MENU DI NAVIGAZIONE:

Sintesi del Progetto MEM

Monitoraggio ElettroMagnetico

L'Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia di L'Aquila, in collaborazione con l'Università di Tirana (Dipartimento di Fisica - Albania), con l'Istituto Geomagnetico di Grocka (Belgrado, Serbia) e con l'Università di Ferrara (Dipartimento di Scienze della Terra), con il supporto della Regione Abruzzo e dell'ARPA-Molise, gestisce un progetto scientifico e tecnologico per il monitoraggio continuo del fondo elettromagnetico ambientale tra 0.001 Hz e 100 kHz, mediante tecniche interferometriche a larga banda. La parte tecnica del progetto viene sviluppata prevalentemente presso l'Osservatorio Geomagnetico Nazionale di L'Aquila dove sono presenti le competenze scientifiche e tecnologiche necessarie. In questa struttura vengono infatti condotte misure sistematiche del campo geomagnetico dal 1957. Dal 1961 inoltre l'Osservatorio fa parte della rete mondiale degli osservatori geomagnetici.
La rete interferometrica proposta è costituita da sette stazioni di misura, disposte secondo una particolare geometria su una superficie di 300×300 km quadrati. Tale configurazione è equivalente ad un unico sensore delle dimensioni di circa 300 km × 300 km, in grado di misurare sia campi elettromagnetici estremamente flebili, come quelli di origine sismica, o quelli generati sulla superficie esterna della magnetosfera dall'interazione con il vento solare (da 0.1 a 1 milione di km di distanza dalla superficie terrestre), sia campi elettromagnetici enormemente più intensi, quali ad esempio quelli artificiali prodotti dagli impianti industriali. Questa tecnica costituisce un potente strumento di indagine per ottenere una mappa tridimensionale, su scala regionale, del rumore elettromagnetico di fondo. Presso ciascuna stazione di misura dell'interferometro sarà inoltre posto un misuratore attivo di radon. Le finalità del progetto possono essere così sintetizzate:

E' importante sottolineare come l'interferometria elettromagnetica a larga banda sia una tecnica innovativa, dato che al momento non esistono nel mondo reti di questo genere. Il suo sviluppo avrà ricadute anche nel campo industriale, in quanto una parte della strumentazione (i magnetometri) è nella fase di industrializzazione e entrerà nella produzione corrente. Le stazioni di misura della rete interferometrica verranno installate nei siti attualmente utilizzati dalla Rete Sismica Nazionale, distribuiti nell'Italia centrale; la sovrapposizione consentirà di superare gran parte dei problemi legati alla logistica, alla disponibilità dell'energia elettrica e all'impatto ambientale.

Obiettivi

  1. Sviluppo tecnologico di un apparato per interferometria a larga banda per il monitoraggio continuo del fondo elettromagnetico ambientale;
  2. indagini sulle manifestazioni di origine interna alla terra associate con fenomeni sismici. In particolare l'evoluzione degli stati di stress che precedono un evento sismico può portare all'emissione di radiazione elettromagnetica in una banda di frequenze molto ampia. In queste condizioni può inoltre essere liberato il radon intrappolato nelle rocce, che può essere rilevato nel flusso di aria proveniente dal suolo;
  3. studio dei fenomeni elettromagnetici correlati con i cambiamenti climatici globali. Recentemente si è evidenziato come l'energia media dei segnali elettromagnetici naturali prodotti dai modi di risonanza della cavità terra-ionosfera, sia in netta correlazione con la variazione della temperatura media planetaria;
  4. caratterizzazione dell' ambiente elettromagnetico prodotto da sorgenti naturali e artificiali e analisi delle possibili interazioni con la biosfera. L'ambiente in cui viviamo è permeato da radiazioni elettromagnetiche di origine naturale. Nel corso dell'ultimo secolo si è avuto un notevole aumento dei segnali elettromagnetici di origine artificiale, il cui impatto sull'ecosistema non è ancora chiarito pur essendo oggetto di indagine da diversi anni;
  5. studio dei fenomeni elettromagnetici che hanno origine nella magnetosfera, nella ionosfera e nella cavità Terra-ionosfera. Tali processi si manifestano nella banda di frequenze detta geomagnetica attualmente poco esplorata e di notevole importanza scientifica.

Risultati attesi

L'interferometro proposto permetterà di ottenere una mappa tridimensionale dettagliata, 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 stesse mediante una serie di parametri quali l'energia, la polarizzazione, la natura impulsiva e il contenuto spettrale. Di tutti questi parametri viene seguita l'evoluzione temporale, nel senso che la tomografia è aggiornata ogni minuto. Tali informazioni permetteranno in primo luogo una caratterizzazione dettagliata dell'ambiente elettromagnetico dell'Italia centrale, in secondo luogo saranno il punto di partenza per studi in ambito sismico, climatico, biologico e geomagnetico. Questi studi sono di grande interesse scientifico e applicativo, soprattutto perché l'interferometria elettromagnetica fornisce maggiori informazioni rispetto ai metodi di misura usuali, attualmente impiegati in queste discipline. Inoltre l'effettuare contemporaneamente al monitoraggio elettromagnetico misure delle emissioni di radon di origine interna alla terra, potrebbe fornire informazioni importanti nell'ambito della sismologia.