Rapporto Tecnico n°1 della task force operativa EMERSITO++ (INGV) che descrive le campagne sismiche ed elettromagnetiche condotte nei comuni di Casamicciola Terme e di Lacco Ameno a seguito del terremoto di Ischia del 21 Agosto 2017.INGVPublished4T. Sismologia, geofisica e geologia per l'ingegneria sismica1SR. TERREMOTI - Servizi e ricerca per la SocietàN/A or not JC

Bobbio, Antonella

Cara, Fabrizio

Carandente, Antonio

Civico, Riccardo

Cogliano, Rocco

Cultrera, Giovanna

Cusano, Paola

De Vita, Sandro

Di Giulio, Giuseppe

Di Vito, Mauro Antonio

Esposito, Roberta

Famiani, Daniela

Galluzzo, Danilo

Giannattasio, Fabio

Marchetti, Marco

Marotta, Enrica

Milana, Giuliano

Moretti, Milena

Napolitano, Ferdinando

Nardone, Lucia

Petrosino, Simona

Pischiutta, Marta

Pucillo, Stefania

Riccio, Gaetano

Sapia, Vincenzo

Sepe, Vincenzo

Tarabusi, Gabriele

Tramelli, Anna

Vassallo, Maurizio

Italian

Earth-prints

31​ ​ottobre​ ​2017 
​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​Gruppo​ ​operativo​ ​EMERSITO++  
 
 
 
 
 
GRUPPO​ ​OPERATIVO​ ​EMERSITO++ 
EVENTO​ ​SISMICO​ ​ISCHIA​ ​2017:​ ​CAMPAGNE​ ​DI​ ​MISURE 
GEOFISICHE 
Rapporto​ ​n.1 
 
31/10/2017 
 
Working​ ​group: 
 
Vassallo Maurizio​2​, ​Galluzzo Danilo​4​, ​Sapia Vincenzo​5​, Bobbio Antonella​4​, ​Cara Fabrizio​1​,          
Carandente Antonio ​4​, Civico Riccardo​1​, Cogliano Rocco​3​, Cultrera Giovanna​1​, ​Cusano         
Paola​4​, ​De Vita Sandro​4​, Di Giulio Giuseppe​2​, ​Di Vito Mauro​4​, Esposito Roberta​8​, ​Famiani             
Daniela ​1​, Giannattasio Fabio ​5​, Marchetti Marco​5​, ​Marotta Enrica​4​, Milana Giuliano​1​, Moretti          
Milena ​6​, Napolitano Ferdinando​7​, ​Nardone Lucia​4​, Petrosino Simona​4​, ​Pischiutta Marta​1​,         
Pucillo ​ ​Stefania​3​, ​ ​Riccio​ ​Gaetano​3​,​ ​Sepe​ ​Vincenzo​6​,​ ​Tarabusi ​ ​Gabriele​1​,​​ ​Tramelli ​ ​Anna​4​.  
Istituto​ ​Nazionale​ ​di​ ​Geofisica ​ ​e ​ ​Vulcanologia,​ ​INGV 
1​Sezione​ ​Roma1-Roma,​ ​Via ​ ​di​ ​Vigna​ ​Murata​ ​605,​ ​00143​ ​Roma,​ ​Italia 
2​Sezione​ ​Roma1-L’Aquila,​ ​Viale​ ​Francesco​ ​Crispi​ ​43,​ ​67100​ ​L'Aquila,​ ​Italia 
3​Sezione​ ​Roma1-Grottaminarda,​ ​Contrada​ ​Ciavolone,​ ​83035​ ​Grottaminarda​ ​(AV),​ ​Italia 
4​Sezione​ ​di​ ​Napoli,​ ​Osservatorio ​ ​Vesuviano,​ ​via​ ​Diocleziano​ ​328,​ ​80124,​ ​Napoli,​ ​Italia 
5​Sezione​ ​Roma2-Roma,​ ​Via ​ ​di​ ​Vigna​ ​Murata​ ​605,​ ​00143​ ​Roma,​ ​Italia 
6​Centro​ ​Nazionale ​ ​Terremoti​ ​(CNT),​ ​Via​ ​di​ ​Vigna​ ​Murata​ ​605,​ ​00143​ ​Roma,​ ​Italia 
7​Università​ ​degli​ ​Studi​ ​di​ ​Salerno,​ ​Dipartimento​ ​di​ ​Fisica​ ​“E.R.​ ​Caianiello”,​ ​via​ ​Giovanni​ ​Paolo​ ​II,​ ​132,​ ​84084​ ​Fisciano​ ​SA. 
8​Università​ ​degli​ ​Studi​ ​di​ ​Napoli​ ​Federico​ ​II,​ ​Centro​ ​Interdipartimentale​ ​di​ ​Ricerca​ ​L.U.P.T. 
 
Da citare come: ​GRUPPO OPERATIVO EMERSITO++ ​EVENTO SISMICO ISCHIA 2017: CAMPAGNE DI            
MISURE​ ​GEOFISICHE​​ ​(2017),​ ​Rapporto​ ​n°1,​ ​doi:10.5281/zenodo.1039675. 
  
 
1 
 Rapporto​ ​n.1​ ​del​ ​31/10/2017 
Il gruppo INGV Emersito è una task force operativa a livello nazionale finalizzata a svolgere e                
coordinare le campagne di monitoraggio per gli effetti di sito a seguito di eventi sismici di forte                 
magnitudo, o che comunque hanno dato luogo a un danneggiamento imputabile anche            
all’amplificazione​ ​del​ ​moto​ ​sismico​ ​in​ ​superficie.  
A seguito del terremoto di Ischia del 21 Agosto 2017 (Gruppo di Lavoro INGV sul terremoto                
dell’isola di Ischia, 2017) e delle indagini preliminari svolte per lo studio degli effetti di sito nell’area                 
ipocentrale (Cultrera et al., 2017), Emersito si è coordinato con il personale dell’INGV-Osservatorio             
Vesuviano, di INGV-Roma2, di INGV-CNT e delle Università degli Studi di Salerno e Napoli, per               
condurre studi di effetti di sito e indagini propedeutiche alla Microzonazione sismica nei comuni di               
Casamicciola Terme e Lacco Ameno (Ocdpc n. 476 del 29 agosto 2017,            
http://www.protezionecivile.gov.it/jcms/it/view_prov.wp?contentId=LEG65518​). Il gruppo di lavoro     
(denominato Emersito++ in questo report) ha eseguito diverse misure sismologiche ed           
elettromagnetiche nel mese di Ottobre 2017, investigando i comuni di Casamicciola Terme e di              
Lacco​ ​Ameno​ ​nelle​ ​aree​ ​maggiormente​ ​danneggiate​ ​dall’evento​ ​sismico​ ​del​ ​21​ ​Agosto​ ​2017.  
Segue​ ​l’elenco​ ​delle​ ​misure​ ​effettuate​ ​e​ ​una​ ​loro​ ​breve​ ​descrizione.  
Misure di vibrazioni sismiche ambientali in 60 siti​, installando stazioni singole temporanee            
equipaggiate con sensore velocimetrico a 3 componenti (Lennartz 5 s) e acquisitore digitale ad alta               
dinamica (Reftek RT130 o Marslite). Le misure sono state effettuate fra il 03 e il 06 ottobre 2017,                  
acquisendo almeno un’ora di rumore sismico ad ogni sito. La distribuzione dei punti di misura               
(Figura 1) è stata scelta sia sulla base di considerazioni logistiche legate all’installazione, sia              
tenendo conto dei danni osservati in seguito al terremoto (informazioni fornite dal gruppo operativo              
QUEST, Azzaro et al., 2017) e alle informazioni geologiche/stratigrafiche disponibili per l’area            
investigata. La distribuzione delle misure vede una maggiore concentrazione di stazioni nelle aree             
più danneggiate e misure sparse nelle rimanenti aree comunali. Inoltre, per caratterizzare le             
diverse unità geologiche/vulcanologiche abbiamo disposto alcune stazioni lungo transetti orientati          
in​ ​direzione​ ​Nord/Sud​ ​per​ ​i​ ​quali​ ​abbiamo​ ​informazioni​ ​geologiche/stratigrafiche​ ​di​ ​dettaglio. 
 
 
2 
  
Fig. 1. Misure di rumore sismico eseguite a Casamicciola Terme e a Lacco Ameno (triangoli viola). Le stazioni sismiche                   
temporanee SISMIKO e le stazioni della rete dell’Osservatorio Vesuviano sono rappresentate dai triangoli rossi. Le               
linee blu indicano la proiezione in superficie delle sezioni geologiche/stratigrafiche di dettaglio seguite per              
l’installazione di parte delle stazioni temporanee. La linea rossa delimita la zona rossa di Casamicciola Terme (Azzaro                 
et al., 2017), i fumetti di diverso colore rappresentano l’intensità macrosismica associata al terremoto di Ischia del 21                  
Agosto 2017 la cui posizione epicentrale è rappresentata dalla stella arancione (Gruppo di Lavoro INGV sul terremoto                 
dell’isola​ ​di​ ​Ischia,​ ​2017).  
 
Installazione di tre array di stazioni sismiche in configurazione bidimensionale in zona rossa             
di Casamicciola Terme, nella frazione di Bagno (Lacco Ameno), e in località Sentinella             
(Casamicciola Terme), rispettivamente. I tre array sismici sono stati installati tra il 10 e il 13 Ottobre                 
2017. Anche in questo caso la posizione degli array (Figura 2) è stata scelta in base a criteri                  
logistici di accessibilità dei siti di misura e a valutazioni sul danneggiamento osservato in seguito               
all’evento sismico del 21 Agosto 2017. Per ogni array, le singole stazioni (equipaggiate con              
sensore Lennartz 5 s e acquisitore Reftek RT130) hanno acquisito segnale in contemporanea per              
almeno 90 minuti. Il passo di campionamento alle stazioni è stato settato a 250 Hz, ogni stazione                 
sismica è dotata di un ricevitore GPS che assicura il sincronismo dei tempi. Per il posizionamento                
 
 
3 
 di ogni singola stazione si è usata la strumentazione Leica GPS 1200 in comunicazione RTK che                
ha​ ​permesso​ ​di​ ​stimare​ ​la​ ​posizione​ ​delle​ ​stazioni​ ​con​ ​precisione​ ​centimetrica.  
 
 
Fig. 2. Posizione dei tre array sismici in zona rossa di Casamicciola Terme (triangoli blu), nella frazione di Fango (Lacco                    
Ameno, triangoli verdi) e in località Sentinella (Casamicciola, triangoli azzurri). Nei riquadri vengono mostrate le               
configurazioni​ ​delle​ ​stazioni​ ​sismiche​ ​dei​ ​tre​ ​diversi​ ​array. 
Durante il periodo di acquisizione dell’array in zona rossa di Casamicciola, è stato registrato un               
evento sismico (osservato alle stazioni dell’array a partire dalle 12:52:11 dell’11/10/2017, avente            
una durata di circa 2.5 s) ben visibile su tutte le registrazioni delle 17 stazioni dell’array (Figura 3).                  
Il segnale sismico relativo a questo evento non è presente nelle tracce relative alle stazioni della                
Rete dell’Osservatorio Vesuviano installate sull’isola e in quelle relative alle stazioni temporanee            
SISMIKO installate in seguito al terremoto del 21 Agosto 2017 (Galluzzo et al., 2017). Sulla base di                 
questa osservazione, il gruppo INGV-SISMIKO ha recentemente provveduto ad incrementare il           
numero delle stazioni della rete temporanea operante sull’isola, installando una nuova stazione            
nella​ ​zona​ ​rossa​ ​di​ ​Casamicciola,​ ​in​ ​prossimità​ ​del​ ​centro​ ​dell’array​ ​(Galluzzo​ ​et​ ​al.,​ ​2017). 
 
 
4 
 Fig. 3. Serie temporali dell’evento sismico registrato in zona rossa di Casamicciola il giorno 11/10/2017 alle 12:52:11                 
UTC. Le registrazioni sono relative alle componenti verticali delle 17 stazioni dell’array. L’ultima traccia è la                
registrazione​ ​della​ ​componente​ ​verticale​ ​della​ ​stazione​ ​IOCA​ ​(distante​ ​circa​ ​600​ ​m​ ​dal​ ​centro​ ​dell’array).  
Indagini elettromagnetiche nel dominio del tempo (TDEM) e misure di geoelettrica           
capacitiva per la definizione delle resistività elettriche del sottosuolo. Le suddette indagini             
geofisiche sono state eseguite sia all’interno che nei dintorni della zona rossa di Casamicciola              
Terme per un totale di 12 sondaggi TDEM e 5 profili di geoelettrica capacitiva (Figura 4). La                 
campagna di indagine è stata svolta in due periodi diversi, il primo tra il 05 e il 06 ottobre 2017 e il                      
secondo tra il 24 e il 25 ottobre 2017. Per le misure TDEM è stato utilizzato un Digital Protem                   
(Geonics Ltd) equipaggiato da un’unità trasmittente a bassa potenza (trasmettitore 47) e            
un'antenna ricevente monodimensionale, ad alta frequenza, per la rilevazione della componente           
verticale del campo magnetico indotto. Questa tecnica di prospezione sfrutta il principio            
dell’induzione elettromagnetica per ricavare modelli che descrivono i contrasti di resistività elettrica            
del sottosuolo. Date le condizioni logistiche molto complesse dell’area rilevata e la disponibilità di              
spazi ridotti, le misure TDEM sono state eseguite per mezzo di loop di piccole dimensioni, 10 m di                  
lato (con doppio avvolgimento), in configurazione offset. Il segnale misurato dall’unità ricevente è             
un transiente che rappresenta le variazioni del campo magnetico secondario (espresso in nV) in              
funzione​ ​del​ ​tempo​ ​(millisecondi).  
 
 
5 
 Le misure di geoelettrica capacitiva sono state eseguite mediante l’utilizzo dello strumento            
OhmMapper TR1 (Geometrics) che consente di acquisire dati di resistività elettrica del sottosuolo,             
a piccole profondità in tempi molto rapidi. La tecnica si basa sul principio dell’accoppiamento              
capacitivo, cioè il passaggio della corrente alternata attraverso un condensatore, per induzione e             
non per contatto come avviene nel caso della tomografia elettrica classica (ad accoppiamento             
galvanico) che invece utilizza elettrodi infissi nel terreno per immettere la corrente nel sottosuolo.              
L’energizzazione del terreno avviene attraverso un dipolo trasmittente che opera a una frequenza             
di 16,5 kHz, mentre tre dipoli riceventi campionano le differenze di potenziale elettrico che si               
generano al passaggio della corrente nel sottosuolo. Le misure sono state effettuate da un              
operatore che, trascinando lo strumento, ha acquisito diversi profili lineari percorrendo anche            
alcune strade in pieno centro storico della zona rossa di Casamicciola Terme. I dati acquisiti sono                
stati georiferiti grazie all’utilizzo congiunto di un GPS che ha consentito l’acquisizione della             
posizione​ ​precisa​ ​dei​ ​tracciati​ ​eseguiti​ ​sul​ ​terreno​ ​di​ ​indagine. 
La configurazione utilizzata dallo strumento è assimilabile a quella di un dipolo-dipolo quindi molto              
sensibile alle variazioni orizzontali della resistività elettrica: per questo il metodo è particolarmente             
adatto​ ​all’individuazione​ ​di​ ​strutture​ ​verticali​ ​come,​ ​ad​ ​esempio,​ ​cavità​ ​o​ ​discontinuità​ ​geologiche. 
Per aumentare la profondità di investigazione nel sottosuolo, sono stati utilizzati dei dipoli lineari da               
10​ ​m,​ ​e​ ​i​ ​profili​ ​sono​ ​stati​ ​eseguiti​ ​aumentando​ ​la​ ​distanza​ ​tra​ ​dipolo​ ​trasmittente​ ​e​ ​dipoli​ ​riceventi. 
 
 
 
6 
  
Fig. 4. ​Posizione dei sondaggi TDEM (quadrati blu) e dei profili eseguiti per le indagini di geoelettrica capacitiva (linee                   
fucsia)​ ​effettuate​ ​nel​ ​comune​ ​di​ ​Casamicciola​ ​Terme​ ​e​ ​nella​ ​frazione​ ​di​ ​Fango​ ​(Lacco​ ​Ameno). 
 
 
Risultati​ ​attesi 
Le​ ​analisi​ ​dei​ ​dati​ ​acquisiti​ ​in​ ​queste​ ​missioni​ ​permetterà​ ​di​ ​ricavare:  
● Rapporti spettrali H/V, frequenze di risonanza e polarizzazione del rumore sismico           
ambientale. A tale scopo verranno utilizzati sia le registrazioni a singola stazione, sia le              
registrazioni alle stazioni degli array che i dati acquisiti dalla rete temporanea SISMIKO             
attualmente​ ​operante​ ​sull’isola​ ​(Galluzzo​ ​and​ ​Nardone,​ ​2017). 
● Le registrazioni sismiche ai tre array installati consentiranno di stimare le curve di             
dispersione della velocità di fase apparente e usando opportuni algoritmi di inversione si             
stimeranno​ ​modelli​ ​di​ ​velocità​ ​locali​ ​1D. 
 
 
7 
 ● Le misure TDEM permetteranno di elaborare modelli 1D di resistività del sottosuolo sino a              
profondità variabili da pochi metri a qualche decina di metri in funzione della geologia e               
delle condizioni ambientali dei siti di misura. I profili di geoelettrica capacitiva restituiranno             
delle sezioni 2D di resistività elettrica del sottosuolo sino a profondità variabili tra i 10-15 m                
circa​ ​in​ ​funzione​ ​delle​ ​distanze​ ​tra​ ​dipolo​ ​trasmittente​ ​e​ ​dipoli​ ​riceventi​ ​adottate.  
 
  
 
 
8 
 Bibliografia 
Azzaro R., S. Del Mese, G. Martini, S. Paolini, A. Screpanti, V. Verrubbi A. Tertulliani (2017),                
QUEST - Rilievo macrosismico per il terremoto dell’isola di Ischia del 21 agosto 2017, Rapporto               
interno​ ​INGV,​ ​​ ​doi:​ ​10.5281/zenodo.849091. 
Cultrera et al. (2017). Gruppo Operativo Emersito: Evento Sismico Ischia 2017, Rapporto n.1 del              
23/08/2017. 
Galluzzo​ ​D.,​ ​L.​ ​Nardone​ ​(2017).​ ​Report​ ​dell'intervento​ ​SISMIKO​ ​n.2,​ ​Rapporto​ ​Interno​ ​INGV. 
Galluzzo​ ​D.,​ ​L.​ ​Nardone​ ​(2017).​ ​Report​ ​dell'intervento​ ​SISMIKO​ ​n.6,​ ​Rapporto​ ​Interno​ ​INGV. 
Galluzzo D., L. Nardone, G. Scarpato (2017). Report dell'intervento SISMIKO n.7, Rapporto            
Interno​ ​INGV. 
Gruppo di Lavoro INGV sul terremoto dell’isola di Ischia (2017). Rapporto di sintesi preliminare sul               
Terremoto dell’isola d’Ischia (Casamicciola) M4.0 del 21 agosto 2017 (6 settembre 2017), doi:             
10.5281/zenodo.886045  
 
 
9 
 Esclusione​ ​di​ ​responsabilità​ ​e​ ​limiti​ ​di​ ​uso​ ​delle​ ​informazioni  
 
L'INGV, in ottemperanza a quanto disposto dall'Art.2 del D.L. 381/1999, svolge funzioni di             
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convenzione​ ​con​ ​il​ ​Dipartimento​ ​della​ ​Protezione​ ​Civile. 
L'INGV concorre, nei limiti delle proprie competenze inerenti la valutazione della Pericolosità            
sismica e vulcanica nel territorio nazionale e secondo le modalità concordate dall'Accordo di             
programma decennale stipulato tra lo stesso INGV e il DPC in data 2 febbraio 2012 (Prot. INGV                 
2052​ ​del​ ​27/2/2012),​ ​alle​ ​attività​ ​previste​ ​nell'ambito​ ​del​ ​Sistema​ ​Nazionale​ ​di​ ​Protezione​ ​Civile. 
In particolare, questo documento​1 ha finalità informative circa le osservazioni e i dati acquisiti dalle               
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1​Questo documento rientra nella categoria di livello 3 come definita nei “Principi della politica dei               
dati​ ​dell’INGV​ ​(D.P.​ ​n.​ ​200​ ​del​ ​26.04.2016)”. 
 
 
10 


Gruppo Operativo Emersito++ Evento Sismico Ischia 2017: Campagne Di Misure Geofisiche, Rapporto N°1

https://www.earth-prints.org/bitstream/2122/11165/1/rapporto1emersito%2b%2b_casamicciola.pdf

Gruppo Operativo Emersito++ Evento Sismico Ischia 2017: Campagne Di Misure Geofisiche, Rapporto N°1

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