Gruppi

Attualmente circa 60 persone, divise in diversi gruppi, lavorano nei vari ambiti della sorveglianza e pericolosità sismiche:

Induced Seismicity »
Statistical Seismology »
Earthquake Source »
Engineering Seismology »
Special Seismic Networks »
Real-time Seismology »
Computational Seismology »
Verification Seismology »
National Networks, Monitoring and Alert »

I gruppi di ricerca sono assisiti dai seguenti gruppi di supporto:
SED-IT »
SED-ELAB »

Induced Seismicity (Sismicità indotta)

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Induced Seismicity »

Recentemente si è ampiamente diffusa la tecnica di iniettare fluidi nella roccia aumentandone la permeabilità idraulica e creando in questo modo microfratture nelle quali l'acqua scorrendo diventi una fonte di energia e di calore (tecnica conosciuta come Enhanced Geothermal System - EGS, ovvero di "serbatoi geotermali potenziati"). La stimolazione di aeree geotermali è una tecnica all'avanguardia come nuova risorsa di energia pulita, al pari dello sfruttamento delle risorse geotermali profonde e dei gas naturali. Questa tecnica prevede che i fluidi vengano pompati in dei pozzi ad una profondità di qualche chilometro e a pressioni molto elevate; questa iniezione di fluidi causa la dilatazione e la dislocazione di fratture preesistenti con il conseguente riscaldamento dell'acqua o del gas utilizzato, che viene quindi estratto da un secondo pozzo. Uno dei maggiori ostacoli nella diffusione di tali serbatoi geotermali vicino a zone urbane è la loro potenziale pericolosità: questo tipo di stimolazione infatti induce microterremoti nell'area vicina al  reservoir e questo processo di induzione sismica non è ancora del tutto chiaro. Nonostante la sismicità indotta sia il fattore di pericolosità' degli EGS, questa rappresenta anche la chiave di accesso alla comprensione dell'intero fenomeno fisico. Ad oggi, la microsisimicità registrata negli EGS è costantemente usata per monitorare le caratteristiche dell' EGS stesso. Nel nostro gruppo l'attenzione è rivolta in particolare allo studio ed alla comprensione dei meccanismi fisici alla base della sismicità indotta e dei parametri che caratterizzano il volume stimolato. L'obiettivo finale è quello di sviluppare metodi attendibili e robusti per prevedere l'occorrenza di eventi potenzialmente pericolosi durante e dopo la stimolazione. 

Statistical Seismology (Sismologia statistica)

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Statistical Seismology »

Il gruppo valuta in che misura la distribuzione statistica dei terremoti nello spazio e nel tempo può essere usata per fare previsioni su eventi futuri. Il gruppo gestisce uno dei centri, nei quali i diversi modelli statistici di previsione sismica vengono verificati in modo indipendente ed in condizioni controllate. Oltre a ciò gli studiosi di sismologia statistica cercano di valutare, grazie ai cataloghi sismici, i parametri più adatti per meglio caratterizzare i diversi aspetti dell’attività sismica (distribuzione e frequenza della magnitudo, tassi di Aftershock, …). Un risultato di questa ricerca sono, ad esempio le mappe di previsione a breve termine circa il rischio di terremoti.

Earthquake Source (Sorgente sismica)

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Earthquake Source »

La determinazione di luogo, tempo, magnitudo e modalità di rottura dei singoli sismi in Svizzera e la ricerca sulla relazione tra terremoti e campi di sforzo nella crosta terrestre sono i temi principali seguiti dal gruppo ‘Earthquake Source’. La precisione della localizzazione ed in particolare la consistenza nella stima della magnitudo sono fondamentali per poter analizzare in modo significativo i cataloghi sismici. I meccanismi di nucleazione dei sismi e la loro distribuzione nello spazio sono utilizzati anche per determinare le principali direzioni di sforzo all’interno della Terra e per identificare le faglie geologiche su cui i terremoti si possono verificare. Gli stessi metodi sono utilizzati per svolgere delle indagini sulla sismicità causata dall’attività dell’uomo, come ad esempio i terremoti indotti, attraverso il progetto geotermico di Basilea.

Engineering Seismology (L'ingegneria civile)

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Engineering Seismology »

L'ingegneria civile è quella disciplina nata dalla combinazione di ingegneria sismica, geologia, geofisica e sismologia, il cui scopo è la valutazione del grado di pericolosità e rischio sismici di un territorio. Il suo ambito di ricerca copre i vari campi della sismologia storica (includendo anche paleo- e arecheo-sismologia), la catalogazione dei terremoti, la caratterizzazione delle potenziali sorgenti sismiche per eventi futuri di grande intensità, la definizione delle equazioni per la predizione dello scuotimento atteso, la definizione degli effetti di sito e la microzonazione. Anche fenomeni secondari quali la liquefazione dei terreni e l'instabilità di versanti e ammassi rocciosi sono considerati.

La stima dei parametri di scuotimento, la valutazione della vulnerabilità e la definizione dello scenario sismico sono quindi usati per applicazioni in ambito ingegneristico, per il regolamento edilizio svizzero e per la pianificazione territoriale.

I metodi di indagine spaziano tra i vari campi della sismologia applicata, all'uso degli strumenti di pura simulazione numerica. Al fine di migliorare il grado di confidenza delle stime di pericolosità e rischio sismici attesi per la Svizzera, i vari modelli sono testati e validati attraverso l'analisi delle registrazioni sismiche di eventi passati (forti e deboli) ottenuti dall'ampia rete sismometrica nazionale.

Special Seismic Networks (Reti sismiche speciali)

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Special Seismic Networks »

Per principio la possibilità di piccoli terremoti, causati da impianti geotermici, non può mai essere totalmente esclusa. Perciò il gruppo ‘Special Networks’ sviluppa e gestisce reti sismiche di sorveglianza locali per conto dei gestori di impianti geotermici. Il gruppo si occupa anche della sorveglianza di potenziali siti per stoccaggio di rifiuti radioattivi e per l’ubicazione di centrali nucleari in Svizzera e la sorveglianza dell’attività sismica durante la costruzione del nuovo tunnel del San Gottardo.

Real-time Seismology (Sismologia in tempo reale)

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Real-time Seismology »

Uno degli obiettivi principali di questo gruppo è quello di creare in maniera rapida, subito dopo un terremoto, le mappe di scuotimento (ShakeMaps). Per far ciò vengono utilizzati le localizzazioni preliminari automatiche dei terremoti ed i movimenti massimi del terreno registrati alle stazioni.

Altro punto centrale dell’attività del gruppo è il cosiddetto early warning. In stretta collaborazione con partner negli USA, vengono sviluppati metodi grazie ai quali, con la registrazione dei primi segnali di un sisma, può essere lanciato un allarme che permette un preavviso di almeno un paio di secondi e fino a poche decine di secondi prima che inizi un forte movimento del terreno. Grazie a ciò si possono, ad esempio, fermare in tempo i treni e spegnere le centrali elettriche.

Computational Seismology (Sismologia computazionale)

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Computational Seismology »

Come si propaga effettivamente una frattura all’interno della Terra? E come si comportano le onde sismiche vicino al piano di faglia? Per rispondere a domande come queste i sismologi creano modelli 3D ad alta risoluzione del sottosuolo e per mezzo di computer ad alte prestazioni calcolano una varietà di scenari. Poiché il processo di fagliazione sismica all’interno della Terra non può essere osservato direttamente (ma solo i suoi effetti sulla superficie terrestre), una delle poche possibilità per validare le teorie sul punto di nucleazione e sul processo di fagliazione è il confronto di modelli così dettagliati con le osservazioni.

Verification Seismology (Sismologia finalizzata alla verifica della sorgente)

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Verification Seismology »

Altro ed ulteriore compito del SED è la collaborazione scientifica al Trattato di bando degli esperimenti atomici. Nel 1996 le nazioni partecipanti alla Conferenza delle Nazioni Unite si sono accordate per redigere un trattato di divieto totale delle esplosioni nucleari. Tuttavia il trattato entrerà in vigore solo se le 44 nazioni, che già allora avevano capacità nucleare, lo ratificheranno e se il sistema di monitoraggio internazionale, creato appositamente per questo trattato, sarà in grado di garantirne il rispetto in ogni momento. Il gruppo, in quanto ‘Centro dati nazionale’, fornisce alle autorità svizzere dettagliate analisi dei dati e dei rapporti, che provengono dal sistema di monitoraggio internazionale.  In più il gruppo di Verification Seismology è coinvolto attivamente nella discussione sullo sviluppo del sistema di monitoraggio.

National Networks, Monitoring and Alert (Reti nazionali, monitoraggio ed allerta)

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National Networks, Monitoribg and Alert »

Il SED gestisce una rete di registrazione digitale ad alta sensibilità SDSNet – Swiss Digital Seismic Network) per la sorveglianza sismica in Svizzera e nelle zone limitrofe. Questa rete, costruita a partire dal 1975, oggi comprende 36 stazioni, i cui dati sono trasmessi in tempo reale ai computer del SED a Zurigo. Il sistema è in grado di riconoscere e localizzare un terremoto in circa 30 secondi. A seconda della potenza del sisma vengono inviati in automatico messaggi di allarme al servizio di reperibilità H24 del SED, così come alle sedi della Polizia di Cantone coinvolte ed ai mezzi di comunicazione.