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Sismologiche

Monitoraggio Sismico

La rete di monitoraggio sismico

La Rete Sismica di Cornegliano Laudense - RSCL è costituita da dieci stazioni sismometriche e da una stazione geodetica GNSS-GPS permanente di precisione, incentrate sul serbatoio di stoccaggio del gas di Cornegliano Laudense. Il monitoraggio sismico è attivo dall’1/1/2017.

La RSCL è integrata da alcune stazioni appartenenti alle reti sismiche regionali gestite dall’OGS e alla Rete Sismica Nazionale Centralizzata (RSNC) gestita dall’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV); in tal modo è possibile completare le rilevazioni di eventi sismici non percepibili dalla popolazione, avvenuti in tutte le direzioni fino alla distanza di alcune decine di chilometri dal sito di stoccaggio.

Tutte le stazioni della RSCL sono dotate di sismometro posto in pozzo, con lo scopo di migliorare la qualità del segnale rilevato, e di un accelerometro posto in superficie. La figura mostra una mappa della RSCL con evidenziati i Domini di Rilevazione adottati dal sistema di monitoraggio, in accordo con quanto definito nelle Linee Guida del MiSE.

Mappa della RSCL. I triangoli blu e verdi indicano rispettivamente le stazioni della RSCL e della Rete Sismica Nazionale Centralizzata, usate per integrare le rilevazioni. L’area gialla al centro indica la proiezione in superficie del serbatoio. Le linee rosse indicano i perimetri del Dominio Interno (DI, linea spessa) e del Dominio Esteso (DE, linea sottile) di rilevazione. La linea tratteggiata indica l’Area Esterna, corrispondente alla distanza di 30 km dal sito di stoccaggio.

Cosa si misura

La RSCL registra le vibrazioni del terreno causate dal passaggio delle onde sismiche. Poichè gli strumenti sono molto sensibili, vengono rilevate tutte le vibrazioni del suolo, sia quelle causate dai terremoti sia quelle generate da altre sorgenti come ad esempio il transito di mezzi (treni, camion, ...), le attività di macchinari industriali, gli eventi meteorologici (vento, tuoni, …) o le esplosioni di cava o ordigni bellici. Una adeguata analisi del segnale permette generalmente di discriminare il diverso tipo di eventi fra loro.

La RSCL è in grado di rilevare eventi sismici di interesse per la comunità (avvertibili quindi con intensità diversa dalla popolazione) ma anche eventi che non sono percepiti dall’uomo, siano essi terremoti forti e lontani (per esempio quelli che avvengono in Giappone e Cile) o eventi molto deboli che avvengono in prossimità della rete.

Il sistema di monitoraggio acquisisce in continuo il segnale dalle stazioni della rete, e lo analizza automaticamente per riconoscere eventuali anomalie; se queste variazioni sono riscontrate simultaneamente in più stazioni, il sistema localizza l’origine e ne quantifica l’entità. Qualora sussistano determinate condizioni, il fenomeno viene dichiarato “evento sismico”. Tutto ciò avviene in pochi secondi da quando il segnale viene registrato.

Il sistema automatico è calibrato in modo tale da riconoscere principalmente i terremoti, ma può succedere che vengano identificati come evento sismico anche fenomeni diversi o falsi eventi dovuti alla simultaneità casuale di variazioni di segnale. Dato che lo scopo principale della RSCL è quello di registrare i microsismi che non vengono identificati dalle reti regionali o nazionali, il sistema è stato tarato su soglie di sensibilità molto elevate, il che comporta ci possano essere numerosi falsi eventi. Per questo motivo, tutte le elaborazioni automatiche sono riviste da un sismologo esperto, che analizza gli eventi identificati automaticamente, confermandone l’esistenza nel caso in cui essi effettivamente corrispondano a terremoti naturali locali, o a eventi potenzialmente connessi all’attività dell’impianto di stoccaggio.

Cosa rappresentano i sismogrammi

La vibrazione del suolo registrata dagli strumenti viene usualmente rappresentata con dei grafici, chiamati sismogrammi, che descrivono il movimento del terreno (in spostamento, velocità o accelerazione) al passare del tempo. Dai sismogrammi si può valutare dove è avvenuto l’evento sismico, quanto forte è stato e alcune altre sue caratteristiche.

Una volta i sismogrammi venivano tracciati su carta e analizzati visivamente. Oggi i dati digitalizzati vengono archiviati su supporti elettronici e vengono analizzati attraverso appositi programmi per essere interpretati oppure rappresentati a video o stampati su carta.

Seguono, a titolo illustrativo alcune rappresentazioni di sismogrammi, come appaiono in tempo reale nella sezione Sismogrammi in tempo quasi reale di questo sito, o come vengono elaborati dal personale incaricato della loro interpretazione.

Registrazione giornaliera di una stazione: ogni riga del sismogramma corrisponde a un’ora di registrazione. Queste rappresentazioni vengono chiamate “drumplot” o “helicorder” perché simulano quanto un tempo veniva registrato mediante un tracciato impresso su un tamburo di carta rotante. La figura mostra la registrazione di una sola componente del moto del suolo (la posizione di un punto nello spazio viene espressa mediante un sistema di coordinate cartesiane), per uno strumento che sta acquisendo i dati in “tempo reale”; la traccia si arresta quindi all’ultimo dato acquisito dallo strumento nell’istante in cui è stata prodotta la figura (ore 14:40 circa). Questo tipo di visualizzazioni servono anche per verificare lo stato di corretto funzionamento della stazione.
Registrazione del medesimo evento da parte di più stazioni: i sismogrammi si riferiscono ad un intervallo di tempo limitato ad alcuni minuti. Ogni stazione può essere rappresentata da più tracce, che rappresentano le tre componenti spaziali registrate, rispettivamente due orizzontali e una verticale. L’elaborazione dei segnali prevede l’uso di filtri (questo è il caso rappresentato) per rimuovere o enfatizzare alcune componenti di frequenza. Questa rappresentazione viene usata per il controllo e la revisione manuale del segnale di un evento identificato automaticamente.

A seguire sono riportati infine alcuni esempi di segnali registrati dalla RSCL relativi a diversi tipi di eventi. Nell’ordine:

  • i sismogrammi relativi a un evento forte avvenuto in Italia Centrale;
  • un evento forte lontano (“telesisma”) avvenuto nell’Oceano Pacifico;
  • i segnali dovuti a treni in transito;
  • la registrazione di due micro-terremoti locali.
Registrazione della stazione OL01 dei terremoti con magnitudo M>5 avvenuti in Italia Centrale il giorno 18/1/2017. Le tracce colorate diversamente consentono di riconoscere la sovrapposizione del segnale: questi eventi dell’Italia Centrale tendenzialmente non sono stati percepiti dalla popolazione nel lodigiano. Da notare che, per convenzione, l’ora dei terremoti viene riferita al Tempo Universale Coordinato (UTC), ovvero l’ora del meridiano di Greenwich (GMT). Per avere corrispondenza con l’ora locale italiana, è necessario aggiungere 1 ora (se in vigore l’ora solare) oppure 2 ore (se in vigore l’ora legale) al valore indicato.
Registrazione della stazione OL04 del telesisma Mw7.9 avvenuto nell’Oceano Pacifico alle ore 04:30:23.8 UTC del giorno 22/1/2017 (fonte EMSC). Tali telesismi non sono percepiti dalla popolazione.
Segnali ricorrenti dovuti al passaggio dei treni presso la stazione OL09 il giorno 30/1/2017. La stazione OL04 si trova a Lodivecchio (Loc. Comasina) ad alcune centinaia di metri dalla linea ferroviaria ad alta velocità. Nonostante l’installazione dei sensori a 75 metri di profondità, le onde sismiche sono ben identificabili. Le vibrazioni del terreno al passaggio dei treni sono talvolta percepibili dalla popolazione, nelle immediate vicinanze della linea ferroviaria.
Registrazione della stazione OL04 di due microterremoti locali con magnitudo M≤1.0 avvenuti il giorno 12/7/2017 alle ore 00:17:53 e 00:18:30. In alto: registrazione giornaliera tipo Helicorder della componente verticale della medesima stazione (ogni riga è un’ora di registrazione); i segnali dei due microterremoti sono racchiusi all’interno dell’ellisse grigia. In basso: un minuto di registrazione (sismogrammi a tre componenti) in corrispondenza dei due microterremoti. Gli eventi non sono stati percepiti dalla popolazione.

A cosa serve il monitoraggio sismico

Il monitoraggio sismico serve ad identificare e misurare eventi sismici nelle vicinanze, o potenzialmente di interesse, per l’impianto di stoccaggio di gas di Cornegliano Laudense denominato “Cornegliano Stoccaggio”.

Se la vibrazione del terreno identificata automaticamente entro pochi secondi dal sistema come ‘evento sismico’ corrisponde a un terremoto locale e ha certe caratteristiche, viene allertato il personale sismologo di reperibilità presso OGS: nell’arco di alcune ore, l’intervento e l’analisi manuale dei dati conferma o elimina l’evento. La localizzazione e magnitudo degli eventi vengono infine pubblicate sulla pagina del sistema di monitoraggio integrato contenente gli “Eventi Recenti”. Nel caso sussistano “condizioni di attenzione”, il gestore dell’impianto di stoccaggio è avvertito con tempestività.

Per “condizioni di attenzione” si intendono quelle situazioni in cui si riscontra un aumento anomalo della microsismicità (in termini di magnitudo e/o di numerosità degli eventi rilevati) rispetto alle condizioni ritenute “normali” all’interno dei domini di rilevazione (il cosidetto background sismico). In tal caso, il personale sismologo addetto al monitoraggio intensifica i controlli e le analisi in modo da disporre di un quadro accurato e aggiornato sulla microsismicità rilevata e verifica con il gestore dello stoccaggio l’attività svolta, in modo da poter stabilire o escludere eventuali correlazioni tra l’attività di stoccaggio e la microsismicità rilevata.

Il sito web del Monitoraggio di “Cornegliano Stoccaggio” mette a disposizione informazioni complete sulle stazioni della rete sismica, grafici, documenti tecnici e scientifici, e rapporti sull’attività svolta. Ulteriori approfondimenti sono riportati nella sezione FAQ, dedicata alle domande frequenti.

Approfondimenti

Inquadramento Sismotettonico

L’area è caratterizzata da una sismicità debole-moderata. L’unico terremoto di vero interesse per l’area del lodigiano è quello del 15/5/1951, noto anche come “terremoto di Caviaga”. Fino a pochissimi anni fa, si riteneva che questo evento fosse stato provocato dalle attività di estrazione del gas praticate nell’area (Caloi et al., 1956). Tuttavia, studi più recenti ne rideterminano l’ubicazione, in una posizione compatibile con una faglia ereditata nelle rocce del basamento cristallino lontana dal giacimento di Cornegliano. Pertanto oggi a questo terremoto viene attribuita una origine tettonica e non antropica.

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La rete sismica

La Rete Sismica di Cornegliano Laudense (RSCL) è composta da dieci stazioni sismometriche. Concorre al Sistema di Monitoraggio integrato una stazione geodetica GNSS1 permanente.

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Geometria della rete

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Schede di stazione

Tutte le stazioni sono dotate di un sismometro in pozzo, posto ad una profondità di 75 m, e di un accelerometro in superficie.

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Strumentazione

Tutte le stazioni sono equipaggiate con la medesima strumentazione, di fabbricazione Guralp Systems Ltd. (Tabella 1), composta da: un velocimetro digitale a banda larga Radian (in pozzo, a circa 75 m di profondità), un accelerometro compatto a banda larga Fortis (in superficie) e un digitalizzatore Minimus a 24-bit (acquisitore).

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Procedure di Analisi Sismologica

Per la rilevazione della sismicità di interesse nell’area dello stoccaggio di Cornegliano Laudense sono state individuate due aree di riferimento che corrispondono ai domini di rilevazione indicati dagli Indirizzi e Linee Guida dei monitoraggi del Ministero per lo Sviluppo Economico.

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Sismogrammi in tempo quasi-reale

Da qui si accede alle tracce dei sismogrammi di tutte le stazioni della Rete Sismica di Cornegliano Laudense in tempo quasi-reale, in quanto le immagini vengono aggiornate ogni ora.

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Sismicità rilevata

L’area in esame è caratterizzata da sismicità da debole a moderata. Esclusi i terremoti del 1786 e del 1951, di origine non antropica, nel Lodigiano tutti i terremoti più forti sono avvenuti a più di 15-20 km di distanza dall’impianto di stoccaggio.

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Sismicità storica e strumentale

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