lo spessore delle due discontinuità che delimitano la zona di transizione: una a 410 e l’altra a 660 km di profondità, rispettivamente di 15 e 4 km, in corrispondenza della Finlandia. Questo risultato rappresenta una novità assoluta in campo sismologico e apre la strada verso la realizzazione di una più dettagliata e completa tomografia della Terra, potendo sopperire alla mancanza di eventi sismici con l’acquisizione in continuo da parte di una densa rete di sismometri.

 

Rappresenta inoltre un’ulteriore testimonianza delle grandi potenzialità delle analisi di rumore sismico, vale a dire di tutto ciò che fino a poco tempo fa veniva scartato dalle indagini sismologiche. Questa tipologia di ricerca cambia dunque radicalmente il punto di vista del sismologo. Solo recentemente, infatti, con il diffondersi delle nuove strumentazioni digitali che operano in continuo, si sono rese disponibili enormi quantità di dati sismici ed è stato possibile sfruttare la totalità delle registrazioni. L’applicazione di questa tecnica, fino a poco tempo fa solo vagamente ipotizzata e che aveva trovato maggiore riscontro in campi come l’acustica, è stata principalmente sviluppata da ricercatori francesi (università di Grenoble e Institut de Physique du Globe di Parigi) che risultano essere all’avanguardia nell’avanzamento dell’analisi del rumore sismico.

 

La grande versatilità delle analisi di rumore sismico ha permesso anche altre applicazioni, diverse dalla costruzione di immagini tomografiche, come per esempio l’utilizzo del rumore sismico per valutare le variazioni temporali delle caratteristiche crostali. Si tratta di ricerche molto importanti mirate allo sviluppo di nuove metodologie per il monitoraggio delle aree a rischio sia sismico che vulcanico. Negli ultimi anni questi tipi di studio si stanno diffondendo sempre più nel mondo e anche in Italia da ricercatori dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia.



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