Un gruppo di ricercatori dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia ha utilizzato la Tomografia sismica per ottenere una mappa tridimensionale dell’intera regione italiana fino ad una profondità di 80 chilometri. I risultati dello studio, pubblicati sul Journal of Geophysical Research, forniscono nuovi dettagli sui meccanismi che hanno dato vita all’assetto attuale della penisola italiana.
La Tomografia sismica è una tecnica che utilizza la propagazione delle onde sismiche per individuare le zone in cui si propagano velocemente, associate a rocce dense e fredde, e quelle invece più lente, composte da rocce meno dense e più calde.
Questa tecnica ha permesso ai ricercatori di ottenere immagini tridimensionali dell’interno della Terra, in modo simile alla Tac medica che consente di ricostruire l’interno del corpo umano attraverso l’utilizzo dei raggi X.
“I risultati – afferma Irene Menichelli, dottoranda all’Università di Roma Tre in collaborazione con l’Ingv, alla guida dello studio – evidenziano che le Alpi derivano dallo sprofondamento della placca europea al di sotto di quella africana, mentre sotto la catena appenninica è la placca adriatica a immergersi nel mantello terrestre”.
La mappa tridimensionale ottenuta ha quindi consentito di comprendere meglio i meccanismi in atto al di sotto delle catene montuose italiane e le tipologie delle rocce coinvolte.
I ricercatori hanno utilizzato la registrazione dei terremoti rilevati dalle stazioni della Rete Sismica Nazionale dell’Ingv e di un’ulteriore rete sismica molto densa installata sull’arco alpino nell’ambito del progetto europeo AlpArray.
La Tomografia sismica ha permesso di descrivere la propagazione delle onde sismiche all’interno della litosfera, la parte più superficiale, fredda e rigida del nostro pianeta, fornendo una rappresentazione omogenea della struttura tridimensionale dell’intera regione italiana.
Questa tecnica rivela dettagli che non sarebbero altrimenti visibili, consentendo di approfondire la conoscenza della dinamica interna della Terra e dei processi geologici che hanno dato formaalle catene montuose italiane.
I risultati di questo studio sono di grande importanza per la comunità scientifica perché forniscono nuove informazioni sulla geologia italiana.
La mappa tridimensionale ottenuta grazie alla Tomografia sismica permetterà di studiare in modo più approfondito la dinamica interna della Terra e di comprendere meglio i processi che hanno dato forma alle catene montuose italiane.
Questi risultati potrebbero avere importanti implicazioni per la prevenzione e la gestione dei terremoti in Italia, in quanto la conoscenza della struttura dell’interno del nostro pianeta può aiutare a prevedere meglio dove e quando si verificheranno i terremoti.
Approfondimento tecnico scientifico
Il testo riporta i risultati di uno studio condotto dai ricercatori dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia riguardante la geometria delle catene montuose delle Alpi e degli Appennini e lo stato termico e compositivo del mantello litosferico. Inoltre, lo studio ha analizzato l’eterogeneità laterale dei processi di subduzione e delaminazione nell’area centrale del Mediterraneo. Per ottenere questi risultati, i ricercatori hanno utilizzato modelli di Vp e Vp/Vs, ottenuti attraverso l’inversione di una grande quantità di dati sismici registrati da una rete sismica densa e composta da stazioni permanenti e temporanee.
I ricercatori hanno osservato una continua subduzione della litosfera europea sotto l’intera catena delle Alpi, senza alcun vuoto sotto le Alpi occidentali e senza una chiara inversione della polarità della placca nel settore orientale. Le anomalie positive a una profondità di 60-80 km sul lato opposto supportano la continuità della subduzione europea, ma impediscono ulteriori distinzioni sulla natura della lastra subducente (europea vs. adriatica).
Inoltre, i modelli di Vp e Vp/Vs hanno permesso di ottenere informazioni sull’eterogeneità termica e compositiva che controlla i processi di subduzione sotto le catene montuose delle Alpi e degli Appennini. In particolare, lo studio ha fornito nuove informazioni sui processi di rilascio di fluidi che si verificano durante la discesa della litosfera adriatica e la disidratazione dei sedimenti crostali subdotti, che formano grandi sacche di fluidi sotto le catene montuose. La liberazione di questi fluidi è correlata alla deformazione estensionale.
In futuro, lo studio potrebbe essere integrato con il calcolo di un modello teleseismico che tenga conto anche della contribuzione crostale. In conclusione, lo studio ha fornito importanti risultati riguardanti la dinamica interna della Terra e i processi geologici che hanno dato forma alle catene montuose italiane, rappresentando un contributo significativo alla conoscenza della geologia italiana e all’avanzamento della ricerca sismica.
L’articolo pubblicato: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2023JB026411