Un nuovo studio condotto da ricercatori dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV), pubblicato sulla rivista scientifica Remote Sensing, mostra come il monitoraggio gravimetrico ripetuto nel tempo consenta di misurare piccole variazioni della gravità terrestre. Questa tecnica aiuta a distinguere i cambiamenti di massa nel sottosuolo dai complessi processi della dinamica crostale. In zone difficili dal punto di vista geologico, come l’Appennino Centrale, le reti di monitoraggio sismiche e satellitari registrano segnali che derivano sia da processi tettonici sia dalle variazioni delle risorse idriche sotterranee. Isolare questi dati è fondamentale per comprendere i segnali profondi della Terra.
Il monitoraggio nei luoghi del sisma
La ricerca si è basata su 6 campagne di misura effettuate con un gravimetro assoluto FG5 su una rete di 4 stazioni situate a L’Aquila, Popoli, Sant’Angelo Romano e Terni. I siti sono distribuiti tra il Lazio, l’Umbria e l’Abruzzo, aree fortemente interessate dalle sequenze sismiche del 2009 e del 2016 e 2017. I ricercatori hanno utilizzato gravimetri assoluti trasportabili per via della loro elevata precisione e stabilità. Poiché la forza di gravità dipende direttamente dalla massa sottostante, ogni variazione nel contenuto d’acqua nel terreno, come pioggia, umidità del suolo o oscillazioni delle acque sotterranee, si riflette in un cambiamento misurabile dell’accelerazione di gravità.
La grande secca tra il 2018 e il 2020
Attraverso le misure ripetute sul territorio, il team di ricerca ha rilevato una chiara diminuzione della gravità in 3 dei siti monitorati. Le variazioni sono risultate particolarmente evidenti nell’area aquilana nel biennio compreso tra il 2018 e il 2020. Questa diminuzione corrisponde a una significativa perdita di acqua nel sottosuolo, legata principalmente a fattori climatici e a processi idrologici su scala regionale.
Per convalidare i risultati è stato adottato un approccio multidisciplinare. Gli scienziati hanno analizzato i dati di terra, quali gravità, piovosità e livelli della falda nei pozzi, confrontandoli con le osservazioni satellitari della missione GRACE-FO e dell’interferometria radar Sentinel-1. L’analisi radar ha permesso di escludere la presenza di deformazioni verticali significative del suolo, come sollevamenti o abbassamenti, confermando che il cambiamento era dovuto proprio allo svuotamento dei serbatoi idrici sotterranei.
Geologia locale e sismicità
Lo studio ha evidenziato che la risposta gravimetrica dipende fortemente dal contesto geologico locale. Nel sito de L’Aquila la diminuzione della gravità osservata è risultata superiore a quanto previsto dal solo deficit idrico causato dalla mancanza di piogge. Ciò indica che la conformazione geologica del bacino e la dinamica dei fluidi nel sottosuolo hanno contribuito ad amplificare la risposta locale.
Inoltre, il team di ricerca ha osservato una concomitante diminuzione dell’attività sismica registrata nell’area aquilana durante il periodo di massimo deficit idrico. La gravimetria assoluta si conferma così uno strumento di altissima precisione per monitorare i cambiamenti di massa sotterranei, migliorando la comprensione delle interazioni tra dinamica idrogeologica, deformazione della crosta terrestre e sismicità locale.
