IL PIANETA TERRA

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ESTATE 2006 - CATALOGHI - PIANETA TERRA

TEXT CACHED
Per raggiungere questo obiettivo è imperativo che noi popoli della Terra dichiariamo le nostre responsabilità reciproche e nei confronti della comunità più grande della vita e delle generazioni future.
Trasmettendo alle generazioni future valori, tradizioni e istituzioni capaci di sostenere lo sviluppo a lungo termine delle comunità umane e ecologiche della Terra.
Riconoscendo che la pace è l’insieme creato da relazioni equilibrate ed armoniose con se stessi, con le altre persone, con le altre culture, con le altre vite, con la Terra e con quell’insieme più ampio di cui siamo tutti parte.
Istituendo e tutelando riserve naturali e della biosfera, compreso parchi e aree marine protette, in modo da salvaguardare i sistemi di sostegno alla vita sulla Terra, mantenendo le biodiversità e preservando il nostro patrimonio naturalistico.
Per poter costruire una comunità globale sostenibile le nazioni della Terra devono rinnovare l’impegno fatto alle Nazioni Unite, adempiere ai propri obblighi in base agli accordi internazionali in vigore e sostenere l’implementazione dei principi della Carta della Terra per mezzo di uno strumento sull’ambiente e lo sviluppo vincolante a livello internazionale.
Carta della Terra     PREAMBOLO   Ci troviamo in un momento critico della storia della Terra, un momento in cui l’umanità dovrà scegliere il suo futuro.
Dobbiamo approfondire e ampliare il dialogo globale che ha generato la Carta della Terra perché abbiamo molto da imparare dalla ricerca comune per la verità e la saggezza.

Le forze della natura rendono l’esistenza un’avventura impegnativa e incerta, ma la Terra fornisce le condizioni essenziali per l’evoluzione della vita.
Lo Statuto Carta della Terra
Possediamo le conoscenze e le tecnologie per provvedere a tutti gli abitanti della Terra e per ridurre il nostro impatto sull’ambiente.
sfide che ci attendono La scelta è nostra: da una partnership globale all’attenzione per la Terra e gli uni per gli altri, oppure rischiamo la distruzione di noi stessi e della diversità della vita.
       Adotta sistemi di produzione, consumo e riproduzione capaci di salvaguardare le capacità regenerative della Terra, i diritti umani e il benessere delle comunità.

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La ricerca ha posto l’attenzione sulla modellistica numerica, cioè sullo sviluppo di programmi per il calcolo della stabilità dei versanti e per la simulazione delle frane ed anche sullo sviluppo di programmi per la simulazione delle onde marine (maremoti) generati da frane che si staccano in prossimità di bacini (mare o laghi).
La ricerca in oggetto ha preso in esame modelli della crosta terrestre, rappresentata come un semispazio elastico all'interno del quale sono presenti faglie piane normali o inverse.
Interpretazione delle serie GPS per individuare e modellare oscillazioni stagionali dovute a variazioni di parametri meteo-climatici e variazioni a lungo periodo (subsidenza nell’area dell’Adriatico settentrionale).
Studio del terremoto di Messina del 1908 Il terremoto di Messina del 1908 è il più grande che abbia colpito l’Italia nel XX secolo.
Questo è il caso ben noto di buona parte della costa adriatica nord-occidentale, la cui vulnerabilità agli eventi estremi è incrementata dalla tendenza alla risalita del livello medio del mare.
Lo studio e la comprensione di queste interazioni è quindi un fatto che non si può eludere ed è strettamente legato allo sviluppo di una futura capacità di monitoraggio sistematico, prevenzione e management in campo ambientale e valutazione e prevenzione dei rischi naturali.
La Terra è un sistema complesso dove le varie componenti (geosfera, atmosfera, idrosfera, criosfera) interagiscono l’una con l’altra su diverse scale sia spaziali che temporali.
Una colata di fango è un flusso di detriti di dimensioni variabili, in sospensione acquosa, che scorre lungo un pendio sotto l’azione della gravità.
In particolare, le proprietà reologiche della lava sono fortemente dipendenti dalla temperatura e hanno un ruolo fondamentale nel determinare la dinamica delle colate.
I terremoti sono onde elastiche che si propagano nella Terra come conseguenza del movimento di grandi fratture, chiamate faglie.
Analisi ed interpretazione dei dati gravimetrici acquisiti in continuo dal gravimetro operante a Medicina per individuare e modellare oscillazioni stagionali in relazione a variazioni di parametri meteo-climatici e variazioni a lungo periodo.
Al fine di rendere oggettiva e riproducibile la stima dell’intensità macrosismica, è stato inoltre sviluppato un metodo di supporto informatico alla valutazione dell’intensità stessa, che fa uso della teoria degli insiemi sfumati (fuzzy sets).
Si è calcolato il campo degli spostamenti prodotto alla superficie terrestre e si è studiata l'influenza della forma, della dimensione e della profondità dell'asperità, anche al variare dell'angolo di immersione della faglia.
La colata è modellata come il flusso isotermo di un fluido non newtoniano, del quale si studiano la velocità, lo spessore e la portata in funzione delle caratteristiche reologiche.
L'interazione tra il campo magnetico terrestre e il vento solare dà origine alla magnetosfera, una regione che si estende per decine di migliaia di chilometri attorno alla Terra.
La misura e lo studio dei movimenti della superficie terrestre sia a breve che a lungo termine sono realizzati dalla geodesia, tramite tecniche che oggi ricorrono sempre più all’impiego dei satelliti artificiali, come l’SLR (Satellite Laser Ranging), il GPS (Global Positioning System) e il SAR (Synthetic Aperture Radar), grazie alle quali si possono apprezzare spostamenti del suolo dell’ordine dei millimetri.
In sismologia esistono modelli che spiegano in modo soddisfacente la generazione e la propagazione delle onde sismiche, ma la dinamica dei processi che portano al verificarsi, e al ripetersi, di un terremoto in una certa porzione della crosta terrestre, resta al momento insufficientemente conosciuta.
La presenza di discontinuità strutturali è causa di effetti inattesi, e può rendere conto della complessità geometrica delle regioni di faglia e di alcune asimmetrie osservate nella distribuzione della sismicità.
Lo scorrimento sismico è avvenuto con propagazione unilaterale verso nord del fronte di dislocazione su una faglia lunga circa 43 km, con uno scorrimento massimo di circa 4 m in corrispondenza del centro della superficie di dislocazione.
L'interpretazione della struttura in profondità, responsabile del campo di spostamenti misurato in superficie, è possibile introducendo nel modello una opportuna scelta dei parametri, sostenuta da vincoli sismologici e geologici.
Il progetto, finanziato dal Gruppo Nazionale per la Vulcanologia nell’ambito del programma quadro 2000-2002, vede coinvolte numerose unità operative italiane e straniere; esso si sviluppa in cinque linee di ricerca principali finalizzate alla applicazione di tecniche di interferometria SAR, utilizzo della fotogrammetria digitale per lo studio delle deformazioni del suolo, rilevamento delle anomalie termiche, monitoraggio delle nubi eruttive e studio dei gas emessi nei plumes vulcanici.
Colata lavica Tecniche di telerilevamento per il monitoraggio dei vulcani Negli ultimi anni l’applicazione di tecniche di telerilevamento allo studio dei vulcani e della loro attività è cresciuta significativamente, grazie alla disponibilità di nuovi sensori e di nuove tecniche di elaborazione dei dati.
Lo studio della Terra solida richiede pertanto un controllo continuo della superficie terrestre, che può essere effettuato tramite reti strumentali appropriate.
La Terra è stratificata: è composta da un nucleo interno solido e da un nucleo esterno liquido, formati prevalentemente da ferro; da un mantello formato da silicati e da una sottile crosta superficiale, avente uno spessore medio di 35 km.
I modelli si avvalgono delle teorie fisiche che descrivono i fenomeni considerati, come la teoria dell'elasticità, la meccanica dei fluidi, la fisica dello stato solido, la termodinamica, le teorie della gravità e dell’elettromagnetismo.
Esso risale in parte all’epoca della formazione della Terra, in parte è generato dal decadimento degli isotopi radioattivi presenti nelle rocce.
La densità della Terra solida cresce da circa 3000 kg/m3 alla superficie terrestre fino a 13000 kg/m3 al centro del pianeta.
Nell’ambito del Gruppo nazionale per la difesa dai Terremoti , si sono svolte attività volte 1) al riordino e alla rielaborazione del database delle letture dei tempi di arrivo delle fasi sismiche registrate dal 1981 al 1996 da parte della Rete Sismica Nazionale Centralizzata (RSNC) dell' ING e di altre reti quattro locali italiane; 2) al controllo e alla catalogazione dei meccanismi focali disponibili in letteratura per l’area italiana e più in generale per quella mediterranea.
Tecniche spaziali e terrestri (GPS e gravimetria) per lo studio delle deformazioni della crosta terrestre I dati di geodesia spaziale costituiscono una sorgente fondamentale per la comprensione del sistema Terra.
Questo studio è stato applicato al caso di due eventi del terremoto dell'Irpinia (1980).
Variazioni laterali dell'attenuazione dell'intensità macrosismica in Italia Studio in laboratorio della fisica di base dei terremoti Il verificarsi di un terremoto richiama all'attenzione l'incapacità della scienza di prevedere questo fenomeno in maniera accurata come è invece possibile, ad esempio, per molti fenomeni astronomici.
Tale tipo di ricerca richiede di fare riferimento alla roccia come un mezzo elastico in cui il campo di spostamento è discontinuo attraverso la superficie della faglia, che rappresenta appunto una frattura della roccia.
Queste soluzioni sono state applicate in particolare allo studio di regioni sismiche attive dell'Islanda, della California e dell'Appennino centrale.
Lo studio della dinamica delle frane è di grande importanza per la conoscenza del territorio e per le implicazioni socio-economiche.
La Terra è un corpo eterogeneo, costituito da materia in vari stati di aggregazione (solido, liquido, gassoso), in condizioni di temperatura e di pressione che crescono verso il centro del pianeta, dove raggiungono rispettivamente parecchie migliaia di gradi e oltre tre milioni di atmosfere (300 GPa).
Tale studio è realizzato tramite le metodologie e gli strumenti propri della fisica, basati su un’impostazione rigorosa e quantitativa dell’indagine scientifica.
Abbiamo in particolare ricavato le soluzioni matematiche che descrivono gli sforzi prodotti nelle rocce da processi di fagliazione associati a terremoti avvenuti in mezzi elastici eterogenei, per tenere conto della effettive discontinuità strutturali presenti nelle rocce della crosta terrestre, dove si sviluppa la maggior parte dei terremoti.
Fisica della Terra Solida  Meccanica delle faglie Modellistica delle strutture sismogenetiche Applicazione delle tecniche spaziali: pricolosità sismica dell'Appennino Studio del terremoto di Messina del 1908 Elaborazione di dati macrosismici Studio in laboratorio della fisica di base dei terremoti Fisica del vulcanismo Modelli termo-fluidodinamici delle colate di lava e di fango tecniche di telerilevamento per il monitoraggio dei vulcani Modelli dinamici di frane in ambiente subaereo e marino Tecniche spaziali e terrestri per lo studio delle deformazioni della crosta terrestre Eruzioni vulcaniche, terremoti e maremoti sono alcune delle manifestazioni più spettacolari dell’attività interna del nostro pianeta.
Lo studio dei fenomeni geofisici è effettuato tramite modelli matematici che riproducono il comportamento dei sistemi fisici ove tali fenomeni si manifestano.
Poiché i terremoti e le eruzioni sono fenomeni caratteristici di determinate regioni, dette rispettivamente sismiche e vulcaniche, nelle quali si ripetono nel corso del tempo, per la determinazione della pericolosità di una regione è essenziale conoscerne in primo luogo la storia sismica e vulcanica.
Sulla base della distribuzione spaziale dei risentimenti (intensità macrosismica) dei terremoti, sono state definite ed applicate metodologie robuste per determinare l’epicentro, la magnitudo e l’orientazione della struttura sismogenetica responsabile del terremoto.
A tal fine si utilizza la teoria delle dislocazioni o la teoria della frattura in mezzi elastici.
Questa incapacità deriva innanzi tutto dalla mancanza di un modello efficace della fisica di base dei terremoti.
La ricerca in oggetto ha riguardato lo studio di un flusso di Bingham in un canale a sezione rettangolare, con inclinazione costante rispetto al piano orizzontale.
L’unità operativa del Dipartimento è principalmente coinvolta nell’applicazione della fotogrammetria digitale e del SAR per la definizione di modelli digitali del terreno e nel loro utilizzo nell’osservazione e quantificazione delle variazioni morfologiche delle aree vulcaniche.
I vulcani sono aperture della crosta terrestre attraverso le quali fuoriesce il magma, materiale che si forma in profondità per fusione parziale delle rocce.
I sismogrammi disponibili per questo evento sono stati raccolti e digitalizzati con lo scopo di studiare le caratteristiche della sorgente.

L’obiettivo è combinare tutte le informazioni GPS raccolte al fine di vincolare modelli di sorgenti sismiche e vulcaniche e di individuare anomalie nell’andamento della deformazione regionale e locale separando la componente tettonica da quella sismica e vulcanica.
Tale perturbazione può contribuire a innescare successivi terremoti sulle faglie preesistenti nella regione e, in tal caso, la distribuzione temporale degli eventi successivi dipende dall'andamento temporale della perturbazione di sforzo e dalle leggi di attrito utilizzate.
FISICA DELLA TERRA SOLIDA
La Fisica terrestre riveste un ruolo preminente nella valutazione dei cosiddetti rischi naturali, in particolare quelli che derivano dall'azione della Terra solida sull'uomo e sull’ambiente antropizzato, come terremoti e bradisismi, eruzioni vulcaniche, maremoti, frane, subsidenza.
È quindi possibile, partendo dalla conoscenza della distribuzione spaziale e temporale del campo di deformazione attuale, vincolare i modelli geodinamici attivi, comprendere meglio le modalità di accumulo e rilascio dello sforzo tettonico e quindi ottenere una stima deterministica della pericolosità sismica dell’area.
Nel Laboratorio di meccanica delle rocce, si studia la rottura di un'asperità, e cioè della porzione di roccia che, in una faglia sismica, fa da blocco allo scorrimento.
La Fisica della Terra solida ha lo scopo di comprendere il funzionamento di questo sistema, tramite lo studio dei processi che avvengono all’interno del pianeta e delle loro manifestazioni esterne.
L’interno della Terra è sostanzialmente inaccessibile: il pozzo più profondo che sia stato perforato ha raggiunto la profondità di circa 20 km, un trecentesimo del raggio della Terra.
La composizione e le condizioni di temperatura e pressione determinano il comportamento reologico della Terra, cioè la maniera in cui le diverse regioni del pianeta rispondono agli sforzi: il mantello si comporta come un corpo viscoelastico, mentre lo strato esterno della Terra (chiamato litosfera) è elastico e fragile.
Modellistica delle strutture sismogenetiche I dati di deformazione del suolo sono fondamentali per l’individuazione della geometria delle faglie attive e dell’ampiezza dei loro scorrimenti.
La Terra produce due fondamentali campi di forze: il campo gravitazionale e il campo magnetico.
Da allora sono avvenuti nella zona solo eventi di piccola magnitudo: lo studio dell’evento del 1908 è pertanto cruciale per comprendere le modalità di rilascio di sforzo in quella zona.
Il magma si differenzia lentamente all'interno delle rocce del mantello terrestre e, per la sua minore densità, tende a salire per effetto della spinta di Archimede.
La misura di alta precisione, ed il controllo dei movimenti verticali della crosta terrestre, sono di importanza cruciale nelle aree interessate da fenomeni di subsidenza, in particolare dove un contributo antropico si sovrappone a quello naturale.
Si è assunto che su una faglia sia presente un'asperità che rimane bloccata, mentre il resto o una parte della superficie di faglia scorre in maniera uniforme.
Le deformazioni prodotte in superficie dall'aumento di pressione del magma in profondità` forniscono stime della profondati` ed estensione della sorgente deformativa, particolarmente utili ai fini della previsione di possibili eruzioni.
Rivalutazione e catalogazione dei parametri strumentali dei terremoti Si tratta di una serie di ricerche volte al miglioramento della definizione dei parametri dei terremoti storici avvenuti in Italia.
Il contributo del Dipartimento ha riguardato il coordinamento del progetto e la rivalutazione omogenea della magnitudo locale.
Il modello consente di valutare il campo di velocità all’interno di una colata di lava e le dimensioni della regione indeformata, caratteristica dei flussi di Bingham.

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coltre di acque che ricopre il 70% della superficie del pianeta con oceani, mari, acque dolci dei fiumi, dei laghi e del sottosuolo.
La Terra, costituita da una grande varietà di materiali, non è un semplice aggregato ma è un sistema integrato = un insieme di componenti, ciascuno con una propria individualità, che interagiscono, però, strettamente tra loro attraverso una complessa serie di processi fisici, biologici e chimici.
Rocce magmatiche, formate per il raffreddamento del magma che risale dall’interno alla superficie della Terra durante un’eruzione vulcanica (es.
Nel caso del sistema – Terra tali componenti si possono considerare come involucri a stretto contatto tra loro: 1.
Come le risorse di energia, anche quelle di materie prime sono un prodotto dell’incessante attività del pianeta (RISORSA: quantità di un certo materiale disponibile sulla Terra.
Esse appartengono, comunque, all’insieme delle Scienze naturali, definite così perché hanno come oggetto di studio il mondo materiale, organico e inorganico, diversamente dalle Scienze umane che hanno come oggetto specifico l’attività dell’uomo.
degli aspetti più affascinanti della Geologia è lo studio dell’interno del nostro pianeta: gli strumenti in nostro possesso non arrivano fino a più di 6300 km di profondità, ma, grazie alla Geofisica e in particolar modo alla Sismica, siamo in grado di analizzare i fenomeni che si avvengono sulla superficie terrestre come manifestazione di strutture ed eventi che hanno luogo in zone ben più profonde.
Le comunità umane trovano nel pianeta le risorse per la loro sopravvivenza e per le attività in continua crescita.
Un corretto rapporto uomo-pianeta si deve basare sulla conoscenza e sul rispetto dei processi che guidano l’evoluzione naturale del pianeta, di cui siamo parte integrante, soggetti ma anche oggetti.

involucro gassoso che avvolge la terra e che si manifesta in modo vistoso nei grandi ammassi e vortici di nubi.
della Terra vengono definite in questo modo per almeno tre motivi: come ogni scienza affianca l’aspetto descrittivo all’aspetto sperimentale per l’analisi dei processi chimici, biologici e fisici.
Le numerose discipline in cui si articolano le Scienze della Terra richiedono strumenti sempre più precisi e in grado di approfondire l’oggetto di analisi.
tiene in considerazione l’aspetto geologico del rapporto uomo-Terra, cercando di analizzare la concezione umana e la realtà fisica (fonti di energia e materie prime), per una gestione razionale delle risorse.
SCIENZE DELLA TERRA
BIOSFERA: insieme degli organismi viventi in terraferma, mare e atmosfera.
Tale energia non è propriamente rinnovabile, ma è certo che il calore interno del  pianeta continuerà ad esistere.
Il rapporto uomo-natura sta assumendo spesso aspetti di conflitto: ciò accade quando le attività dell’uomo ignorano i processi naturali che regolano gli equilibri nel sistema Terra.
la natura, la struttura profonda, i “meccanismi” che fanno muovere il pianeta Ricostruire la storia di un passato che si perde in ere lontanissime Interessamento prima occasionale, poi sistematico e scientifico: intuizioni geniali di alcuni studiosi come Pitagora, Plinio, Leonardo da VInci         Grazie all’invenzione di strumenti e mezzi di osservazione e studio, nel ‘700 - ‘800 nasce la GEOLOGIA = “discorso sulla Terra” = la scienza che studia l’evoluzione della Terra e i processi naturali che avvengono al suo interno e sulla sua superficie.
involucri sono andati via via formandosi nel corso della lunga storia della Terra e sono legati indissolubilmente da una serie di complesse interazioni in equilibrio dinamico, un equilibrio che viene rinnovato in ogni momento.
TERRA SOLIDA (litosfera): massa costituente la maggior parte del pianeta, formata essenzialmente da minerali e rocce.
·         L’energia geotermica: associata al flusso di calore che continuamente risale dall’interno della Terra.