Categoria: News

Un approccio multiparametrico e innovativo per osservare e spiegare le dinamiche interne della montagna e del suo acquifero profondo, partendo da un fenomeno naturale insolito e raro. Questo il fulcro dell’articolo Multi-sensor monitoring of a transient event in the Gran Sasso aquifer, Italy pubblicato sulla rivista Scientific Reports del gruppo Nature, frutto della collaborazione tra l’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV), l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) e le Università di Pisa, Sapienza di Roma e L’Aquila.

La ricerca ha analizzato un forte ‘boato’ avvertito nei Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS) dell’INFN nella notte tra il 14 e il 15 agosto 2023 e registrato da un’ampia gamma di strumenti installati sia all’interno della montagna sia all’esterno, dimostrando una correlazione con le variazioni dell’acquifero del massiccio del Gran Sasso. Il boato non è stato un evento isolato ma la conclusione di un fenomeno naturale iniziato a maggio. Nei mesi precedenti, infatti, furono osservate anomalie nelle portate e nelle pressioni delle acque sotterranee, probabilmente legate alle precipitazioni primaverili e al permeare delle stesse all’interno dell’acquifero del Gran Sasso. Grazie all’approccio multiparametrico utilizzato dai ricercatori e dalle ricercatrici, lo studio ha permesso di ottenere una visione senza precedenti delle dinamiche interne del massiccio, fornendo un contributo significativo alla geofisica e all’idrogeologia, in particolare in ambienti sotterranei con presenza di attività umane (laboratori e autostrada).

“L’approccio multiparametrico ha dimostrato che il boato è direttamente collegato alle variazioni dell’acquifero”, ha spiegato Gaetano De Luca, ricercatore INGV e autore corrispondente dello studio. “Trattandosi di un evento raro registrato con un’ampia gamma di strumenti, il set di dati costituisce una preziosa base per gli studi futuri. L’uso pionieristico di Ginger, un giroscopio laser ad anello ad alta sensibilità, contribuisce a una migliore e innovativa comprensione delle dinamiche interne del Gran Sasso”, ha concluso De Luca.

“L’evento occorso nell’agosto 2023 non è isolato, – ha affermato Ezio Previtali, direttore dei Laboratori Nazionali del Gran Sasso – spesso la montagna ci ‘parla’ nel senso stretto del termine, producendo forti rumori per i quali le sale sperimentali dei LNGS diventano cassa di risonanza. Lo studio di questi eventi geologici riveste grande importanza per la comprensione delle dinamiche che avvengono all’interno del massiccio del Gran Sasso. Questo risultato testimonia come strumenti avanzati pensati per studi di fisica fondamentale, come Ginger, possano essere di grande aiuto anche nello studio di altre discipline come la geologia e la geofisica. In questo contesto – ha continuato il direttore – è già in programma il potenziamento della strumentazione di Ginger che garantirà, oltre che più precisi studi di fisica fondamentale, anche di potenziare la rete degli strumenti geologici che studiano il Gran Sasso. Stiamo inoltre lavorando con INGV per rendere questi strumenti utilizzabili anche in altri contesti geologici dove potrebbero essere di grande aiuto nello studio e nel monitoraggio di eventi sismici”, ha concluso Previtali.

L’esperimento GINGER – Gyroscopes IN GEneral Relativity, un giroscopio laser ad anello, operativo da circa 10 anni nei Laboratori sotterranei del Gran Sasso, è stato dunque, uno degli elementi chiave della ricerca. Il dispositivo, estremamente sensibile, sta monitorando la velocità angolare locale della Terra attorno all’asse verticale con elevata precisione. Insieme al sismometro a banda larga GIGS della rete sismica nazionale dell’INGV, installato nello stesso sito, sono stati misurati i movimenti del suolo e le rotazioni del terreno, fornendo una descrizione più completa dell’intero fenomeno naturale durato circa 3 mesi. Esso è stato registrato, inoltre, dalla Rete Accelerometrica Nazionale del Dipartimento della Protezione Civile nonché da un sensore acustico installato nei Laboratori Nazionali del Gran Sasso e dal sistema di monitoraggio delle acque sotterranee.

Questa analisi combinata di dati provenienti da diversi sistemi di monitoraggio ha dimostrato una chiara correlazione con le variazioni osservate nell’acquifero del Gran Sasso, supportando l’interpretazione idrogeologica delle dinamiche che hanno portato al boato registrato nell’agosto del 2023.

I risultati dello studio dimostrano come l’integrazione di diverse tecniche di monitoraggio possa offrire nuove prospettive di ricerca sulle dinamiche interne delle montagne e degli acquiferi profondi, confermando il massiccio del Gran Sasso come laboratorio naturale di grande valore per la ricerca scientifica interdisciplinare.

Il 5 marzo 2026 è stato pubblicato il catalogo di tutti i 128 nuovi eventi osservati da LIGO, Virgo e KAGRA tra maggio 2023 e gennaio 2024. Il catalogo rivela una varietà ancora maggiore di sistemi binari che producono onde gravitazionali rispetto a quanto noto in precedenza. Le nuove osservazioni ci permettono di comprendere meglio la formazione dei buchi neri, di indagare l’evoluzione cosmologica dell’universo e di fornire conferme sempre più rigorose della teoria della relatività generale.

Margherita Sagina è risultata tra le vincitrici del premio “Milla Baldo Ceolin”, riservato dall’INFN a studentesse che conseguono la laurea magistrale in fisica teorica. Margherita si è laureata, con la votazione di 110/110 e lode, nel settembre 2024, discutendo la tesi “The hyperon-nucleon interaction in low-energy Effective Field Theory”. Già come laureanda, era associata all’INFN nell’iniziativa specifica NUCSYS. Adesso è studentessa di dottorato presso l’Università di Pisa, sempre associata all’INFN nella stessa iniziativa specifica. Congratulazioni a Margherita!