Campi Flegrei, un giroscopio per misurare le rotazioni del suolo

Un team multidisciplinare di ricercatori dell’Istituto Nazionale di Ottica del Cnr (Cnr-Ino), in collaborazione con l’Osservatorio Vesuviano dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (Ingv-Ov) e l’Agenzia Spaziale Italiana (Asi), ha messo a punto un prototipo di giroscopio in fibra ottica per la misura in tempo reale di rotazioni del suolo indotte dai terremoti nell’area vulcanica dei Campi Flegrei, a nord-ovest della città di Napoli.

Che cos’è un giroscopio?

I giroscopi (o sensori rotazionali) sono sensori utilizzati per rilevare la velocità di rotazione del suolo e forniscono informazioni complementari rispetto ai sensori sismici traslazionali. L’area dei Campi Flegrei è coperta da una rete capillare di sensori multiparametrici gestita dall’Ingv-Ov per il monitoraggio in tempo reale di diversi parametri fisici e chimici, utilizzati per lo studio dell’attività sismica e vulcanica.

La possibilità di monitorare anche i moti rotatori del suolo può migliorare la comprensione degli eventi sismici, fondamentali per lo studio della dinamica dei vulcani. Il prototipo è basato su un interferometro di Sagnac lungo due chilometri e ubicato nei laboratori Cnr-Ino nel cuore dei Campi Flegrei.

Come funziona il giroscopio dei Campi Flegrei

Il sistema prototipale è stato calibrato durante una campagna di misura durata cinque mesi, da maggio a settembre 2023. In questo periodo si sono monitorate le rotazioni del suolo indotte dai terremoti di bassa/media magnitudo.

Allo stato attuale, il giroscopio può misurare soltanto la componente rotazionale del moto intorno all’asse verticale. Le prossime attività saranno dedicate al miglioramento della risoluzione e della stabilità del sistema e allo sviluppo di un giroscopio a tre assi, per la misura di tutte le componenti rotazionali. L’obiettivo finale è la realizzazione di un sistema completo per l’osservazione permanente delle rotazioni del suolo nell’area dei Campi Flegrei.

Un’area in allerta

Attualmente, il livello di allerta dei Campi Flegrei è “giallo“, come stabilito dal Dipartimento della Protezione Civile, sulla base dei risultati del monitoraggio e delle valutazioni espresse dalla Commissione Grandi Rischi. Tale livello, a differenza del livello di allerta “verde”, che corrisponde all’attività ordinaria del vulcano, è indice della variazione di alcuni dei parametri monitorati dall’Ingv.

L’ultimo bollettino mensile dell’Osservatorio Vesuviano riporta che nel corso del mese di maggio 2024 sono stati registrati 1525 terremoti, la cui magnitudo massima è stata di 4.4±0.3.
Il sollevamento registrato alla stazione Gnss è di circa 127 centimetri a partire dal 2005, di cui circa 8.5 centimetri da gennaio 2024. I parametri geochimici indicano il perdurare dei trend di riscaldamento, pressurizzazione del sistema idrotermale e di aumento del flusso di gas, già identificati in precedenza.