Il Progetto Interreg IIIA Italia-Austria
Reti Sismologiche senza Frontiere nelle alpi Sud-orientali
L’area che segna il confine tra la Slovenia, l’Austria e l’Italia Nord-orientale ha subito numerosi terremoti distruttivi durante la sua storia. In questa zona, il servizio di monitoraggio sismico è affidato a diverse reti sismologiche, che garantiscono sistemi di allerta e supportano programmi di ricerca fornendo loro i dati. Il recente esempio di forti terremoti accaduti nella fascia confinaria ha dimostrato come l’integrazione dei servizi forniti dalle reti confinanti sia essenziale per un intervento rapido ed efficace. Riconoscendo il bisogno di una migliore e più stretta collaborazione tra comunità sismologiche, specialmente nelle aree esposte a rischio sismico come la regione Alpe-Adria, della quale il Friuli Venezia Giulia fa parte, le istituzioni governative e scientifiche di Italia, Austria e Slovenia hanno concordato di scambiare in tempo reale o ‘quasi-reale’ i dati sismologici da loro acquisiti e di loro proprietà. Queste istituzioni sono: Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik, Hauptabteilung Geophysik, Wien, Österreich (ZAMG-AUT), Agencija Republike Slovenije za okolje, urad za seizmologijo, Ljubljana, Slovenija, (ARSO-SLO), Dipartimento di Scienze della Terra, Università degli Studi di Trieste, Trieste, Italia (DST-ITA), e Istituto Nazionale di Oceanografia e di Geofisica Sperimentale - OGS, Italia (OGS-ITA). I dati sismologici a larga banda, corto periodo e accelerometrici scambiati con questo protocollo d’intesa sono raccolti dalle seguenti reti sismologiche: Rete Nazionale sismometrica della Repubblica di Slovenia (ARSO-SLO), Rete Accelerometrica della Repubblica di Slovenia (ARSO-SLO), Rete sismometrica della Repubblica Austriaca (ZAMG-AUT), Rete sismometrica del Friuli-Venezia Giulia (OGS-ITA) e Rete accelerometrica del Friuli-Venezia Giulia (DST-ITA). Questi dati verranno collezionati sia per scopi scientifici che per scopi di protezione civile.
La collaborazione esistente tra la Direzione Regionale della Protezione Cívile, il Dipartimento di Scienze della Terra, Università di Trieste (DST), e le altre istituzioni che gestiscono le reti sismologiche nel Friuli Venezia Giulia, nell’Austria e nella Slovenia hanno permesso la presentazione del progetto “Reti sismologiche senza frontiere nelle Alpi sud-orientali” nell’ambito del programma d’iniziativa comunitaria Interreg III A Italia-Austria 2000-2006. Il progetto, prevede come soggetti beneficiari, la Protezione Civile della Regione Autonoma Friuli Venezia Giulia per l’Italia e lo Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG), Hauptabteilung Geophysik di Vienna per l’Austria e, come soggetti attuatori, il DST e l’Istituto Nazionale di Oceanografia e di Geofisica Sperimentale (OGS) di Trieste con la collaborazione del Urad za seizmologijo, Agencija Republike Slovenije za okolje(ARSO), Ljubljana, Slovenija. La realizzazione del progetto è stata resa possibile grazie all’esistenza di un accordo per lo scambio dati in tempo reale tra il Friuli-Venezia Giulia, Austria e Slovenia. L’accordo è stato preparato durante il workshop “Beyond Frontiers: Seismic Networks in the Southern Alps” organizzato a Trieste nel 2001 dal DST e dall’OGS con la collaborazione della Protezione Civile della Regione Autonoma Friuli Venezia Giulia e durante il Convegno “Integrating the Seismic Monitoring in Central Europe” organizzato sempre nel 2001 a Udine dalla Protezione Civile FVG e dall’OGS, con la collaborazione del DST, dell’ Agenzia Nazionale della Protezione Civile, dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) e del Dipartimento dei Servizi Tecnici Nazionali (DSTN).
Il progetto “Reti sismologiche senza frontiere nelle Alpi sud-orientali” prevede, tra l’altro, la realizzazione dei seguenti punti:
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la creazione di un centro di raccolta dati in tempo reale presso la Sala Operativa Regionale (SOR) di Palmanova ed l’adattamento del centro di raccolta dati di Vienna per questi scopi;
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l'individuazione e la realizzazione di uno o più sistemi di connessione dati efficienti e sicuri tra le stazioni ed i centri di raccolta;
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la ridefinizione della geometria attuale delle reti sismologiche in funzione della migliore copertura possibile delle aree potenzialmente pericolose a ridosso dei confini di stato;
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la programmazione dei comportamenti e degli interventi comuni in caso di forti terremoti;
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la calibrazione omogenea della strumentazione. I parametri effettivi della risposta strumentale sono necessari per la stima della magnitudo e la determinazione dei parametri di sorgente degli eventi.
Fig. Stazioni sismologiche che contribuiscono al progetto transfrontaliero di scambio dati
Il software per la gestione automatica di dati sismologici Antelope (BRTT, USA)
Antelope è un modulo software che permette l’acquisizione, la trasmissione, il processing, l’archiviazione e la distribuzione di informazioni raccolte da reti di monitoraggio ambientale. Antelope supporta sia il processing automatico dei dati in tempo reale, che l’analisi interattiva o in modalità batch. Questo sistema permette, inoltre, di interfacciarsi via remoto con la strumentazione (dataloggers, sensori, modems) posta in campagna e supporta diversi protocolli per la trasmissione dei dati dalle stazioni, come seriali simplex o duplex, internet o intranet TCP/IP, satelliti. Inoltre, uno dei punti di forza del software è la sua possibilità di scambiare dati con siti esterni, come altri data-centers ove lo stesso software sia attivo, o dove i dati vengano scambiati tramite protocolli da esso riconosciuti (ad es. SeisComP), permettendo ampio data-sharing. Nel caso specifico del flusso di dati sismologici, Antelope permette la localizzazione automatica di eventi sismici analizzando i segnali provenienti in tempo reale dalle stazioni collegate al modulo. In particolare, fissando dei parametri di soglia, le singole stazioni possono ‘allertarsi’, e qualora questa condizione si verifichi per un numero sufficiente di stazioni (anch’esso da determinare), la rete dichiara il verificarsi di un evento sismico. Durante questa condizione, anche le altre stazioni non allertatesi, vengono analizzate, e i risultati dell’analisi automatica dei segnali vengono processati da appositi algoritmi che provvedono a dare una serie di localizzazioni successive, man mano che nuove stazioni compartecipano con i loro dati al processo. L’operatore ha diversi gradi di libertà per rendere il processo di localizzazione automatica il più preciso possibile. Innanzitutto, può intervenire a livello delle singole stazioni, o dei singoli canali a diverso campionamento che ne costituiscono l’output, applicando dei filtri che costruisce per rendere il segnale meno rumoroso possibile e quindi meglio interpretabile dal sistema. Successivamente, può decidere di avere una prima localizzazione speditiva prodotta con il contributo di poche stazioni (ad esempio 4 o 5), o di aspettare un numero maggiore di stazioni e quindi una localizzazione generalmente più precisa. Quest’ultima scelta generalmente è una conseguenza del numero totale di stazioni alle quali Antelope attinge, ma soprattutto dal sistema di trasmissione dati di ciascuna di esse. Difatti, mentre connessioni dati via internet o via satellite permettono un’analisi in tempo reale, quando i segnali sono trasmessi via radio-link o via dial-up (con modem analogico o gprs), i tempi di trasmissione si allungano e l’analisi dei dati in conseguenza. Quindi si può avere una casistica di eventi localizzati entro pochi minuti dall’evento (circa 5) quando le stazioni che ne determinano la localizzazione sono collegate tramite internet in tempo reale, oppure localizzazioni a circa 15-30 minuti dal tempo origine nel caso i dati siano trasmessi via radio-link o via modem.
Un esempio di localizzazione automatica ottenuta con i dati della rete transfrontaliera e con il software Antelope: l’evento del 12 luglio 2004 a Bovec (Slovenia)
Il 12 luglio 2004 alle ore 15:04 locali, la zona di Bovec-Kobarid è stata colpita da un terremoto di magnitudo Mb 5.1(CSEM). La zona epicentrale, già peraltro colpita nel 1998 da un evento di magnitudo Mw 5.7, è stata danneggiata in maniera ingente e la sua vicinanza al confine con la regione Friuli Venezia Giulia ha fatto sì che il sisma fosse avvertito anche dalla popolazione della nostra regione. L’evento è stato registrato dalle stazioni collegate al sistema Antelope sia in real-time che via dial-up che hanno trasmesso i dati alla Sala Operativa e al Dipartimento di Scienze della Terra (UNITS). A pochi minuti dal sisma era disponibile la localizzazione automatica ottenuta dal sistema Antelope utilizzando le stazioni ad esso collegate in tempo reale (fig). Le stazioni fanno parte delle reti sismologiche del Friuli Venezia Giulia (DST, OGS), dell’Austria (ZAMG) e della Slovenia (ARSO). Il sistema automatico è stato realizzato grazie al progetto Interreg IIIA - “Reti sismologiche senza frontiere nelle Alpi sud-orientali”.
