Geofisica applicata e geodesia

L’Italia è un territorio ricco di risorse naturali che devono essere salvaguardate e tutelate, allo stesso tempo presenta un territorio complesso in cui sono presenti numerosi rischi di natura geologica: pertanto lo studio delle proprietà del sottosuolo ed il monitoraggio dei parametri fisici è necessario per una corretta pianificazione territoriale che indirizzi l’utilizzo delle risorse e del territorio per uno sviluppo sostenibile. La Geofisica Applicata si occupa della caratterizzazione del sottosuolo a differenti scale (da pochi metri a molte centinaia di metri) attraverso lo studio delle proprietà fisiche dei terreni e delle rocce che compongono la crosta terrestre.

Essa trova largo impiego nell’ingegneria civile, nello studio e monitoraggio dei fenomeni franosi, sismici e vulcanici, nella caratterizzazione degli acquiferi, nello studio dei fenomeni di inquinamento di suoli e falde, nell’individuazione delle cause di degrado di strutture architettoniche e, in generale, in attività di studio e protezione dei Beni Culturali. I metodi geofisici risultano non invasivi e, pertanto, sono definiti “indiretti”: al contrario dei pozzi e sondaggi (indagini dirette), essi non modificano o perturbano, se non in minima parte, l’assetto naturale dei terreni e delle rocce. Infatti, si tratta di misurazioni di determinate proprietà fisiche, quali es. velocità delle onde sismiche, caricabilità, resistività elettrica, magnetizzazione, le deformazioni superficiali e profonde e le loro variazioni nello spazio (2D e 3D), e nel tempo, le quali necessitano solo del posizionamento temporaneo dei sensori sulla superficie. Tramite l’utilizzo dei metodi sismici, elettrici, gravimetrici, magnetometrici, elettromagnetici e geodetici, è possibile quindi ottenere dei modelli bidimensionali e/o tridimensionali utili a definire le caratteristiche e geometrie dei corpi sepolti (geologici e non) ed i fenomeni in atto a supporto di studi di idrogeologia, geologia strutturale, sismologia, vulcanologia, e delle applicazioni ambientali e di difesa del suolo. Le indagini geofisiche sono inoltre una componente fondamentale nell’ambito della Microzonazione Sismica del territorio italiano, anche per la definizione delle azioni successive volte alla mitigazione del rischio sismico. In particolare, i metodi geofisici forniscono un importante supporto alla individuazione e caratterizzazione delle Faglie Attive e Capaci, ai fini della pianificazione territoriale e disciplina d’uso delle aree affette. La geofisica applicata inoltre contribuisce alla caratterizzazione preliminare dei siti contaminati, essendo impiegata per le verifiche non-distruttive della presenza e/o tenuta delle opere di protezione delle falde acquifere, identificando gli effetti nel terreno di possibili fuoriuscite e contaminazioni del sottosuolo. Anche in ambito archeologico, la geofisica applicata fornisce un supporto conoscitivo attraverso indagini, a supporto di progetti di restauro conservativo di Beni Culturali e/o per la programmazione di nuove ricerche in aree con potenziale archeologico. Nell’ambito della difesa del suolo, la geofisica attraverso l’applicazione di tecniche satellitari (GPS/GNSS, InSAR) e/o terrestri (stazioni totali, livellazioni geometriche di alta precisione) è in grado di monitorare versanti in frana, aree sismicamente attive, aree interessate da fenomeni di subsidenza e/o fenomeni vulcanici. Questo può essere realizzato tramite reti di monitoraggio in grado di determinare gli spostamenti superficiali e le deformazioni attive in numerosi contesti di rischio geologico, in particolare con l’ausilio di reti in continuo di controllo e/o di allerta.