Monitoraggio magnetico

La risalita e l’accumulo di magma all’interno dell’edificio vulcanico causano variazioni nel campo di sforzo, nello stato termodinamico e nella circolazione dei fluidi che inducono segnali magnetici a breve, medio e lungo periodo in funzione dei processi in atto. Significative variazioni del campo magnetico sono attese durante la ripresa di attività in vulcani basaltici le cui rocce sono costituite da una grande quantità di minerali magnetici, i quali cambiano la loro magnetizzazione o quando sono soggetti ad una variazione di temperatura (effetti termomagnetici), o quando sono sottoposti ad un campo di sforzo (effetti piezomagnetici). Ulteriori meccanismi come circolazione di fluidi ionizzati (effetti elettrocinetici), processi di generazione di carica, variazioni di resistività indotte da sforzi di taglio ed effetti magnetoidrodinamici possono contribuire a generare correnti elettriche che inducono variazioni nel campo magnetico.

ReteMagnetica01

La rete magnetica dell’Etna

La Sezione di Catania può vantare una tradizione più che ventennale di osservazioni magnetiche condotte sui principali vulcani italiani, ma è soprattutto dal 1998, quando è stata installata la rete permanente per il monitoraggio dell’Etna, che le osservazioni hanno assunto un carattere sistematico superando la fase pionieristica.

Nel triennio 2005- 2007 la rete è stata aggiornata e potenziata ed al momento si avvale di 7 stazioni remote. Ogni stazione remota è equipaggiata con un magnetometro ad effetto Overhauser GSM-90 (sensitività 0.01 nT), per la misura del campo totale, ed è collegata via telefono cellulare ad Internet, per distribuire i dati anche ad operatori distanti. Dei 7 magnetometri scalari 6 sono installati sull’edificio vulcanico (CST, BCN, PTL, PDN, PDG e DGL) lungo un profilo Sud-Nord che attraversa la zona sommitale ed 1 è installato più ad ovest sui Monti Nebrodi nella stazione di riferimento di Cesarò (CSR) posta a circa 27 km di distanza.

Le stazioni di CST e PDG hanno una configurazione gradiometrica, cioè ciascuna stazione è fornita di due sensori magnetici posti ad una distanza orizzontale di circa 50 m l’uno dall’altro.

Ai 7 magnetometri scalari se ne aggiungono 2 vettoriali, 1 installato sull’alto versante settentrionale dell’Etna (CNE) e 1 a Cesarò (CSRV).

Le stazioni remote effettuano simultaneamente una misura del campo magnetico terrestre ogni 5 s e sono dotate di un ricevitore GPS (Global Positioning System) per controllare la sincronizzazione delle letture. I dati sono telemetrati una volta al giorno a Catania o più frequentemente se necessario. I siti sono stati accuratamente testati prima dell'installazione delle stazioni e l'ispezione ha rivelato dei gradienti magnetici inferiore a 50 nT / m ed una bassa ampiezza del rumore locale.

ReteMagnetica02

La rete magnetica dell’Etna