Fisica dei Terremoti

Comprendere come nascono e si sviluppano i terremoti rimane una delle sfide più grandi nelle scienze della Terra. Al BedrettoLab, i ricercatori affrontano questa sfida lavorando direttamente accanto a una faglia naturale in uno dei primi osservatori «on-fault» al mondo. Qui, esperimenti controllati e una fitta rete di strumentazione consentono agli scienziati di osservare l’attivazione della faglia e i piccoli terremoti in condizioni sotterranee realistiche, offrendo una comprensione senza precedenti della fisica dei terremoti.
Nonostante i notevoli progressi compiuti negli ultimi decenni, è ancora impossibile prevedere con esattezza quando e dove si verificherà il prossimo terremoto. Per approfondire questa comprensione sono necessarie osservazioni dirette e ad alta risoluzione del comportamento della faglia, cosa raramente realizzabile in contesti naturali.
Il banco di prova di fisica sismica del BedrettoLab rende possibile tutto questo. Un tunnel di 120 metri di lunghezza, di recente scavo (costruito tra il 2023 e il 2025), e una caverna dedicata forniscono accesso diretto a una zona di faglia naturale a oltre un chilometro di profondità. Da qui, i ricercatori hanno perforato pozzi che intersecano o si avvicinano molto alla faglia, consentendo iniezioni d’acqua controllate e un monitoraggio dettagliato sulla faglia attraverso una fitta rete di sensori. Questi sensori rilevano le onde sismiche e misurano la deformazione, le variazioni di pressione, la temperatura e le portate con elevata precisione. Questa configurazione costituisce la base dell’Osservatorio sulla Faglia.
All’interno di questo ambiente controllato, gli scienziati possono riattivare la faglia iniettando acqua in condizioni accuratamente progettate, generando migliaia di minuscoli terremoti. Sebbene questi eventi siano troppo piccoli per essere avvertiti, producono un set di dati eccezionalmente ricco. Ciò consente ai ricercatori di indagare l’intera sequenza dei processi sismici: attivazione della faglia, nucleazione e propagazione della rottura. L’infrastruttura flessibile di monitoraggio e iniezione supporterà nei prossimi anni molteplici esperimenti basati su ipotesi in diversi tratti della faglia.
Le conoscenze acquisite grazie a questo lavoro approfondiscono la nostra comprensione fondamentale della fisica dei terremoti e sostengono lo sviluppo sicuro delle tecnologie geoenergetiche. A lungo termine, questa ricerca potrebbe anche contribuire a migliorare la previsione dei terremoti, rivelando come si comportano le faglie in profondità in condizioni controllate e ripetibili.