Nanoseismic monitoring for detection of rockfalls. Experiments in quarry areas

Le frane per crollo da ammassi rocciosi fratturati sono tra i processi di instabilità gravitativa che più frequentemente interessano opere antropiche quali tagli su versanti naturali o artificiali, pareti di cava, trincee stradali, autostradali o ferroviarie, sia per ciò che attiene le aree di distacco che per quelle di accumulo. Nell’ambito dell’applicazione di sistemi di early warning per la gestione del rischio geologico legato a queste tipologie di frana, una sperimentazione della tecnica del monitoraggio nanosismometrico è stata effettuata presso due siti estrattivi non più in attività: le “Pirrere” della Baia di Cala Rossa sull’isola di Favignana (Trapani), in Sicilia, e la cava dismessa di Acuto (Frosinone), in Italia Centrale. Il monitoraggio nanosismometrico è una tecnica di indagine che consente di individuare e localizzare deboli eventi sismici, fino a magnitudo locale (ML) nell’ordine di -3, attraverso l’impiego di quattro sensori sismometrici disposti secondo una specifica geometria di array detta SNS (Seismic Navigation System). Nel presente lavoro, mediante il software NanoseismicSuite sono stati analizzati 73 eventi di crollo indotti artificialmente attraverso la caduta controllata di blocchi di roccia nei due siti estrattivi abbandonati; sono stati lanciati, simulando fenomeni di rockfalls, rispettivamente 47 blocchi di roccia nella cava di Acuto e 26 eventi in quattro diverse cave a cielo aperto presenti nel settore occidentale di Cala Rossa. Tali eventi, avendo punto epicentrale noto, hanno permesso di determinare il miglior modello di sottosuolo in termini di valori di velocità delle onde P ed S attraverso un’operazione di back analysis. L’analisi è stata, infatti, effettuata variando i valori di velocità e scegliendo quelli relativi all’epicentro teorico ottenuto dall’analisi dell’evento che fosse il più vicino possibile al punto reale di impatto del blocco di roccia. Al fine di valutare la sensibilità della geometria dell’array SNS e l’influenza del sito di installazione sulla capacità di individuare e localizzare gli eventi, le sperimentazioni sono state condotte sia variando il raggio di apertura che la zona di installazione degli array: presso Acuto le acquisizioni di segnale sono state condotte prima con un array SNS con apertura di 20 m e successivamente con un array di apertura 10 m, mentre presso Cala Rossa l’array è stato installato alternativamente all’aperto in un’area di plateau roccioso ed in una galleria facente parte dell’area di cava abbandonata. Analizzando i dati si è ottenuta una precisione dell’ubicazione epicentrale compresa tra il 10 ed il 22% della distanza che intercorre tra la sorgente e l’array nanosismometrico. Il miglior modello di sottosuolo ottenuto per entrambi i casi di studio è risultato avere una velocità delle onde P pari a 900 m/s ed un rapporto VP/VS pari a 1.73, valori in accordo con le condizioni di intenso stato di fratturazione delle rocce carbonatiche affioranti nelle due zone di cava. Per gli eventi di crollo indotti la magnitudo ML è risultata essere compresa tra -2.8 e -1.3; considerando l’energia sviluppata dall’impatto, legata alla massa del blocco ed all’altezza e alla velocità di caduta, non è stato possibile definire una relazione tra magnitudo ed energia, probabilmente a causa delle differenti caratteristiche del punto di impatto dei diversi blocchi. In generale, si è osservato che la precisione di ubicazione degli eventi, in termini di azimuth e distanza dal reale epicentro, è risultata paragonabile sia variando l’apertura dell’array che variando il sito di installazione. Per il sito sperimentale di Acuto, il processo di picking manuale del tempo di primo arrivo delle onde P è risultato essere più affidabile nel caso di array con apertura pari a 10 m. La sperimentazione effettuata a Cala Rossa ha permesso, invece, di osservare una migliore capacità di individuazione degli eventi nelle tracce relative all’array posizionato in galleria a causa della minore rumorosità di base del sito di installazione. Tra le registrazioni sismometriche sono state identificate varie tipologie di segnali, oltre a quelli generati dal lancio dei blocchi, alcune riconducibili ad eventi naturali di crollo altre a deboli terremoti. L’analisi dei segnali riferibili alla prima tipologia di eventi naturali, effettuata tenendo in considerazione i modelli di sottosuolo precedentemente calibrati, ha portato all’identificazione in ambedue i siti di aree aventi maggiore suscettibilità a frane per crollo. In definitiva, si può ritenere che i risultati ottenuti in questo studio siano incoraggianti rispetto all’efficacia della tecnica di monitoraggio nanosismometrico nell’individuazione e nell’ubicazione di fenomeni di crollo in roccia e portano a ritenere questa tecnica potenzialmente applicabile in aree in cui tali eventi possono interferire con infrastrutture antropiche.In the frame of early warning and risk mitigation studies for landslide processes involving rock masses, two quarry areas (Cala Rossa Bay in Sicily and Acuto in Central Italy) were monitored with SNS (Seismic Navigation System) arrays. In this study, 73 rockfalls were simulated by launches of rock blocks. This allowed to perform a back analysis for defining the best seismic velocity model of the subsoil half-space; the records related to each impact caused by the rock block launch were managed by the nanoseismic monitoring approach, varying the velocity model to obtain a theoretical epicentre as close as possible to the actual location of the impact point. In order to evaluate the sensibility of the SNS array, the results obtained by different array apertures and positions were compared in terms of azimuth and distance error with respect to the real epicentres. On the other hand, several natural rockfalls were detected; their analysis allowed to identify areas having higher susceptibility to rockfalls by using the previously calibrated subsoil half-space model. Further studies are required to better define the areas prone to rockfall generation in the considered test sites; nevertheless, the here obtained results show an encouraging perspective about the application of the nanoseismic monitoring with respect to vulnerable infrastructures in rockfall prone areas

Protein Interactions from Complexes: A Structural Perspective

By combining crystallographic information with protein-interaction data obtained through traditional experimental means, this paper determines the most appropriate method for generating protein-interaction networks that incorporate data derived from protein complexes. We propose that a combined method should be considered; in which complexes composed of five chains or less are decomposed using the matrix model, whereas the spoke model is used to derive pairwise interactions for those with six chains or more. The results presented here should improve the accuracy and relevance of studies investigating the topology of protein-interaction networks

All duplicates are not equal: the difference between small-scale and genome duplication

The comparison of pairs of gene duplications generated by small-scale duplications with those created by large-scale duplications shows that they differ in quantifiable ways. It is suggested that this is directly due to biases on the paths to gene retention rather than association with different functional categories

Deficits and Interest Rates as Evidence of Ricardian Equivalence

A number of empirical studies have failed to find a significant relationship between deficits and interest rates. This "non-finding" has become something of a stylized fact among many economists and is often cited as evidence of the validity of the Ricardian equivalence theorem. In this paper we show that estimates of reduced-form interest rate equations do not provide direct information about structural parameters that might reveal Ricardian equivalence. As a result, an insignificant relationship between deficits and interest rates is only a necessary, not a sufficient, condition for Ricardian equivalence.Deficit; Ricardian Equivalence

Yeast Protein Interactome Topology Provides Framework for Coordinated-Functionality

The architecture of the network of protein-protein physical interactions in Saccharomyces cerevisiae is exposed through the combination of two complementary theoretical network measures, betweenness centrality and `Q-modularity'. The yeast interactome is characterized by well-defined topological modules connected via a small number of inter-module protein interactions. Should such topological inter-module connections turn out to constitute a form of functional coordination between the modules, we speculate that this coordination is occurring typically in a pair-wise fashion, rather than by way of high-degree hub proteins responsible for coordinating multiple modules. The unique non-hub-centric hierarchical organization of the interactome is not reproduced by gene duplication-and-divergence stochastic growth models that disregard global selective pressures.Comment: Final, revised version. 13 pages. Please see Nucleic Acids open access article for higher resolution figure

Revisiting Date and Party Hubs: Novel Approaches to Role Assignment in Protein Interaction Networks

The idea of 'date' and 'party' hubs has been influential in the study of protein-protein interaction networks. Date hubs display low co-expression with their partners, whilst party hubs have high co-expression. It was proposed that party hubs are local coordinators whereas date hubs are global connectors. Here we show that the reported importance of date hubs to network connectivity can in fact be attributed to a tiny subset of them. Crucially, these few, extremely central, hubs do not display particularly low expression correlation, undermining the idea of a link between this quantity and hub function. The date/party distinction was originally motivated by an approximately bimodal distribution of hub co-expression; we show that this feature is not always robust to methodological changes. Additionally, topological properties of hubs do not in general correlate with co-expression. Thus, we suggest that a date/party dichotomy is not meaningful and it might be more useful to conceive of roles for protein-protein interactions rather than individual proteins. We find significant correlations between interaction centrality and the functional similarity of the interacting proteins.Comment: 27 pages, 5 main figures, 4 supplementary figure

The Iowa Homemaker vol.26, no.2

Alma Mater, J. C. Harris, page 2 Travel With Poise, Mary Ann Hakes, page 3 Report From Athens, Joan Kelleher, page 4 Blanche Pederson Interviews an Aussie Bride, Blanche Pederson, page 5 Coeds are Veterans, Too, Mary Margaret Ryan, page 6 Future Home Economics Classroom, Helen Hochriem, page 7 Vicky Grins at the Sun, Breta Soldat, page 9 What’s New in Home Economics, Marjorie Clampitt, page 10 Wardrobe Worries? Here’s What We Wear, Textiles and Clothing Club, page 12 “I Have a Dozen Bosses”, Genevieve Callahan, page 14 Albino Rats Get in on the Ground Floor, Margaret Waterland, page 17 Alums Prove Chemistry can Pay, June Welch, page 18 Education Begins Egyptian Modernizing, Lois Bronson, page 19 Across Alumnae Desks, Mary Neff, page 21 Keeping Up With Today, Joyce Edgar, page 22 How Does Your Garden Grow?, Irene Meyer, page 23 Alums in the News, Goldie Rouse, page 2

Network Archaeology: Uncovering Ancient Networks from Present-day Interactions

Often questions arise about old or extinct networks. What proteins interacted in a long-extinct ancestor species of yeast? Who were the central players in the Last.fm social network 3 years ago? Our ability to answer such questions has been limited by the unavailability of past versions of networks. To overcome these limitations, we propose several algorithms for reconstructing a network's history of growth given only the network as it exists today and a generative model by which the network is believed to have evolved. Our likelihood-based method finds a probable previous state of the network by reversing the forward growth model. This approach retains node identities so that the history of individual nodes can be tracked. We apply these algorithms to uncover older, non-extant biological and social networks believed to have grown via several models, including duplication-mutation with complementarity, forest fire, and preferential attachment. Through experiments on both synthetic and real-world data, we find that our algorithms can estimate node arrival times, identify anchor nodes from which new nodes copy links, and can reveal significant features of networks that have long since disappeared.Comment: 16 pages, 10 figure