Finanziato dall’INGV e co-coordinato dall’Università di Bologna e dall’INGV, il nuovo progetto di ricerca SAKURA punta a studiare da vicino la parte del mantello terrestre che si trova tra 80 e 200 chilometri sotto la superficie del pianeta, con un’attenzione particolare sull'area del Mediterraneo e un focus sia sul Tirreno, incluse le regioni dei Campi Flegrei e di Ischia, che sull’Adriatico
L’astenosfera, una parte del mantello terrestre che si trova tra 80 e 200 chilometri sotto la superficie del pianeta, influenza la cinematica e la dinamica delle placche e quindi anche la nascita dei terremoti e l’attività vulcanica. Ma in che modo questa parte del mantello terrestre influisce sui fenomeni geologici in superficie? Per rispondere a questa domanda è stato lanciato il nuovo progetto di ricerca – chiamato SAKURA – co-coordinato dall’Università di Bologna, con il Dipartimento di Fisica e Astronomia “Augusto Righi”, e dall’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV), sezione di Bologna.
SAKURA è una linea di ricerca del progetto ROSE (Reinforcement of the Observational Systems of the Earth), finanziato dal Fondo per la Costruzione e la Ricerca Infrastrutturale del Ministero dell’Università e della Ricerca. Questo progetto interdisciplinare, che unisce 10 team di ricerca italiani e internazionali, mira a rispondere a domande fondamentali sul funzionamento del pianeta Terra e a migliorare la nostra capacità di osservarlo, dalle sue profondità fino alla ionosfera.
"Oggi sappiamo che l'astenosfera gioca un ruolo fondamentale nei processi geologici terrestri, ma rimangono ancora molti interrogativi sulla sua composizione, sulle sue proprietà fisiche, sulle fonti di calore al suo interno e sul come questi elementi cambino in regioni diverse del pianeta", spiega Luca De Siena, professore al Dipartimento di Fisica e Astronomia "Augusto Righi" dell'Alma Mater e co-coordinatore del progetto insieme alla Dr.ssa Irene Molinari dell’INGV Bologna. "Con SAKURA vogliamo capire meglio tutti questi aspetti e chiarire inoltre il ruolo dell'astenosfera nel trasferimento del calore all'interno del mantello terrestre, nelle interazioni tra placche e nella generazione e migrazione del magma".
Il progetto si concentrerà anche sul potenziamento di infrastrutture che forniscano dati geofisici nel Mediterraneo, con esperimenti previsti nel Tirreno e nell’Adriatico incluse le regioni dei Campi Flegrei e di Ischia.
“Con SAKURA avvieremo nuove attività di monitoraggio geofisico nel Mediterraneo”, spiega Irene Molinari, ricercatrice dell’INGV Bologna e co-coordinatrice del progetto. “Installeremo stazioni sismiche e geodetiche in aree finora poco coperte, realizzeremo un esperimento con sismometri da fondo mare (OBS) nell’Adriatico, avvieremo la costruzione di strumenti innovativi per la misura della gravità, condurremo indagini magnetotelluriche nella provincia campana. Inoltre, raccoglieremo nuovi dati paleomagnetici nel Mediterraneo e svilupperemo tecniche tomografiche avanzate. Questi nuovi dati ci permetteranno di migliorare la capacità di osservare e interpretare i processi profondi che alimentano terremoti e vulcani”.
Unendo geologia, geofisica, vulcanologia, fisica e matematica, gli studiosi di SAKURA combineranno la raccolta di dati sismici e geofisici con lo studio delle rocce magmatiche, che saranno analizzate sia dal punto di vista petrologico che geochimico. Inoltre, grazie a modelli fisico-numerici avanzati, saranno simulate le interazioni tra astenosfera, litosfera e magma.
“L'obiettivo è analizzare le proprietà chimiche e fisiche dell'astenosfera, tra cui la sua viscosità, la temperatura e la composizione”, aggiunge Luca De Siena. “Potremo così comprendere meglio in che modo questa parte del mantello superiore terrestre influenza la dinamica delle placche, la nascita del magma e la generazione dei terremoti”.
Saranno studiati i processi di subduzione, che portano una placca a scorrere sotto un'altra, l'espansione dei fondali oceanici e le trasformazioni tettoniche delle placche. Le informazioni ottenute (dati e modelli) verranno poi utilizzate per creare simulazioni del comportamento del mantello terrestre e della deformazione della litosfera, la parte esterna più rigida della Terra, che si trova sopra l'astenosfera.
"Grazie ai risultati di questo progetto potremo raccogliere dati in zone scarsamente campionate del Mediterraneo e realizzare modelli più accurati del comportamento dell'astenosfera. Questo ci permetterà di capire meglio sia come nasce e come si muove il magma, sia le dinamiche che guidano i processi sismici e vulcanici", dice ancora De Siena. "Queste conoscenze potranno contribuire a una migliore gestione dei rischi geologici e a un più solido inquadramento della storia evolutiva della Terra".
