Monitoraggio geodetico

A cosa serve il monitoraggio geodetico?

Le attività di estrazione/stoccaggio di idrocarburi e di re-iniezione di fluidi nel sottosuolo possono indurre fenomeni di deformazione superficiale. Tramite il monitoraggio geodetico satellitare (DInSAR) è possibile misurare l’andamento nel tempo degli spostamenti del suolo con precisione del centimetro, e in alcuni casi anche di qualche millimetro, su aree spazialmente estese (da decine a decine di migliaia di km2). La possibilità di misurare le deformazioni del terreno su zone ampie rispetto alla dimensione del giacimento, e soprattutto di seguirne l’evoluzione temporale, permette di evidenziare eventuali variazioni rispetto allo scenario deformativo preesistente rispetto alle attività di stoccaggio.

Cosa sono le deformazioni del suolo e perche' il suolo si deforma?

Il suolo si può deformare sia a causa della deformazione della crosta terrestre superficiale, sia a causa di fenomeni locali di vario tipo. La deformazione della crosta terrestre avviene principalmente a causa dei movimenti tettonici, cioè lo spostamento relativo dei continenti che crea zone di deformazione più o meno intensa. Tuttavia il suolo si deforma anche per altre cause naturali, come ad esempio eventi sismici, eruzioni vulcaniche, faglie, frane e come conseguenza di attività umane (come ad esempio l’emungimento di acqua dalle falde, l’estrazione di olio o gas dai giacimenti di idrocarburi, l’estrazione di materiale da miniere e lo stoccaggio di gas).

Cos'e' un sistema GNSS e cosa rileva?

Il sistema satellitare globale di navigazione (in lingua inglese Global Navigation Satellite System, acronimo GNSS) è un sistema di geo-radiolocalizzazione e navigazione terrestre, marittima o aerea, che utilizza una rete di satelliti artificiali in orbita e pseudoliti.
I sistemi di geolocalizzazione forniscono un servizio di posizionamento geo-spaziale a copertura globale che consente a piccoli ricevitori elettronici, appositamente costruiti, di determinare le loro coordinate geografiche (longitudine, latitudine ed altitudine) su un qualunque punto della superficie terrestre o dell'atmosfera con un errore di pochi metri (e fino a millimetri nelle realizzazioni di precisione come le stazioni permanenti ad uso geodetico), elaborando segnali a radiofrequenza trasmessi in linea di vista da tali satelliti.

Cosa sono i dati DInSAR e cosa rilevano?

I dati DInSAR sono misure della deformazione della superficie terrestre (espressa in centimetri oppure in millimetri) ottenute utilizzando dati radar acquisiti da satellite. In particolare, si utilizzano sequenze di immagini ottenute grazie a sistemi denominati SAR (acronimo inglese di Radar ad Apertura Sintetica) acquisite in un certo intervallo di tempo da uno o più satelliti su un’area di interesse e, tramite tecniche di elaborazione denominate DInSAR (Interferometria SAR Differenziale), si ricavano mappe della deformazione del suolo sull'area di interesse e, per ciascun punto di queste mappe, l’evoluzione della deformazione nell'intervallo di tempo considerato (ovvero come la deformazione varia nel tempo).
Le analisi DInSAR nativamente generano la misura della deformazione del suolo proiettata lungo la linea di vista del sensore (in inglese LOS, acronimo di Line Of Sight), che, infatti, “guarda” il globo terrestre non perpendicolarmente ma con una certa angolazione. Sfruttando, però, il fatto che i sensori acquisiscono dati percorrendo sia orbite ascendenti (ovvero muovendosi da Sud a Nord), sia discendenti (muovendosi da Nord a sud), si possono combinare opportunamente i risultati DInSAR relativi alle analisi effettuate per le diverse orbite e ottenere le misure delle componenti verticali ed Est-Ovest degli spostamenti del suolo.

Quali conseguenze possono avere le variazioni di quota del suolo?

Gli effetti delle variazioni di quota dipendono in primo luogo dalla posizione del sito in cui si verificano. In molte situazioni il fattore più importante da considerare è la variazione differenziale di quota, cioè la variazione di quota relativa tra due punti “vicini” (con il termine “vicini” si intende una distanza di interesse per l’oggetto per cui si vuole stimare l’effetto). Per edifici in muratura con più di un piano, si stima che la massima deformazione accettabile sia entro 5 × 10−4mm, cioè 5 mm ogni 10 m [Skempton and McDonald, 1956]. Per edifici in cemento armato e strutture in acciaio tale valore può essere 10-15 volte più ampio.

Gli stoccaggi generano deformazioni o variazioni di quota del suolo?

Gli stoccaggi di gas possono generare deformazioni dell’ordine di grandezza di alcuni millimetri sia in orizzontale sia in verticale. Le deformazioni rilevate o stimate sono di molto inferiori a quelle che possono provocare conseguenze per l’uomo e, in genere, per l’ambiente. Tuttavia è importante monitorare gli spostamenti superficiali sia per avere riscontro oggettivo degli effetti provocati dallo stoccaggio sia per migliorare l’interpretazione di ciò che avviene.

E' naturale che a Cornegliano ci siano variazioni di quota del suolo?

Sì, è naturale che esista la possibilità che si verifichi questo fenomeno con spostamenti dell’ordine di alcuni millimetri in un'area che comprende il serbatoio di stoccaggio. Si stima infatti che le deformazioni indotte potranno essere molto limitate e molto al di sotto dei valori in grado di essere percepiti o di provocare qualsiasi conseguenza sia per l’uomo, sia per l’ambiente. Il monitoraggio continuo permetterà comunque di verificare costantemente la situazione.

Qual e' l'entità' delle deformazioni del suolo misurate nell'area di Cornegliano Laudense?

Il monitoraggio non evidenzia fino ad ora alcuna variazione di posizione o deformazione che superi i valori di fondo naturali.

Come si leggono i risultati delle analisi GNSS e DInSAR?

I principali risultati delle analisi DInSAR sono le mappe di velocità media di deformazione del suolo, espresse in cm/anno o mm/anno, e, per ciascun punto visualizzato in tali mappe, le serie temporali della deformazione calcolata in centimetri, ovvero l’andamento della deformazione nell'intervallo di tempo in cui sono stati acquisiti i dati SAR.
In particolare, le mappe di velocità media di deformazione del terreno generate per l’analisi DInSAR relativa all'area di Cornegliano Laudense sono mappe geocodificate, quindi sovrapponibili alle mappe già esistenti della zona, e sono rappresentate in falsi colori, che corrispondono agli spostamenti del suolo. Solitamente il verde rappresenta zone stabili (che non si deformano nel tempo), il giallo e il rosso zone in subsidenza, l’azzurro e il blu zone in sollevamento.