La sismologia per capire le tempeste in mare: ricerca innovativa di Unict e Ingv

Lasismologiae letempesteche si verificano in mare, dovute anche al cambiamento climatico, hanno in comune più di quanto si pensi: a dirlo è una ricerca multidisciplinare -che vede coinvolti, tra gli altri,Unict, Università degli studi di Cataniae la sede provinciale diIngv, Istituto nazionale di geovulcanologia,che punta a utilizzare la scienza dei terremoti per studiare gli eventi meteo-marini. È la sintesi della ricerca“Long-term analysis of microseism during extreme weather events. Medicanes and common storms in the Mediterranean Sea”,appena pubblicata sulla prestigiosa rivista ‘Science of the Total Environment’. Il lavoro è stato finanziato dal progettoArchimede(bando Prin 2022 PNRR), dalprogetto i- waveNET(Interreg Italia-Malta, avviso 2/2019, asse prioritario 3) e dal progettoPon “Ricerca e Innovazione 2014-2020″,Azione IV.5 – Dottorati su tematiche green. Lo studio è stato condotto da un team di ricerca multidisciplinare delDipartimento di Scienze Biologiche Geologiche e Ambientali dell’Università di Catania(Alfio Marco Borzì, Andrea Cannata e Carmelo Monaco), dell’Osservatorio Etneo dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia(Flavio Cannavò e Vittorio Minio), delRoyal Observatory of Belgium(Raphael De Plaen e Thomas Lecocq), delDipartimento di Ingegneria dell’Università di Palermo(Giuseppe Ciraolo), delDepartment of Geoscience dell’Università di Malta(Sebastiano D’Amico), delCentro Nazionale per la Caratterizzazione Ambientale e la Protezione della Fascia Costiera, la Climatologia Marina e l’Oceanografia Operativa dell’Ispra(Carlo Lo Re e Marco Picone) e delDipartimento di Scienze della Terra e Geoambientali dell’Università di Bari(Giovanni Scardino e Giovanni Scicchitano). IlMedicane(da MEDIterranean hurriCANE, cioè uragano mediterraneo) è un sistema di bassa pressione identificabile come un ciclone tropicale a piccola scala. Con quest’ultimo condivide alcune caratteristiche, tra cui fortipiogge, venti e mareggiate.La sua durata e la sua intensità, però, sono limitate a causa della ridotta estensione del Mar Mediterraneo. Nonostante ciò, è in grado di produrreingenti danni lungo le costeesposte costituendo un alto fattore di rischio. Ciò a causa dell’elevata densità abitativa e delle infrastrutture produttive presenti. Le“tempeste stagionali comuni”sono, invece, le classiche perturbazioni stagionali. Come, ad esempio, le perturbazioni atlantiche in grado di produrrepiogge, venti intensi e conseguentemente mareggiate.I forti venti generati durante questi ultimi eventi meteorologici causano un’intensificazione del moto ondoso con onde che possono anche superare i3,5 metri di altezza. “Tra il mese di novembre del 2011 e il mese di febbraio del 2023almeno nove Medicanes e diverse tempeste stagionalicomuni hanno interessato ilmar Mediterraneo.E anche le zone costiere dei vari paesi che si affacciano su di esso”, spiega Vittorio Minio. Le onde del mare sono in grado ditrasferire alla Terra solida energiasotto forma di deboli onde sismiche. Onde che vengono registrate dalle comuni stazioni sismiche. “I segnali sismici prodotti dall’impatto sulla costadelle onde o dallefluttuazioni di pressionesono noti con il nome di ‘microseism’. Costituiscono un segnale onnipresente sulla Terra, caratterizzato da ampiezzeestremamente basse“, aggiunge Andrea Cannata. “Attraverso l’analisi e l’integrazione dei segnali registrati da104 stazioni installate in zone costiere italiane, maltesi, greche e francesi,dei dati di altezza delle onde del mare acquisiti da boe ondametriche e dei dati sullo stato del mare da mappe dihindcast(ricavate da modellizzazioni numeriche e validate da osservazioni) è stato evidenziato come il microseism contenga informazioni preziose permonitorare lo sviluppo temporale e spaziale dei fenomeni meteo-marini estremi“, continua il docente dell’ateneo catanese. “Durante i giorni di progressiva intensificazione degli eventi analizzati le stazioni sismiche installate nelle aree interessate dai fenomeni meteorologici hanno mostrato un graduale aumento nelcontenuto energetico delle onde sismiche.Inoltre, utilizzando due diversi metodi di localizzazione basati sui segnali sismici, è stato possibile localizzare e seguire nel loro spostamento iMedicanes“. Le analisi condotte hanno permesso di ricavare la“firma sismica”e la“magnitudo sismica”dei Medicanes e delle tempeste stagionali comuni. “I Medicanes mostrano un contenuto in frequenza che varia da 0.18 Hz a 0.35 Hz. Mentre le tempeste comuni sono caratterizzate da frequenze più alte, da 0.3 Hz a 0.7 Hz”, prosegue Alfio Marco Borzì. “Anche i differenti valori di ‘magnitudo sismica’, che variano in funzione dell’estensione spaziale di mareinteressato daonde con altezze maggiori di tre metri,ricavati per le due tipologie di fenomeni meteorologici, ne permettono la distinzione”, aggiunge il ricercatore dell’ateneo catanese. “Poiché i sismometri sono stati tra i primi strumenti geofisici ad essere installati e dato che ora siamo in grado didistinguere sismicamente Medicanes e tempeste comuni,lo studio del microseism potrebbe aiutare a ricostruire eventuali cambiamenti nell’intensità e/o nella frequenza di questi fenomeni. Causati anche dalriscaldamento globale“, conclude Borzì.