Publication Date:
2017-04-04
Description:
Il Centro Nazionale Terremoti (CNT), in collaborazione con la sezione di Catania, ha progettato e
realizzato un esperimento di sismica passiva nell’area Calabro–Peloritana il cui scopo è fornire nuovi dati
sismici volti a comprendere come le dinamiche superficiali ed il processo di subduzione interagiscano tra
loro, migliorando così la comprensione dei processi sismogenetici nella zona colpita dal terremoto del 1908
[Margheriti et al., 2008; http://dpc-s5.rm.ingv.it].
Con l’obiettivo di ridurre l’errore di localizzazione degli ipocentri degli eventi verificatisi nell’area
interessata dal progetto, ad integrazione delle 30 stazioni della rete sismica nazionale già presenti nell’area in
esame, l’esperimento ha previsto l’installazione di 15 stazioni della rete mobile e la deposizione di 5 OBS/H
(Ocean Bottom Seismometer with Hydrophone), per un numero complessivo di 50 stazioni sismiche larga
banda 3C coinvolte nel progetto.
La campagna sismica a terra ha avuto inizio nell’ottobre 2007 e ad oggi (gennaio 2009), le stazioni
sono ancora in funzione, mentre la deposizione dei cinque OBS/H è avvenuta tra il 15 e il 18 luglio 2008 ed
il loro recupero è stato effettuato tra il 6 e il 7 novembre 2008.
Gli OBS/H, progettati e realizzati presso l’OBS Lab di Gibilmanna, sono stati equipaggiati con
sismometri Nanometrics Trillium 120p (120s - 175 Hz) e con sensori differenziali di pressione (Differential
Pressure Gauge) Cox-Webb, con banda passante tra i 200s e i 2Hz.
La base autolivellante sulla quale è installato il sensore sismico è stata realizzata anch’essa presso
l’OBS Lab di Gibilmanna nei mesi intercorsi tra il recupero degli OBS impiegati nella prima campagna
NERIES, avvenuto nel marzo 2008, e il luglio 2008, data della deposizione degli OBS del progetto “Messina
1908 – 2008”. La necessità di realizzare una nuova base autolivellante in tempi così brevi, è stata una diretta
conseguenza dei risultati negativi ottenuti dalla base Nautilus in occasione della già citata campagna
NERIES [D’Anna et al., 2008]: due sismometri su tre non si erano livellati nel range di ±0.2°, massimo tilt
dinamico previsto per i Trillium 120p, provocando il non funzionamento degli stessi. Come meglio verrà
analizzato nei paragrafi successivi, le problematiche affrontate nella realizzazione di questi dispositivi di
livellamento sono state molteplici e di difficile soluzione. L’analisi preliminare dei dati ha evidenziato che
soltanto uno dei cinque sensori sismici ha funzionato correttamente per l’intero periodo, mentre gli altri
quattro hanno funzionato in media per circa 20 giorni. Causa di ciò, un rapido consumo delle batterie dovuto
ad un livellamento sì compreso nel range di ±0.2° dall’orizzontale, condizione necessaria perché il
sismometro sia in grado di rilevare eventi sismici, ma oltre il range di ±0.1°, condizione necessaria perché i
consumi del Trillium120p si riducano da circa 2.5W ai 600mW nominali.
I risultati ottenuti da questo esperimento, sono comunque da inquadrare in una successione degli
eventi che ha fatto sì che lo sviluppo di questa nuova base autolivellante fosse condizionato da una certa
urgenza: al CNT premeva presentare i dati raccolti dagli OBS al convegno “Scienza e società a 100 anni dal
grande Terremoto”, che si sarebbe tenuto a Reggio Calabria dal 10 al 12 dicembre 2008 e visti gli insuccessi
della base Nautilus nel precedente esperimento, ci si è trovati di fronte alla necessità di progettare e
sviluppare un nuovo sistema di livellamento per i Trillium 120p nell’arco di tre mesi e mezzo. Queste, oltre a
quelle di natura economica, le ragioni per cui non è stato possibile procedere secondo un iter che per noi,
come per le aziende che operano nel settore marino, è uno standard:
- Progettazione;
- Realizzazione del prototipo;
- Test in laboratorio (e. g. tavola vibrante)
- Test in camera iperbarica;
- Test in mare;
- Produzione in serie;
E’ nostra intenzione, in un prossimo futuro, portare avanti lo sviluppo di questa base autolivellante,
con tempi e risorse finanziare ed umane più appropriate. Ciò che riportiamo in questo Rapporto Tecnico
vuole essere una descrizione del lavoro sin qui svolto, anche se non conclusivo e risolutivo, ma che ci ha già
permesso di individuare delle problematiche fondamentali la cui soluzione sarà oggetto di studi più
approfonditi. Rimane positivo il fatto che le basi già realizzate riescono già da adesso a livellare
automaticamente un sensore entro un range di ±0.2°.
Gli OBS/H dell’INGV verranno nuovamente deposti con la stessa disposizione del progetto “Messina
1908 – 2008” nell’estate 2009, nell’ambito del progetto S5 finanziato dal Dipartimento della Protezione Civile. Per sopperire alle problematiche riscontrate nella marinizzazione del Trillium 120p, si è scelto di
installare a bordo degli OBS dei sensori Guralp CMG40T-OBS (60s – 100 Hz), progettati per installazioni in
mare sino a profondità di 6000 m è già dotati di una propria base autolivellante. Il motivo per il quale non si
è utilizzato nelle passate campagne questo tipo di sensore è da addebitare unicamente al fatto che sui fondi
DPC della convenzione 2005-2007 non è stato possibile inserire l’acquisto di questi specifici sensori, mentre
erano disponibili i Trillium 120p.
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Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia
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2.5. Laboratorio per lo sviluppo di sistemi di rilevamento sottomarini
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open
Keywords:
OBS, Stretto Messina, Messina 1908 2008, Progetto S5
;
04. Solid Earth::04.06. Seismology::04.06.10. Instruments and techniques
Repository Name:
Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV)
Type:
report
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