Sviluppo delle capacità infrastrutturali, tecnologiche e operative a sostegno dell’intero sistema di ricerca. Una missione a cui l’INFN dedica sempre maggiori risorse, come dimostra la recente installazione del progetto FOCUS, un nuovo sistema di monitoraggio delle faglie sottomarine attivo dalla fine di ottobre al largo delle coste di Catania a 2000 metri di profondità. L’esperimento, finanziato da un bando ERC e condotto dal Prof. Marc Andrè Gutscher dell’Università di Brest in collaborazione con CNRS, IFREMER e IDIL, grazie al supporto del servizio infrastrutture marine dei Laboratori Nazionali del Sud e dell’INGV, è stato infatti connesso alla rete ottica sottomarina operata da LNS nell’ambito del progetto IDMAR per lo sviluppo in Sicilia di infrastrutture di ricerca strategiche e cofinanziato dalla stessa Regione Sicilia. La rete ottica sottomarina, che fa anche parte dell’infrastruttura Europea per la ricerca EMSO-ERIC, verrà utilizzata per studiare l’evoluzione della crosta terrestre in corrispondenza di una delle aree geologiche più attive e interessanti del mondo, quella del complesso vulcanico dell’Etna.
Al fine di rilevare gli spostamenti della crosta terreste tra la costa e il Monte sottomarino Alfeo, a est di Catania, in corrispondenza di una faglia mappata solo pochi anni fa, FOCUS, che ha già iniziato l’acquisizione dei primi dati, si avvarrà di una tecnica innovativa denominata BOTDR (Riflettometria ottica con tecnica di Brillouin), in grado di rivelare eventuali movimenti delle fibre elettro-ottiche sottomarine dell’esperimento, agganciate ai 25 chilometri di cavo di cui si compone l’infrastruttura dei LNS. Come spiega Giorgio Riccobene, ricercatore del Laboratori Nazionali del Sud dell’INFN, “la riflettometria ottica è oggi ampiamente impiegata nel settore delle telecomunicazioni per l’individuazione di problemi di trasmissione del segnale causati dalla rottura delle fibre ottiche. Grazie alla nuova tecnologia BOTDR utilizzata da Focus potremo invece osservare gli spostamenti dei cavi a lungo termine e quindi monitorare gli slittamenti delle faglie su cui questi sono adagiati, variazioni sub-millimetriche non riscontrabili con tecniche di riflettometria classiche. Quindi, oltre alla valenza scientifica dell’esperimento, di cui si sta testando il funzionamento, ma che ha già prodotto dati interessanti, ci aspettiamo importanti risposte tecnologiche da esso, perché in caso di risultati positivi il sistema potrebbe essere adottato su tutta l’immensa rete di fibre ottiche mondiale.”
L’attività di monitoraggio di FOCUS, che sarà validata e confrontata con le misure effettuate da otto stazioni geodetiche, anch’esse ancorate a 2000 m di profondità, sarà inoltre integrata con le analisi di altri strumenti scientifici presenti nel sito LNS a largo di Catania, operativo dal 2005, a dimostrazione dell’impegno dell’INFN nei settori di ricerca interdisciplinari. “Le ragioni che hanno spinto l’INFN a partecipare al progetto FOCUS”, continua Riccobene, “sono riconducibili alla presenza in un’unica area sottomarina ancora inesplorata, quella del versante est dell’Etna, di una serie di progetti che mirano allo studio di fenomeni geofisici e vulcanologici con varie tecnologie, come la stazione per il monitoraggio acustico SMO-Onde dell’INFN, attiva dal 2012, ed un altro sistema di riflettometria: l’apparato IDAS (Intelligent Distributed Acoustic Sensing) installato dal GFZ di Postdam e dall’INGV. Inoltre, a breve, sarà di nuovo operativo l’osservatorio EMSO-Sn1, realizzato dall’INGV in collaborazione con INFN e CNR, in seno ad EMSO-ERIC. Una concentrazione di strumenti che, attraverso la cross-correlazione dei dati da loro ottenuti, fornisce un’opportunità unica per ricavare informazioni nuove per il monitoraggio dell’attività sismica e vulcanica.”