Terremoto in Pianura Padana Emiliana: spostamento del suolo dovuto al terremoto del 29/05/2012, visto dal satellite italiano COSMO-SkyMed

Continua la collaborazione tra ASI (Agenzia Spaziale Italiana), CNR-IREA (Consiglio Nazionale delle Ricerche-Istituto per il Rilevamento Elettromagnetico dell’Ambiente) e INGV (Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia) per dare supporto al  Dipartimento della Protezione Civile durante l’emergenza post terremoto dell’Emilia Romagna, attraverso l’analisi di immagini radar della costellazione italiana COSMO-SkyMed.

Grazie alle immagini radar acquisite è stato possibile misurare la deformazione del suolo dell’area colpita dal sisma del 29 Maggio 2012.

La tecnica utilizzata per effettuare tali tipi di misure è quella già nota agli esperti come interferometria differenziale DInSAR, e già utilizzata per effettuare le misure di spostamenti in molti altri terremoti, oltre a quello che ha colpito la stessa zona dell’Emilia il 20 Maggio scorso.

Figure 1: Interferogramma SAR relativo alle date del 27 maggio e 4 giugno 2012. L’interferogramma SAR è una rappresentazione delle deformazioni del suolo avvenute tra le date delle due immagini. Può essere letto come una mappa dei movimenti del suolo, proiettati secondo la direzione di vista del satellite, in termini di cicli di colore. Ogni ciclo (o frangia) indica una deformazione del suolo tra le due date di 1.5 cm (nel caso di COSMO-SkyMed). La successione dei colori (ad es. blu-rosso-giallo) in ognuna delle frange indica il verso del movimento del suolo. Per ottenere il massimo spostamento del suolo occorso tra le due date nell’area, le frange con lo stesso verso del ciclo di colore vanno sommate.

La tecnica:

La tecnica DInSAR si basa sull’utilizzo di coppie di immagini radar, in cui il segnale elettromagnetico emesso dal satellite (in banda X, nel caso di COSMO-SkyMed) viene “riflesso” dalla superficie terrestre e catturato da un sensore posto sul satellite stesso. Data una coppia di immagini radar di una stessa area (pre e post evento sismico), tale tecnica è in grado di produrre un interferogramma (Figura 1), cioè una mappa di spostamento del suolo espressa in termini di differenze di fase tra i segnali radar delle due immagini (rappresentate con diversi cicli di colore) . Ogni ciclo, o frangia, è rappresentativo di circa 1.5 cm di spostamento della superficie terrestre lungo la linea di vista del satellite (circa 30° rispetto la verticale).

Rappresentando ogni frangia un incremento di circa 1.5 cm di spostamento rispetto la frangia precedente è possibile misurare lo spostamento totale dell’area partendo dalle zone in cui non sono state misurate deformazioni (zone dove non compaiono frange interferometriche) sino ad arrivare alla zona più deformata (parte centrale dell’ellissi disegnata dalle frange stesse). Questa operazione è detta “srotolamento” delle frange interferometriche e permette di ottenere una mappa dello spostamento del suolo avvenuto durante il sisma (Figura 2).

I risultati:

L’interferogramma (Figura 1), relativo alle date 27-05 e 04-06 mostra un’area con fasce di colore (frange) concentriche che indicano uno spostamento del suolo dovuto allo movimento in profondità di una faglia sismogenetica. La deformazione prodotta dal terremoto appare continua nello spazio e non mostra discontinuità: ciò sta ad indicare che il piano di faglia non ha raggiunto la superficie terrestre. Siamo quindi in presenza di una faglia cosidetta “cieca”, cioè una faglia che disloca la crosta terrestre in profondità, ma non “taglia” la superficie topografica.

Il cosiddetto “Interferogramma srotolato” (Figura 2) mostra uno spostamento massimo del suolo di circa 12 cm, lungo la linea di vista del satellite (praticamente quasi verticale). Questi dati concordano con quelli sismologici. Infatti la deformazione misurata dal satellite risulta essere compatibile con un piano di rottura principale immergente verso Sud lungo il quale la parte meridionale di questo settore della Pianura Padana si è accavallato sul settore settentrionale (faglia di sovrascorrimento), come messo in evidenza dai dati sismologici.

Figure 2: Mappa degli spostamenti in direzione di vista del satellite. Le zone in blu sono quelle in sollevamento fino ad un massimo di 12 cm, quelle in verde sono stabili e quelle in rosso sono le aree in abbassamento di circa 3 cm.

La forma a “cucchiaio” del sollevamento è leggermente asimmetrica e presenta un gradiente minore verso Est e maggiore verso Ovest. In quest’ultima direzione si individua anche un ulteriore sollevamento dovuto all’effetto combinato dei 3 eventi di magnitudo compresa tra 5.1 e 5.3, avvenuti nel periodo coperto dall’interferogramma (27/5 – 4/6). Circa 8 km a Sud della zona di massimo sollevamento, si individua un minimo relativo, di forma circolare, la cui presenza supporta una geometria di dislocazione profonda lungo un piano immergente verso Sud, come sopra indicato.

Ulteriori elementi interessanti sono gli abbassamenti del suolo localizzati nella zona di Finale Emilia. Quello più centrato sul paese arriva a 3 cm, quello poco ad Est è di circa 2 cm. Date le loro estensioni e intensità, si tratta molto probabilmente di fenomeni dovuti a movimenti superficiali di acqua nel sottosuolo, peraltro riportati dalle osservazioni di campagna del gruppo Emergeo-INGV.

Per vedere la deformazione prodotta nell’area interessata dal terremoto del 20 maggio alle ore 04:03, vai su http://ingvterremoti.com/2012/05/27/terremoto-in-pianura-padana-emiliana-i-satelliti-aiutano-a-capire-come-si-e-deformata-la-superficie-terrestre-a-causa-del-terremoto/