Maggio 2021 – Un lavoro da detective sui terremoti (con aggiornamenti)

La rete sismica consente di rilevare eventi nell’intera area della galleria; nella notte del 6 maggio 2021 un paio di eventi sono stati registrati a circa 500 metri dall’area di iniezione, in direzione dell’ingresso della galleria di Bedretto. Secondo il Servizio Sismico Svizzero con sede all’ETH di Zurigo l’evento maggiore ha avuto una magnitudo di +0.1. Si tratta pertanto di un evento considerevolmente inferiore alla soglia di magnitudo sopra la quale i terremoti vengono normalmente percepiti dalla popolazione. È solo grazie al sistema di monitoraggio sismico estremamente fitto che è stato possibile registrare e localizzare eventi di ridotta entità. Un’analisi completa dei dati registrati nelle settimane precedenti finora ci ha consentito di rilevare nove eventi con magnitudo locale fino a -1.8, alcuni dei quali si sono verificati già diversi mesi prima dell’inizio delle iniezioni di acqua.

Nonostante questi eventi siano troppo piccoli per destare qualsiasi preoccupazione in termini di sicurezza, ci forniscono una possibilità unica di comprendere in che modo le perturbazioni di pressione collegate alle attività nel giacimento e al flusso di acqua si propagano attraverso il volume di roccia. La squadra del BedrettoLab ha avviato una serie di approfondimenti per comprendere meglio le cause di questi eventi inusuali e sfrutterà queste nuove conoscenze per indirizzare le future attività di stimolazione. 7 maggio 2021

Aggiornamento 12 maggio 2021: Le indagini continuano

La squadra di Bedretto continua a indagare sui microterremoti osservati per la prima volta il 6 maggio. Negli scorsi cinque giorni, sono stati osservati tre eventi con una magnitudo massima di -0.5 e un altro è stato rilevato a oltre 1 km dalla galleria. Attraverso ulteriori passaggi di rielaborazione, il team è stato in grado di ricostruire la cronologia dei terremoti degli ultimi due anni con un maggiore livello di dettaglio. I sismologi ricorrono a un approccio chiamato «template matching»: una volta che un segnale è noto, i dati precedenti vengono scansionati per la ricerca di schemi simili che non era stato possibile rilevare. Questa analisi ci ha rivelato che un altro episodio simico era avvenuto all’insaputa della squadra di Bedretto nell’ottobre 2020 sempre nella galleria, qualche centinaia di metri più avanti rispetto agli eventi del 6 maggio, con una magnitudo massima di 0.2. Tra l’altro, è stato individuato un altro episodio con eventi molto ridotti di magnitudo pari a -1.5 o meno già nel marzo 2020.

Finora, gli eventi di marzo e ottobre 2020 sembrano non avere alcun legame evidente con le attività di perforazione o stimolazione del laboratorio. Gli eventi di ottobre, invece, sono seguiti ad alcuni giorni di piogge estreme a Bedretto; è dunque possibile che la sismicità sia collegata a variazioni della pressione interstiziale indotte dalle precipitazioni, ma altre sequenze non mostrano una correlazione così chiara. In altre zone della Svizzera sono stati osservati terremoti indotti dalla pioggia (v. per es. qui), prevalentemente in aree carsiche dove la superficie può rapidamente raggiungere profondità sismogenetiche di 1 km o più.

Il lavoro di indagine, quindi, continua: la squadra di Bedretto sta installando stazioni sismiche aggiuntive, raccogliendo campioni di fluido e analizzando nuovamente i dati; inoltre, sta considerando modelli idromeccanici per realizzare modelli plausibili per i microterremoti. Allo stesso tempo, i lavori all’interno della galleria proseguono con microperforazioni, scavi e misurazioni dello sforzo in uno dei pozzi profondi: nessuna di queste attività ha prodotto alcuna microsismicità. Nei prossimi giorni non sono previste iniezioni.

Aggiornamento 27 maggio 2021: Trovati alcuni indizi, le indagini continuano

L’approfondimento delle cause dei microterremoti osservati ci ha portato alcuni indizi, ma sono necessarie ulteriori analisi per comprendere meglio la sismicità attorno al BedrettoLab.

Una delle ipotesi è che la sismicità osservata sia avvenuta in buona parte durante un periodo di forti piogge nella regione di Bedretto. L’innesco di microterremoti indotto dalla pioggia è un’ipotesi scientificamente plausibile ma comunque dibattuta e le nostre osservazioni rappresentano un interessante contesto per verificare la riflessione teorica. Al momento stiamo raccogliendo dati sulle precipitazioni e sullo scioglimento della neve nella regione per condurre uno studio approfondito basato su algoritmi di rilevamento dei microterremoti sviluppati recentemente.

Un’altra idea è che le sequenze di microterremoti non siano affatto qualcosa di inconsueto nelle operazioni sotterranee come quelle svolte presso il BedrettoLab. Attività come perforazione e tunnelling possono alterare lo stress crostale e le pressioni interstiziali nella roccia ospite anche ad una certa distanza dalla galleria stessa. Queste perturbazioni sono quindi probabilmente originate dall’innesco dell’attività microsismica osservata.

La squadra di Bedretto sta attualmente espandendo la rete di monitoraggio sismico allo scopo di descrivere più nel dettaglio gli eventi microsismici non solo nelle immediate vicinanze del laboratorio, ma anche in una regione più vasta attorno allo stesso.

Le attività di stimolazione del giacimento sono al momento concluse e ciò consentirà al sistema giacimento di riequilibrarsi. Con la rete di monitoraggio estesa saremo in grado di studiare ancora meglio l’attività microsismica e ricercare ulteriori indizi. Sulla base delle conoscenze aggiuntive sulla sismicità di fondo a Bedretto, la squadra sta preparando un nuovo ciclo di stimolazione, il cui inizio è previsto per l’autunno.