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INFRASTRUTTURE

La Piattaforma Italiana per le Scienze della Terra Solida (IPSES) funge da punto di accesso federato a un vasto patrimonio di dati e prodotti scientifici. La loro generazione è resa possibile da un sistema complesso di infrastrutture di ricerca avanzate, potenziate e messe in rete nell’ambito del progetto PNRR MEET.

Queste infrastrutture, gestite dai principali enti di ricerca e università italiani, operano in sinergia per l’acquisizione e l’analisi di dati multidisciplinari. Il loro scopo è consentire uno studio sistematico dei processi geodinamici che caratterizzano il nostro pianeta.

I dati scientifici possono essere classificati secondo l’approccio basato sui Data Processing Levels (DPL), così come definiti nell’ambito di EPOS ERIC. Le infrastrutture di ricerca generano dati di base (grezzi o minimamente processati, DPL 0-1), che costituiscono la materia prima per un’analisi scientifica avanzata. Attraverso l’elaborazione di questi dati fondamentali, la comunità scientifica produce Prodotti Scientifici di livello superiore (DPL 2-3), come modelli, cataloghi e pubblicazioni, anch’essi accessibili tramite IPSES.

Reti di monitoraggio: dati osservativi fondamentali (DPL 0-1)

Le reti di monitoraggio costituiscono sistemi distribuiti di stazioni e sensori dedicati alla registrazione continua di parametri geofisici e geochimici. Queste reti forniscono il flusso di dati osservativi essenziale (DPL 0-1) che funge da base per la sorveglianza del territorio e per la modellazione quantitativa dei processi geodinamici.

  • Reti Sismiche e Accelerometriche: Acquisiscono dati di moto del suolo per la caratterizzazione della sismicità e della sorgente sismica.

  • Reti Geodetiche (GNSS): Misurano con alta precisione i campi di spostamento della superficie terrestre.

  • Reti Vulcanologiche: Integrano diverse tecniche di monitoraggio per la sorveglianza e lo studio dei sistemi vulcanici attivi.

  • Reti Idrogeochimiche: Rilevano variazioni chimico-fisiche nei fluidi crostali, indicatori sensibili dei processi tettonici e vulcanici.

Laboratori sperimentali e analitici: dati per la comprensione dei processi (DPL 0-1)

Mentre le reti di monitoraggio forniscono dati osservativi, i laboratori generano dati sperimentali e analitici (DPL 0-1) indispensabili per la comprensione dei processi fisici e chimici. La rete dei Laboratori Integrati per le Geoscienze e l’Ambiente (ILGE, Integrated Laboratories for Geosciences and Environment) aggrega competenze e strumentazioni per condurre analisi su campioni, eseguire simulazioni di processi geologici e sviluppare metodologie innovative, fornendo dati cruciali per la calibrazione e la validazione dei modelli numerici.

Osservatori multidisciplinari dedicati: dati ad alta risoluzione (DPL 0-1)

Gli osservatori sono infrastrutture di ricerca focalizzate su aree selezionate e di rilevante interesse scientifico. Sono caratterizzati da un’alta densità di strumentazione multidisciplinare che consente lo studio dei processi geologici con una risoluzione spaziale e temporale senza precedenti, generando flussi di dati di base (DPL 0-1) di eccezionale dettaglio.

  • Osservatori di Faglia (Near-Fault): Localizzati in aree ad alta attività sismica (es. Irpinia, Stretto di Messina), sono finalizzati allo studio dei processi di preparazione e occorrenza dei terremoti.

  • Osservatorio Lontano dalla Faglia (Far-Fault): Un sito a bassissimo rumore sismico in Sardegna, concepito per la registrazione di segnali geofisici deboli.

  • Osservatorio d’Alta Quota: L’osservatorio di Pizzi Deneri sull'Etna, il più alto d’Europa, costituisce un sito privilegiato per il monitoraggio prossimale dell’attività vulcanica.

Infrastrutture per l’osservazione marina e satellitare: dati su vasta scala (DPL 0-1)

La comprensione dei fenomeni geodinamici richiede l’integrazione di dati acquisiti su scale diverse. La Piattaforma per l’Osservazione della Terra dallo Spazio (PEOS, Platform for Earth Observation from Space) elabora dati satellitari per monitorare fenomeni su vasta scala. Contestualmente, le infrastrutture marine, come i sistemi DART (Deep-ocean Assessment and Reporting of Tsunamis) , estendono le capacità di monitoraggio al dominio marino. Entrambe forniscono dati osservativi fondamentali (DPL 0-1) che, una volta processati, contribuiscono a prodotti di livello superiore.

Prodotti scientifici (DPL 2-3)

Questa categoria rappresenta il risultato finale del processo di ricerca, ovvero l’elaborazione, l’analisi e l’interpretazione dei dati di base (DPL 0-1) generati dalle infrastrutture. I prodotti scientifici sono risorse ad alto valore aggiunto, validate dalla comunità scientifica, che trasformano le osservazioni grezze in conoscenza strutturata come ad esempi in modelli interpretativi e scenari di pericolosità.

  • Prodotti di Livello 2 (DPL 2): Includono set di dati elaborati e validati, come modelli crostali, mappe di deformazione, modelli delle sorgenti sismiche.

  • Prodotti di Livello 3 (DPL 3): Rappresentano il massimo livello di astrazione scientifica, interpretazione e integrazione di una varietà di prodotti di dati diversi provenienti da analisi complesse o prodotti condivisi dalla comunità, che richiedono processi collaborativi su un arco di tempo considerevole, come nel caso di modelli di pericolosità o di cataloghi delle faglie sismogenetiche e di paleoterremoti.

L'integrazione dei dati e dei prodotti a diversi livelli di elaborazione tramite IPSES consente alla comunità scientifica di coprire l’intero ciclo della ricerca: dall’accesso ai dati grezzi per nuove analisi, fino alla consultazione e al riutilizzo di prodotti scientifici consolidati, promuovendo l’avanzamento della conoscenza nel campo delle Scienze della Terra.