Una ricerca condotta dall’INGV Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia in collaborazione con i Laboratori Nazionali del Gran Sasso dell’INFN e con il Dipartimento di Ingegneria Civile, Edile-Architettura e Ambientale (DICEAA) dell’Università degli Studi dell’Aquila, ha rilevato delle alterazioni di alcuni parametri fisici delle acque sotterranee del Gran Sasso nei giorni precedenti il sisma che ha colpito Amatrice nell’agosto del 2016. Cinque giorni prima dell’evento i fluidi del sottosuolo hanno praticamente iniziato a riempirsi di bolle.
Lo studio, recentemente apparso sulla rivista Scientific Reports di Nature, si basa su misure in continuo ad alto campionamento della pressione idraulica, della temperatura e della conducibilità elettrica delle acque, realizzate a partire da maggio 2015 in un sondaggio orizzontale (S13) in prossimità del tunnel autostradale e dei Laboratori del Gran Sasso, scavato durante dei lavori di ampliamento sul finire degli anni ‘80.
“All’epoca si pensava di realizzare nuove sale per gli esperimenti” – racconta Gaetano De Luca, ricercatore dell’INGV -“Si iniziò con delle perforazioni di sondaggio. Uno di questi tunnel, chiamato S13, incontrò una faglia profonda e iniziò a riempirsi d’acqua. Oggi si presenta come un tubo riempito con 3mila litri d’acqua a una pressione che normalmente si aggira sui 26-27 bar. Al suo ingresso abbiamo montato un rubinetto con dei sensori capaci di prendere misure venti volte al secondo. In genere i campioni prelevati a mano dai pozzi vengono analizzate una volta ogni diversi giorni o settimane“.
In questo modo è stato possibile indagare la parte più profonda dell’acquifero del Gran Sasso, che ricade all’interno dell’area sismicamente più attiva dell’Appennino centrale, monitorata sia dalla rete sismica nazionale dell’INGV che da una rete sismica regionale.
I dati acquisiti hanno mostrato alterazioni significative della pressione idraulica e della conduttività elettrica delle falde acquifere del Gran Sasso prima, durante e dopo il terremoto del 24 agosto 2016 con epicentro a circa 39 km dal sito di studio. Le prime anomalie sono state riscontrate 5 giorni prima dell’evento calamitoso e possono dunque essere classificate come precursori sismici a breve tempo. Nello specifico si tratta di fluttuazioni ampie e asimmetriche del segnale, delle micropulsazioni negative mai rilevate in precedenza, che si sono ripresentate per tutto il mese di agosto e che potrebbero essere il “risultato di un possibile movimento dal profondo dei geogas, principalmente CO2, coerentemente con studi recenti che suggeriscono un legame tra meccanica di faglia, sismicità, dinamica dei fluidi sotterranei e risalita dal mantello di CO2”, come spiega De Luca.
Variazioni nella pressione idraulica e nella conduttività elettrica sono state inoltre rilevate rispettivamente a 40 e 50 giorni prima del terremoto di Amatrice, dati che portano a considerare la possibilità di classificare tali anomalie come precursori sismici a lungo termine.
I meccanismi alla base di tali variazioni, che sembrano derivare da processi di deformazione crostale profondi che precedono temporalmente l’evento sismico, sono molteplici. Ad esempio la “teoria della dilatanza” secondo cui in una fase pre-sismica, l’aumento del volume roccioso sia favorito dalla microfratturazione interna nel punto di origine del terremoto, che determina anche l’aumento della permeabilità delle rocce e di conseguenza variazioni nei movimenti delle acque sotterranee e dei geogas.
Per una piena comprensione del legame tra eventi sismici e alterazioni dei parametri in analisi saranno necessari ulteriori studi sulle acque sotterranee in corrispondenza di altre grandi faglie sismogenetiche.