Potremmo non essere mai in grado di prevedere completamente terremoti come quelli che hanno colpito il centro Italia nel 2016, ma potremmo valutare meglio come andranno a finire unendo i dati provenienti da diversi campi scientifici in un nuovo osservatorio europeo, dicono scienziati.

Nel 2016 e all'inizio del 2017, una serie di grandi terremoti scosse l'Italia centrale. Nella cittadina collinare di Amatrice, un terremoto di magnitudo 6.2 ha devastato la città e ha causato la morte di quasi 300 persone, con altre centinaia di feriti.

Richard Walters, un assistente professore presso il Dipartimento di Scienze della Terra della Durham University, UK, ha studiato una varietà di set di dati per capire come si sono svolti questi terremoti. Lui ei suoi colleghi hanno scoperto che una rete di faglie sotterranee significava che c'era una serie di eventi sismici piuttosto che un grande terremoto, una scoperta che potrebbe aiutare gli scienziati a prevedere come si svolgeranno i futuri eventi sismici.

"Siamo stati in grado di raggiungere questo obiettivo solo analizzando un'enorme varietà di set di dati, " ha detto il dottor Walters. Questi includevano cataloghi di migliaia di minuscole scosse di assestamento, mappe delle rotture sismiche misurate dai geologi che si arrampicano sui pendii collinari italiani, misurazioni del movimento del suolo basate su GPS, dati raccolti da un satellite a centinaia di chilometri di altezza, e dati sismologici da una rete globale di strumenti.

"Molti di questi set di dati o prodotti trasformati sono stati generosamente condivisi da altri scienziati gratuitamente, e sono stati fondamentali per i nostri risultati, " ha detto. "Questo è il modo in cui facciamo grandi progressi".

Al momento, questo tipo di ricerca può contare sull'avere una forte rete di contatti e svantaggiare chi ne è sprovvisto. È qui che una nuova iniziativa chiamata European Plate Observing System (EPOS), previsto per il lancio nel 2020, entra.

L'obiettivo è creare uno strumento online che riunisca prodotti di dati e conoscenza in un hub centrale tra le solide discipline delle scienze della Terra.

"L'idea è che uno scienziato possa accedere al portale EPOS, dove possono trovare un repository con tutti i modelli di rottura del terremoto, dati storici sui terremoti e mappe di deformazione, e utilizzare questi dati per creare un modello interpretativo, " ha detto il professor Massimo Cocco, coordinatore del progetto.

"Uno scienziato che studia un terremoto, un vulcano, uno tsunami, e così via, deve poter accedere a dati molto diversi generati da comunità diverse".

Mosaico

Al momento, le scoperte sulla scienza della Terra solida su scala europea sono sparse in un mosaico di centinaia di organizzazioni di ricerca. La sfida è incorporare una varietà di informazioni accessibili da molti campi scientifici diversi, utilizzando una combinazione di tempo reale, dati storici e interpretativi.

EPOS integrerà i dati di 10 aree delle scienze della Terra, compresa la sismologia, geodesia, dati geologici, osservazioni vulcaniche, prodotti di dati satellitari e rischi di origine antropica o influenzata dall'uomo.

Aiuterà a costruire sul tipo di integrazione dei dati avvenuta dopo il terremoto di Amatrice, in cui l'organizzazione capofila dell'EPOS – Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) – è stata coinvolta nel coordinamento e nella promozione della condivisione dei dati.

Ciò includeva dati in tempo reale da installazioni temporanee di sensori, nonché mappe di pericolosità sismica, prodotti di dati satellitari e dati geofisici - che portano a un primo modello della fonte causale del terremoto entro 48 ore per aiutare la pianificazione dell'emergenza.

Finora, è stato sviluppato un prototipo del portale che verrà ora testato dagli utenti nel corso del prossimo anno per verificare che soddisfi le esigenze.

Il dottor Walters ha detto che EPOS è puntuale. "Progetti come EPOS sono particolarmente tempestivi e preziosi in questo momento, poiché molte delle sottodiscipline che compongono la geoscienza della Terra solida stanno entrando nell'era dei big data, " Egli ha detto.

Eyjafjallajökull

L'eruzione del vulcano islandese Eyjafjallajökull nel 2010 evidenzia un'altra questione che EPOS spera di migliorare:la sfida del coordinamento transfrontaliero. Sebbene questo evento non sia costato vite umane, ha avuto un impatto molto più ampio in Europa, portando a voli a terra in tutta la regione e costando alle compagnie aeree circa 1,3 miliardi di euro.

In tali casi, ha detto il prof. Cocco, aiuta a conoscere fattori come la composizione della cenere, qualcosa che influenza il modo in cui viaggia un pennacchio ma non è necessariamente incluso nei modelli dei meteorologi. Tale conoscenza potrebbe essere acquisita attraverso l'accesso ai dati vulcanologici, e utilizzato anche dalle autorità aeronautiche e dalle compagnie aeree, potenzialmente per progettare sistemi per proteggere i motori.

Il prof. Cocco ha affermato che l'idea è che EPOS potrebbe essere utilizzato anche da persone al di fuori della comunità di ricerca per "aumentare la resilienza della società ai rischi geografici". valutare i rischi nella costruzione di una centrale nucleare, Per esempio.

Inoltre, l'obiettivo è rendere più facile per studenti o giovani scienziati interpretare i dati attraverso strumenti, Software, tutorial e servizi di discovery, piuttosto che avere accesso solo ai dati grezzi. "Altrimenti, stai fornendo l'usabilità solo a scienziati qualificati, " disse il prof. Cocco. "Questo, per me, è l'unico modo per raggiungere la scienza aperta."

Attualmente, la comunità EPOS comprende circa 50 partner in 25 paesi europei, con centinaia di infrastrutture di ricerca, istituti e organizzazioni che forniscono dati. L'organizzazione ha, nel frattempo, ha presentato una domanda finale per diventare un soggetto giuridico noto come European Research Infrastructure Consortium (ERIC), con una decisione che istituisce l'ERIC prevista entro i prossimi due mesi. Questo status ufficiale aiuterà l'integrazione con altre organizzazioni nazionali ed europee, e avere benefici nell'allocazione dei finanziamenti, ha detto il prof. Cocco.

Professor Giulio Di Toro, un geologo strutturale presso l'Università di Padova in Italia, ha detto che è fantastico avere questo tipo di hub per riunire le informazioni e migliorare l'accesso, ma è anche importante garantire che non porti ad un aumento della burocrazia. Se le istituzioni incontrano problemi di finanziamento, it could also pose a challenge to their ability to share data, he added:"If for some years you don't get grants, you will not produce data to share."

Nel frattempo, Dr. Walters sees a positive spirit reflected in these types of initiative. "While in Europe's current climate politicians may be putting up borders, " Egli ha detto, 'scientists in those same countries are trying even harder to break down national barriers, and working together to build something better for everyone."