Il progetto riguarda la realizzazione di un set-up sperimentale per la generazione di impulsi elettrici ad alta tensione con polarità e durata variabile nel range dei nanosecondi (nsPEF) per le esposizioni di campioni cellulari. Il sistema è concepito in modo tale da essere interfacciato con un microscopio confocale al fine di consentire l’esposizione ai nsPEF e in tempo reale la misura degli effetti intracellulari.

Committente: Regione Campania

Prime contractor: IREA

Periodo di attività: 2014 - 2015

Finanziamento IREA: € 12.500

Responsabile IREA: Maria Rosaria Scarfì

Attività: Caratterizzazione degli effetti di impulsi elettrici ultracorti per il controllo di processi biologici

Il progetto è incentrato sul monitoraggio delle deformazioni del suolo attraverso l'utilizzo dei dati radar satellitari. Esso intende promuovere l'uso di servizi avanzati basati su telerilevamento e, in particolare, sui più avanzati sistemi SAR, come la costellazione italiana Cosmo-SkyMed. Le attività previste mirano a progettare e sviluppare una metodologia di monitoraggio condivisa tra utenti istituzionali e privati, e ad aumentare in Alto Adige il know-how e le competenze necessarie per le tecniche di monitoraggio da telerilevamento. Le attività sono state definite per favorire il monitoraggio sistematico delle zone colpite da fenomeni franosi, al fine di indagare e comprendere le condizioni di pericolo attuale e stabilire una pianificazione efficace del territorio in grado di attenuare e prevenire le condizioni di rischio.

Prime contractor: IREA

Periodo di attività: 2014 - 2015

Finanziamento IREA: € 12.200

Responsabile IREA: Michele Manunta

Attività: Interferometria Differenziale Radar ad Apertura Sintetica

Il progetto è basato sull'utilizzo di metodi matematici in alcuni degli ambiti di intervento prioritari per il paese e inseriti nel programma Horizon 2020. Puntando sulla grande trasversalità e universalità dell'approccio matematico e quantitativo, il progetto intende promuovere la massima interazione tra le discipline matematiche rappresentate nel CNR e le esigenze di ricerca tecnologiche e sociali dell'industria e della società, al fine di compiere progressi decisivi nel percorso di innovazione tecnologica del Paese. In particolare, l'attenzione sarà rivolta a quattro temi: salute e benessere, trasporti intelligenti, clima e fabbriche del futuro. Per tutti questi settori, le tecniche e le metodologie matematiche avranno un ruolo cruciale e unificante. Inoltre, il progetto consentirà una più stretta cooperazione tra i ricercatori del CNR e ricercatori universitari associati a INDAM, creando così una rete istituzionale transeuropea di alto livello.

Prime contractor: CNR- IAC, Istituto Nazionale di Alta Matematica "F. Severi" (INDAM)

Periodo di attività: 2014 - 2015

Finanziamento IREA: € 6.386

Responsabile IREA: Lorenzo Crocco

Attività: 

Le attività sono condotte nell'ambito dell'accordo tra il Dipartimento della Protezione Civile (DPC) e l’IREA, che funge da centro di competenza per il DPC su dati DInSAR. In particolare, l’IREA monitorizza tramite i dati DInSAR la Caldera dei Campi Flegrei attraverso i dati SAR COSMO-SkyMed e deve generare il campo di spostamento indotto dai principali eventi sismici a livello nazionale. Inoltre, l’IREA sviluppa algoritmi avanzati per elaborare i dati SAR acquisiti dal satellite di recente lancio Sentinel-1. Infine, l’IREA utilizza tecniche SAR tomografiche 3D per migliorare la definizione di modelli di edifici e infrastrutture in aree soggette a rischio sismico.

Prime contractor: IREA

Periodo di attività: 2014 

Finanziamento IREA: € 170.000

Responsabile IREA: Francesco Casu

Attività: Interferometria Differenziale Radar ad Apertura Sintetica

L'obiettivo principale del progetto e-SHS è quello di costruire una piattaforma integrata per servizi sanitari personali e personalizzati, basati sull'uso di tecnologie ICT innovative e non invasive. Tale obiettivo è perfettamente allineato con i campi di applicazione della sfida Salute e Benessere posta dal programma H2020. Il nucleo della piattaforma sviluppata sarà il paziente/utente finale, che usufruirà dei servizi proposti (monitoraggio remoto, assistenza a domicilio, supporto remoto da parte di medici) per superare l’esclusione sociale e/o il rischio clinico. Ciò consentirà di migliorare la qualità della vita del soggetto e l'indipendenza sia in ambiente domestico sia esterno, con un impatto positivo sui costi per il sistema sanitario sociale. I servizi proposti includeranno il monitoraggio non invasivo a distanza dei soggetti, il supporto per la riabilitazione in-house e lo sviluppo di social network per il supporto dei pazienti.

Prime contractor: CNR

Periodo di attività: 2014 - 2015

Finanziamento IREA: € 6.000

Responsabile IREA: Lorenzo Crocco

Attività: Campi Elettromagnetici in Diagnostica clinica ed in Terapia

Un terremoto di magnitudo 8.3 ha colpito la regione centrale del Cile, 46 km a Ovest della città di Illapel, alle 22:54:33 (UTC) del 16 settembre 2015. La zona è nota per la sua attività sismica ed è considerata una delle regioni a più alto rischio del mondo. L’attività sismica della regione è causata dalla convergenza tra la placca di Nazca e quella del Sud America con un movimento relativo tra le due placche di circa 74 mm/anno (fonte USGS).

Il terremoto è il risultato di un movimento lungo una faglia inversa immergente verso Est, avente una lunghezza di circa 250 km e una larghezza di circa 100 km.

Tramite l’interferometria differenziale radar, i ricercatori dell’Istituto per il Rilevamento Elettromagnetico dell’Ambiente hanno studiato il campo di deformazione superficiale indotto dal sisma. In particolare, sono stati utilizzati i dati acquisiti il 31 luglio e il 17 settembre 2015 (immediatamente dopo l’evento) dal satellite europeo Sentinel-1A che hanno permesso di generare la mappa di spostamento (interferogramma) mostrato in figura. Ognuna delle fasce di colore (frange) indica uno spostamento del suolo di circa 2.8 centimetri, con una deformazione massima di circa 140 centimetri.

L’attività svolta è stata realizzata nell’ambito dell’accordo tra IREA-CNR e Dipartimento della Protezione Civile (DCP), del progetto TEP-QuickWin dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) e del progetto "Infrastruttura di Alta tecnologia per il Monitoraggio Integrato Climatico-Ambientale" (I-AMICA) finanziato dal MIUR nell'ambito del Programma Operativo Nazionale (PON). I risultati presentati contengono dati Copernicus 2015.

Una nuova tecnica in grado di calcolare, attraverso i dati satellitari e GPS, le modalità con cui il magma profondo risale all’interno del sottosuolo dei Campi Flegrei,creando deformazioni anche millimetriche della superficie terrestre. Un meccanismo probabilmente comune ad altre caldere (Yellowstone negli USA e Rabaul in Papua Nuova Guinea). Lo studio, pubblicato su Scientific Reports, fornisce nuovi sistemi di monitoraggio utili ad affrontare eventuali future crisi vulcaniche

La deformazione del suolo ai Campi Flegrei vista dai satelliti COSMO-SkyMed. La zona viola, in corrispondenza della città di Pozzuoli, è quella con il maggiore sollevamento (circa 10 cm tra il 2012 ed il 2013). Le zone verdi sono quelli in cui la deformazione è molto piccola.

I dati acquisiti dai satelliti e dai ricevitori Gps della rete di sensori presenti nell’area dei Campi Flegrei servono per monitorare le deformazioni della superficie terrestre e conoscere, in tempo reale, l’andamento del sollevamento del suolo all'interno della caldera. È la nuova tecnica di monitoraggio messa a punto da un team di ricercatori dell’Istituto per il Rilevamento Elettromagnetico dell'Ambiente del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR-IREA) e dell’Osservatorio Vesuviano dell’Istituto Nazionale di Geofisica a Vulcanologia (INGV-OV), per comprendere meglio i fenomeni di sollevamento avvenuti in questi ultimi anni ai Campi Flegrei. Lo studio, che rientra tra le attività di monitoraggio promosse dal Dipartimento della Protezione Civile (DPC) e di quelle svolte nell’ambito del progetto europeo MED-SUV (MEDiterraneanSUpersite Volcanoes), è stato pubblicato su Scientific Reports.

“Grazie ai dati acquisiti dai satelliti Cosmo-SkyMed (messi in orbita dall’Agenzia Spaziale Italiana a partire dal 2007), dotati di sistemi radar, e dai ricevitori Gps della rete di sorveglianza geodetica INGV-OV, composta da ben 14 sensori sparsi nell’area dei Campi Flegrei”, spiega Susi Pepe, ricercatrice del CNR-IREA, “è stato possibile studiare le deformazioni, anche millimetriche, della superficie terrestre e conoscere l’andamento del sollevamento del suolo all'interno della caldera in corrispondenza dei ricevitori”.

Negli scorsi millenni la caldera dei Campi Flegrei ha prodotto eruzioni di dimensioni ciclopiche: quarantamila anni fa quella dell’Ignimbrite Campana e quindicimila anni fa quella del Tufo Giallo Napoletano, che hanno fatto crollare la parte superficiale del vulcano per centinaia di metri, formando l’attuale struttura. “Dopo l’ultima eruzione del 1538, che ha prodotto il cratere di Monte Nuovo”, afferma il ricercatore responsabile della Sala di monitoraggio dell'Osservatorio Vesuviano dell’INGV, Luca D'Auria, “il suolo dei Campi Flegrei ha iniziato a sprofondare lentamente per secoli, interrompendosi intorno al 1950, quando l’area ha ripreso a sollevarsi. Questo fenomeno, noto come bradisisma, ha manifestato tutta la sua violenza tra il 1982 e il 1985, periodo in cui il suolo si è sollevato di quasi 2 metri, con accompagnamento di terremoti, provocando l’evacuazione di migliaia di abitanti della città di Pozzuoli. Nel 2005 il suolo ha ripreso a sollevarsi lentamente e i terremoti, di bassa magnitudo, sono ricomparsi”.

Negli ultimi 10 anni il suolo si è sollevato di quasi 30 cm., tanto che nel dicembre 2012, sulla base delle indicazioni della Commissione grandi rischi, la Protezione civile ha innalzato dal verde (quiescenza) al giallo (attenzione) il livello di allerta dei Campi Flegrei. “Riguardo l’origine del bradisisma flegreo”, prosegue D'Auria, “la comunità scientifica concorda sul fatto che tra il 1985 ed il 2012 il sollevamento era legato all’immissione di fluidi idrotermali (acqua e gas) all’interno delle rocce della caldera e al progressivo riscaldamento di queste ultime. Sul più recente episodio, tra il 2012 ed il 2013, il fenomeno sarebbe invece da attribuire alla risalita di magma a bassa profondità (circa 3 km) che si inietta nelle rocce del sottosuolo formando uno strato sottile, noto come sill, un piccolo ‘lago sotterraneo’, con un raggio di 2-3 km. Il sill era già presente nel sottosuolo e probabilmente è stato attivo durante le crisi bradisismiche degli scorsi decenni quando quantità di magma, anche dieci volte superiori, sono arrivate in questa piccola camera magmatica superficiale”.

Il magma all'interno del sill però, può raffreddarsi rapidamente, rendendolo quindi meno capace di produrre eruzioni esplosive. Questo meccanismo, osservato ai Campi Flegrei, è probabilmente comune ad altre caldere (ad esempio Yellowstone negli Usa e Rabaul in Papua Nuova Guinea) e potrebbe spiegare alcuni comportamenti apparentemente ‘bizzarri’ osservati in questi vulcani. “La previsione delle eruzioni vulcaniche nelle caldere presenta spesso difficoltà maggiore rispetto ad altri vulcani”, aggiunge D’Auria dell’Ingv. “La risalita e l’intrusione del magma all’interno del sill potrebbe, infatti, essere il normale ciclo di vita delle caldere”.

I risultati dello studio sono di grande importanza per l’interpretazione dei dati acquisiti dalle nuove generazioni di satelliti (come quelli della costellazione Sentinel del Programma europeo Copernicus, operata dall'Agenzia Spaziale Europea) e dalle innovative tecnologie di monitoraggio geofisico ai Campi Flegrei. “Questi nuovi sistemi di monitoraggio, integrati con le nuove metodologie di analisi, possono fornire uno strumento utile ad affrontare eventuali, future, crisi vulcaniche ai Campi Flegrei”, conclude Susi Pepe del Cnr.

Link all’articolo: www.nature.com/articles/srep13100 

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