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Corso

Descrizione del progetto

Nel quadro del progetto di ricerca GeoBest, il Servizio Sismico Svizzero (SED) si occupa del monitoraggio sismico del progetto di geotermia della città di San Gallo. A tal fine, in collaborazione con la Sankt Galler Stadtwerke, l’azienda elettrica di San Gallo, il SED ha installato sei nuove stazioni sismiche nella regione di San Gallo. L’obiettivo del monitoraggio è rilevare possibili piccoli terremoti – i cosiddetti microterremoti – nelle vicinanze dei siti dove si svolgono i lavori di trivellazione, per chiarire se questi vengono causati dal progetto di geotermia o se hanno un’origine naturale. Inoltre, il progetto permette non solo di raccogliere importanti dati di base per comprendere meglio la geotermia di profondità, ma di utilizzarli come indispensabile patrimonio di esperienze per garantire alle autorità cantonali e alle imprese di gestione la sicurezza pianificatoria in vista dei futuri progetti di geotermia.

Il progetto geotermico di San Gallo del 2013 prevedeva lo sfruttamento nelle falde acquifere dell’acqua naturalmente circolante presente a più di 4000 metri di profondità per la produzione di energia elettrica. Progetti simili nel sud della Germania, che perforano gli stessi strati di roccia, vengono gestiti con successo.

Le condizioni ottimali per i sistemi idrotermali sono reperibili nelle zone di faglia già esistenti perché presentano una permeabilità maggiore. Con l’aiuto di modelli sismici in 3D, nel Sittertobel è stato identificato un luogo adatto per la perforazione. È stata favorita una zona di faglia il cui potenziale sismico è stato valutato basso dagli operatori e dalle aziende municipalizzate di San Gallo in base alla recente attività sismica.
Per il monitoraggio sismico, il SED ha installato, prima dei lavori di perforazione, una rete sismica con sette stazioni, di cui sei sono state applicate in superficie e una in un pozzo.

I lavori di trivellazione sono cominciati all’inizio del 2013 e nell’estate dello stesso anno sono state intraprese le prime misure di test e di stimolazione. I microterremoti innescati sono stati conformi a quanto atteso per numero e forza e non sono stati percepiti dall’uomo. La sera del 19 luglio 2013 l’attività sismica ha cominciato ad aumentare e le scosse si sono fatte più frequenti e più forti. Il sistema semaforico come elemento cautelativo centrale, dopo un evento iniziale con magnitudo 1.6, ha generato un allarme giallo che prevede un arresto immediato alle opere di pompaggio. Poiché la contropressione dovuta ai gas ascendenti nel pozzo era troppo elevata e rappresentava una potenziale minaccia per l’intero sistema, i pompaggi sono proseguiti. L’attività sismica ha continuato ad aumentare e ha raggiunto il suo culmine la mattina del 20 luglio 2013 con un terremoto percepibile di magnitudo 3.5, corrispondente a un’intensità IV. Il sisma è stato chiaramente percepito dalla popolazione ma, rispetto a Basilea, sono state ricevute pochissime segnalazioni di danni.

Successivamente l’attività sismica è progressivamente diminuita, come previsto, ma è aumentata ancora nel contesto dei preparativi per i test di produzione a partire dal 16 settembre 2013. In questo periodo sono stati registrati complessivamente 232 microsismi; quello più forte, con magnitudo 2.0, si è verificato il 2 ottobre 2013. Con l’inizio dei test di produzione il 15 ottobre 2013, durante i quali sono stati estratti acqua e gas dal sottosuolo, l’attività sismica si è ridotta notevolmente. Da allora il SED ha registrato solamente quattro deboli episodi. Si è trattato probabilmente di scosse di assestamento avvenute in seguito al sisma del 2 ottobre 2013 e per questo non necessariamente riconducibili al test di produzione.

Stando alle informazioni attuali, questi terremoti sono da ricollegare direttamente alle misure introdotte il 19 luglio 2013 per bloccare la fuga di acqua e di gas constatata. L’aumento del tasso sismico si verifica soprattutto durante il pompaggio interno (iniezione) dei liquidi nel sottosuolo mentre durante il pompaggio esterno (produzione) si verifica normalmente una diminuzione di tale tasso, purché non si verifichi un consolidamento sostanziale dei sedimenti (compattazione). Se la zona di faglia reagisce inoltre in modo sensibile alle variazioni della pressione dei pori, questo indica che la zona è influenzata criticamente da sollecitazioni tettoniche e che possono essere previsti altri terremoti.

Le aziende municipalizzate di San Gallo hanno chiuso la prima fase del suo progetto geotermico in seguito ai test di produzione. Nella primavera del 2014 il progetto è stato definitivamente concluso dopo ulteriori indagini. Le aziende municipalizzate di San Gallo hanno giustificato la fine del progetto con la «combinazione di inadeguata presenza d’acqua, rischio sismico elevato e una sorprendente presenza di gas negli strati di roccia sfruttati».

Una cronologia dettagliata della sismicità nell’ambito del progetto geotermico di San Gallo può essere reperita qui.

Le informazioni sul monitoraggio in tempo reale della sismicità indotta a San Gallo possono essere reperite qui.

SG Seismicity

La sismicità indotta in occasione del progetto di geotermia San Gallo rilevata da una post-analisi manuale del SED. La linea rossa nel grafico inferiore mostra al di sopra di quale magnitudo i terremoti rilevati vengono considerati completi (limite di completezza). Con la post-analisi è stato possibile rilevare più di 800 microscosse (v. grafico superiore). Nel secondo semestre 2013, quando è stata effettuata la post-analisi, il livello di completezza dei terremoti rilevati è stato migliorato fino a ML-0.4. Nel restante periodo, con l’analisi automatica in tempo reale del SED è stata raggiunta una soglia di completezza di ML 0.7.

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