Ambient seismic noise to image and monitor the propagation medium elastic properties in georesource exploration and exploitation areas

In sismologia i metodi tradizionali per lo studio della struttura della Terra si basano su informazioni che possono essere estratte dalle onde emesse da sorgenti sismiche quali terremoti o esplosioni. Informazioni utili sull’interno della Terra possono essere contenute anche in sorgenti di rumore sismico ambientale. Negli ultimi 15 anni l’interesse in questi metodi alternativi si è ampliato in quanto risultano essere particolarmente vantaggiosi sia per motivi economici sia perché permettono di superare i limiti delle tecniche tradizionali. Tali metodi, infatti, offrono l’opportunità di studiare aree in assenza di sorgenti naturali o artificiali e possono essere usati per valutare la risposta asismica del sottosuolo.Le correlazioni delle tracce di rumore sismico ambientale permettono di ricostruire la risposta della Terra agli impulsi (Funzione di Green) tra due ricevitori immaginando che ad uno di essi agisca una sorgente. Da queste informazioni è possibile ricostruire le proprietà elastiche del mezzo di propagazione in termini di variazioni di velocità spaziali e temporali delle onde sismiche che lo attraversano, realizzando una tomografia da analisi di rumore sismico. Le variazioni di velocità nel mezzo di propagazione sono strettamente legate ai meccanismi fisici di innesco dei processi sismici naturali o indotti. Lo scopo di questa tesi è quello di applicare i metodi basati sull’analisi di rumore sismico ambientale alle aree in cui si svolgono le operazioni industriali per l’esplorazione e lo sfruttamento delle georisorse. Le tecnologie energetiche possono originare diversi rischi ambientali tra cui il rischio sismico, quindi l'applicazione di metodi efficienti può migliorare la capacità di monitorare e ridurre i rischi sismici in aree specifiche. Il lavoro di tesi è stato svolto nell'ambito del progetto triennale S4CE (Science For Clean Energy), iniziato nel 2017 e finanziato dal programma di ricerca e innovazione Horizon 2020 dell'Unione Europea (https://science4cleanenergy.eu/). Questo consorzio multidisciplinare è stato istituito per migliorare le conoscenze in vari campi sui meccanismi riguardanti le attività svolte per lo sfruttamento delle risorse energetiche del sottosuolo allo scopo di poter meglio monitorare, quantificare e ridurre i rischi ambientali che ne possono derivare. L'Università degli Studi di Salerno è stato uno dei partner principali occupandosi della gestione dei dati sulla microsismicità e dello studio della sismicità indotta. Questo lavoro di tesi, inoltre, fa parte del progetto triennale MATISSE (Methodologies for the AssessmenT of anthropogenic environmental hazard: Induced Seismicity by Sub-surface geo-resources Exploitation) finanziato dal Ministero dell'Istruzione, dell'Università e della Ricerca (PRIN 2017) e coordinato dall’ Università degli Studi di Salerno. Il progetto iniziato nel 2019 è stato sviluppato allo scopo di rilevare e quantificare i potenziali rischi ambientali legati allo sfruttamento delle geo-energie sub-superficiali. Sono state analizzate le registrazioni in continua di rumore di due siti in cui sono state implementate diverse tecnologie energetiche per lo sfruttamento delle loro georisorse. Questo ha permesso di testare la metodologia per tipi di aree e operazioni industriali diverse, valutandone le differenze e i limiti. .. [a cura dell'Autore]