Rete sismica infrasonica

La rete infrasonica dell’Etna è costituita da nove stazioni permanenti equipaggiate con microfoni a condensatore prepolarizzato che operano nel campo delle frequenze infrasoniche (<20 Hz).

I microfoni rilevano variazioni di pressione rispetto alla pressione atmosferica e permettono quindi di registrare tutti quei fenomeni che emettono onde acustiche (nel caso delle aree vulcaniche si utilizzano, prevalentemente, quelle nella banda degli infrasuoni).

Le stazioni infrasoniche sfruttano il sistema di digitalizzazione e trasmissione dati digitale della Nanometrics® utilizzato per la Rete Sismica Permanente (RSP) e vengono acquisite ad una frequenza di campionamento del segnale pari a 50 Hz.

I risultati di precedenti esperimenti sismo-acustici condotti sull’Etna hanno incentivato la Sezione di Catania dell’INGV ad installare una propria prima stazione infrasonica permanente nel sito della stazione sismica ECPN (nell’agosto 2006, Fig. 1). Questa stazione fu equipaggiata con un microfono a condensatore Monacor® MC-2005 (sensibilità di 80 mV/Pa nella banda infrasonica 1-20 Hz).

Nel corso del 2007 furono installate altre quattro di queste stazioni in altrettanti siti di stazioni sismiche, EPDN, EBEL, EPLC ed ESLN (Fig. 1). A partire dall’estate 2009, è stato avviato un programma di potenziamento e sviluppo tecnologico che ha condotto all’attuale configurazione di rete (Fig. 1).

Potenziamento e sviluppo tecnologico

Nel corso del 2009, si è avviato un programma di potenziamento quantitativo e qualitativo della Rete Infrasonica Permanente.

Il potenziamento quantitativo della rete è stato attuato tenendo conto di due fattori guida. Il primo, cercare di avere una migliore copertura azimutale dell’area dei crateri sommitali, sede della stragrande maggioranza dei fenomeni infrasonici. Il secondo, creare un nucleo di stazioni a quota intermedia che permettesse di avere una copertura sufficientemente completa, in caso di eruzioni laterali ed eccentriche che avrebbero potuto interessare i fianchi del vulcano.

Il potenziamento qualitativo ha riguardato l’acquisizione di un nuovo tipo di microfoni con una banda passante più larga rispetto ai microfoni sino a quel momento utilizzati. Dopo un’analisi di mercato la scelta è ricaduta sui microfoni a condensatore prepolarizzato G.R.A.S.® 40AN (sensibilità 50 mV/Pa) equipaggiati con preamplificatore G.R.A.S.® 26HG. I vantaggi di questo microfono sono: i) robustezza e compattezza degli apparati, ii) maggiore sensibilità, iii) possibilità di estendere le osservazioni al disotto di 1 Hz e iv) accurata calibrazione degli strumenti, a cura della casa produttrice, anche per frequenze inferiori a 0.2 Hz.

La necessità di estendere le osservazioni al disotto di 1 Hz scaturiva dall’aver osservato eventi infrasonici a bassa frequenza (frequenza dominante 0.3 Hz) prima dell’eruzione del 13 maggio. Successivamente si è proceduto quindi con la sostituzione di tutti i microfoni della rete permanente con i nuovi sensori G.R.A.S. ®, processo che è stato ultimato nel 2015.

Nel futuro è previsto un ulteriore potenziamento delle rete infrasonica che consisterà nell’installazione di nuove stazioni (di cui una è attualmente in fase di test) al fine di ridurre il gap azimutale, e di array infrasonici che permetteranno una migliore rilevazione dei transienti in presenza di disturbo causato da fenomeni meteorologici (Fig. 1).

 

Mappa rete infrasonica

 Figura 1 - Mappa delle stazioni della rete infrasonica permanente dell’Etna