Le acquisizioni radar del satellite di nuova generazione Sentinel-1A del Programma Europeo Copernicus hanno consentito di analizzare i fenomeni sismici in atto, nonché gli effetti permanenti dei movimenti del suolo causati dal violento terremoto di magnitudo 7.8 che ha colpito il Nepal il 25 aprile 2015.

Lo studio è stato condotto da un team di ricercatori dell’Istituto per il Rilevamento Elettromagnetico dell’Ambiente del Consiglio Nazionale delle Ricerche di Napoli mediante interferometria radar differenziale, la tecnica che permette di misurare dallo spazio spostamenti del terreno anche dell’ordine di pochi centimetri su aree molto estese.

La figura mostra l’interferogramma ottenuto, ossia la mappa della deformazione indotta in superficie dall’evento sismico, in un intervallo temporale che va dal 17 al 29 aprile 2015. Ognuna delle fasce di colore (frange) indica uno spostamento del suolo di circa 3 centimetri, con una deformazione massima di circa 1 metro. Tale spostamento è avvenuto a seguito del terremoto e delle successive scosse, ed è la risposta della superficie alla dislocazione sul piano di faglia in profondità.

L’attività svolta è stata realizzata nell’ambito dell’accordo tra IREA-CNR e Dipartimento della Protezione Civile (DCP), del progetto TEP-Quick Win dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) e del progetto I-AMICA “Infrastruttura di Alta tecnologia per il Monitoraggio Integrato Climatico-Ambientale” finanziato dal MIUR nell’ambito del Programma Operativo Nazionale (PON). I risultati presentati contengono dati Copernicus 2015.

Il terremoto di magnitudo 7,3 che ha colpito la zona del Nepal il 12 maggio 2015 è quello che, tra tutte le scosse di assestamento, ha rilasciato la più grande energia dopo l’evento principale del 25 aprile scorso.
Una mappa dello spostamento del suolo indotta da questo nuovo terremoto attraverso la tecnica dell’interferometria SAR differenziale, sfruttando i dati acquisiti dal satellite Sentinel-1A del programma europeo Copernico è stata generata dai ricercatori dell’IREA – CNR nel quadro del progetto (GEP) Geohazards Exploitation Platform (ESA) e I-AMICA Infrastruttura alta tecnologica per Integrato di Monitoraggio di Clima e Ambiente (finanziato dal MIUR nell’ambito del Programma Operativo Nazionale – PON) e nell’ambito di un accordo tra IREA-CNR e il Dipartimento della Protezione Civile (DPC).

L’area deformata si estende per circa 40 x 60 km2 a Est di Katmandu. Lo spostamento rilevato è di circa 70 cm verso il satellite nella zona di massima deformazione (zona blu in figura). Sentinel-1A satellite del programma europeo Copernico. Il campo di spostamento misurato è stato molto probabilmente indotto dalle stesse strutture coinvolte nella scossa principale del 25 aprile scorso, ed è compatibile con la migrazione verso est delle scosse di assestamento.

Per ulteriori informazioni:

http://www.irea.cnr.it/index.php?option=com_k2&view=item&id=681:terremoto-in-nepal

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SWIS è sensore multi-head in grado di:
• Monitorare diversi parametri fisici: conducibilità elettrica dell’acqua (EC in mS), temperatura ambiente (TA in °C) e temperatura dell’acqua (TW in °C).
• Conservare il datalog in un DB MySQL e/o in una microSD integrata (2GB);
• Trasmettere i dati via GPRS (tramite una shield TDGGSM_908 / 900);
• Trasferire i dati in uno spazio web dedicato, ottenendo valori tracciati in tempo reale o in intervalli di tempo che meglio si adattano alle esigenze (es. con cadenza oraria) e che può essere facilmente accessibile da web desktop e mobile (es.: tablet, smartphone).

L’hardware è costituito da una PCBA (printed circuit board assembly) realizzata in istituto e controllata attraverso l’utilizzo di un ATmega328P (Atmel Corporation). Il sistema di gestione del software è scritto in linguaggio Wiring (open-source programming framework per microcontrollori, derivato dal C e C ++, http://wiring. org.co) utilizzando uno specifico IDE (integrated development environment come Eclipse o simili).

Attualmente il sistema considera 5 stazioni. Ogni stazione, può trovarsi in tre diversi stati: Online (icona verde) – Coming Soon (icona gialla) – Offline (icona rossa) e a ciascuna di esse è assegnato uno spazio dedicato in un database MySQL (Apache 2.2.22).

I dati vengono inviati dal sensore via GPRS e la comunicazione web avviene tramite protocollo http; il dispositivo è un client che invia le informazioni al server tramite socket TCP / IP e per la visualizzazione in tempo reale, sono state create delle pagine web in Java e PHP.
Trovandosi il sensore in campo aperto, quindi senza possibilità di aggancio diretto a rete elettrica, il sistema di comunicazione e quello di alimentazione sono costantemente monitorati e quando essi si trovano al disotto di una certa soglia (rispettivamente riferita alla potenza-qualità del segnale GPRS ed al livello della batteria), viene inviato un SMS dedicato, in modo che un operatore possa provvedere alla manutenzione e/o alla sostituzione.

Per ulteriori informazioni e maggiori dettagli:
- Official SWIS Project Website: http://www.geophysicslabcnriamc.altervista.org/
- Real Time Data Section: http://www.geophysicslabcnriamc.altervista.org/real-time-data.php

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L'articolo Presso il museo di Capodimonte il prototipo per il monitoraggio indoor sviluppato in I-AMICA sembra essere il primo su iamica.bo.cnr.it.

Nell’ambito dell’Obiettivo Realizzativo 2.3 del PON I-AMICA “Sviluppo e potenziamento di sensoristica e sistemi innovativi, per osservazioni dell’interazione terra-aria per la qualità dell’aria e degli ecosistemi agro-forestali e costieri” coordinato dal Dr. Vincenzo di Fiore dell’Istituto CNR IAMC di Napoli, è in fase finale la messa a punto di sensoristica per il monitoraggio dei processi d’interfaccia terra-aria-acqua per la qualità degli ecosistemi agro-forestali e marino-costieri in collaborazione con l’OR4 del Progetto.

Gli aspetti legati alla sensoristica agro-forestale permettono di evidenziare potenzialità del suolo come possibili sink di Carbonio, dinamiche di lungo termine, ruolo degli eventi estremi, risposte ecofisiologiche. Questa sensoristica è inoltre in grado di tracciare la capacità di assorbimento di alcuni inquinanti atmosferici da parte degli ecosistemi agroforestali, incluso il ruolo delle piantagioni forestali e dei boschi di neoformazione soprattutto con l’obiettivo di ottenere energia da biomasse, in sostituzione ai combustibili fossili.

Per quanto riguarda gli ecosistemi costieri, a cui è riconducibile l’osservazione della intromissione del cuneo salino nell’area costiera, l’indagine utilizza tecniche integrate, spesso innovative, per monitorare e studiare la risposta delle specie vegetali alle variabili ambientali ed ai loro cambiamenti.

Nel presente anno (2014) tra le diverse atitvità in essere, si sono eseguiti test avanzati di funzionamento della la sensoristica sviluppata e messa a punto in I-AMICA dall’IAMC che consiste di due sistemi prototipali: un sensore per monitorare l’intrusione del cuneo salino ed un multi-sensore per il rilievo della geometria dell’intrusione salina, basato sul rilievo della resistività dei terreni e delle velocità delle onde sismiche. Il test ha riguardato il monitoraggio dell’ingressione del cuneo salino nella falda acquifera e l’analisi della composizione isotopica dell’ossigeno (δ18O) dei campioni d’acqua, attraverso l’acquisizione di indagini geoelettriche 3D e di transetti sismici 2D. La composizione isotopica viene determinata riferendo le abbondanze isotopiche allo standard di riferimento. Questa notazione è particolarmente utile perché evidenzia immediatamente quanto sia arricchito o impoverito, in isotopi pesanti, la sostanza considerata rispetto allo standard di riferimento e quindi permette di investigare sulla sorgente d’acqua utilizzata.

I risultati connessi alla parte tecnologica/sensoristica, hanno visto la  realizzazione di due sonde prototipali: sonda per il monitoraggio e multi-sensore per il rilievo della geometria dell’intrusione salina. La sonda per il monitoraggio, sviluppata in I-AMICA dall’Istituto IAMC, nasce dall’esigenza di rilevare costantemente l’intrusione del cuneo salino e dunque prevenire al meglio i danni legati a tale fenomeno. Alle sonde di monitoraggio è connesso un software che gestisce il controllo dei parametri in remoto, sia da PC che da smartphone. Attualmente è in esecuzione una rete di perfori su cui saranno alloggiate alcune sonde che si utilizzeranno per la sperimentazione. Il multi-sensore è in grado di misurare diverse grandezze fisiche quali: conducibilità/salinità, temperatura dell’acqua di falda, temperatura esterna, livello della falda. Sarà implementata per misurare anche il pH (quantità di interesse che determinano lo stato di intrusioni saline) permettendo di  archiviare e trasmettere i dati raccolti tramite uno shield gprs e così trasferire i dati ad uno spazio web dedicato. Il multisensore per il rilievo della geometria dell’intrusione salina è basato sul rilievo della resistività dei terreni e delle velocità delle onde sismiche.

Durante le fasi di attività di ricerca nell’area della foce del fiume Volturno, in Castel Volturno (CE), si è constatata una particolare attenzione da parte degli agricoltori ed allevatori locali alle problematiche esposte connesse con l’ambiente. Questo ha determinato un ottimo rapporto di collaborazione tale da produrre importanti azioni sul territorio grazie alle attività svolte nell’ambito del progetto I-AMICA. “Infatti – dice il Dr. Vincenzo di Fiore, del IAMC-CNR e responsabile della ricerca – è in via di definizione un accordo con tutti i produttori locali per monitorare costantemente la qualità del suolo e della falda tali da ottimizzare le colture e gli allevamenti. Sarà possibile fornire un supporto per l’istituzione di un DOP per le aziende casearie bufaline tale da valorizzare l’area e creare un percorso agrituristico-culturale connesso con la storia territoriale ed i rapporti con l’introduzione di allevamenti di bufali.” In questo ambito le informazioni raccolte dal CNR nell’ambito del PON saranno punto qualificante di questa azione.  

Multisensore geofisico – Misura resistività e velocità delle onde sismiche del terreno

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