Quando piove, la crosta terrestre si deforma
L’accumularsi dell’acqua durante periodi piovosi determina deformazioni non trascurabili della crosta terrestre.
di Nicola D’Agostino e Francesca Silverii
ingvambiente.com
La deformazione della crosta terrestre, associata al movimento relativo delle placche tettoniche, era ritenuta immune, se non marginalmente, dal contributo dei fenomeni atmosferici e idrologici alla scala temporale dell’osservazione umana (poche decine di anni). L’utilizzo di nuove metodologie ci permette però di misurare con grande accuratezza la deformazione della crosta terrestre e di studiarne le interazioni con i processi che avvengono nell’atmosfera.
Composta da oltre 200 stazioni, la rete GPS RING (Rete Integrata Nazionale GPS) costituisce una delle infrastrutture scientifiche principali dell’INGV creata proprio per la misura di spostamenti millimetrici della crosta terrestre.
Negli anni passati essa ha permesso notevoli progressi nella comprensione dei fenomeni geodinamici dell’area italiana mostrando, per esempio, il progressivo allontanamento tra la costa adriatica e tirrenica ad un tasso di circa 3 mm/anno. La deformazione elastica che si accumula grazie a questo “stiramento” è responsabile della sismicità dell’Appennino e dei recenti terremoti che hanno interessato l’Umbria, le Marche e l’Abruzzo.
In una serie di studi recentemente pubblicati da ricercatori INGV in collaborazione con ricercatori dell’Università di Napoli e Benevento, Istituto Nazionale per la Protezione Ambientale, Dipartimento di Protezione Civile, Scripps Institution of Oceanography e Acquedotto Pugliese SpA, emerge però che i lenti processi tettonici non sono gli unici responsabili della deformazione osservata in Appennino e che la crosta terrestre risponde anche alle sollecitazioni indotte dalla variazione della quantità di acqua presente nei cosiddetti acquiferi carsici. Gli acquiferi carsici sono zone dove le rocce prevalentemente calcaree, per effetto della fratturazione e dell’erosione chimica da parte delle acque piovane, permettono l’infiltrazione e l’immagazzinamento di ingenti quantità d’acqua. In funzione dell’apporto della pioggia e della neve nei mesi autunnali e invernali, questi acquiferi subiscono forti variazioni stagionali del livello della quantità di acqua raccolta. L’Appennino è ricco di questo tipo di acquiferi che, tra l’alto, rivestono un ruolo fondamentale per l’approvvigionamento idrico di alcune metropoli italiane come Roma, Napoli e Bari fornendo acqua di ottima qualità in maniera costante durante l’anno.
L’analisi delle serie temporali delle stazioni GPS ha mostrato come la crosta terrestre vicino ai rilievi calcarei (e quindi agli acquiferi carsici) subisca una deformazione orizzontale correlata con l’entità della quantità di acqua presente negli acquiferi carbonatici. Il meccanismo proposto prevede che l’effetto dell’aumento della pressione esercitata dall’acqua presente (corrispondente ad una significativa ricarica dell’acquifero dovute ad abbondanti piogge o neve) contribuisca ad aprire le fratture determinando così la dilatazione orizzontale della parte più superficiale della crosta osservata alle stazioni GPS. Lungo l’Appennino questo processo modula l’intensità della deformazione tettonica amplificandone gli effetti durante le fasi di ricarica degli acquiferi e riducendone l’intensità durante le fasi di scarsa ricarica in occasione delle annate siccitose.
