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Lo studio INGV del 2025 riscrive l’interpretazione sismica della sequenza del 2009: non una sola frattura, ma più strutture in interazione

Il terremoto dell’Aquila del 2009: i dati della sequenza sismica

Il 6 aprile 2009, alle 03:32, un terremoto di magnitudo Mw 6.1 colpì l’area dell’Aquila nell’Appennino centrale. L’evento raggiunse un’intensità fino al grado IX-X della Scala Mercalli–Cancani–Sieberg (MCS) e fu avvertito in tutta l’Italia centrale.[1]

Il bilancio fu pesante: 309 vittime, 1.600 feriti e circa 80.000 sfollati. I danni al centro storico dell’Aquila e al suo patrimonio storico-architettonico furono ingenti, con una ricostruzione che a distanza di 17 anni risulta ancora parzialmente in corso.[2][3][1]

La scossa principale fu preceduta da una serie di eventi minori, tra cui un foreshock di magnitudo Mw 4.0 avvenuto il 30 marzo 2009. Nei mesi successivi si sviluppò una sequenza di repliche con oltre 148.000 eventi catalogati, tra cui due aftershock rilevanti: Mw 5.0 il 7 aprile e Mw 5.2 il 9 aprile.[1]

Intelligenza artificiale e catalogo sismico: 148.000 terremoti rilocalizzati

Prima ancora di costruire la nuova tomografia, i ricercatori dell’INGV hanno aggiornato il catalogo sismico della sequenza. Fonzetti et al. (2025a) hanno applicato reti neurali (PhaseNet per il riconoscimento delle onde, GaMMA per l’associazione) all’intero anno 2009, identificando circa 191.000 eventi.[4][5]

Di questi, 148.000 sono stati rilocalizzati con tecniche assolute e relative, ottenendo una precisione nelle coordinate ipocentrali mai raggiunta in precedenza per questo dataset. Un catalogo così denso è il presupposto indispensabile per la tomografia: più raggi sismici attraversano la crosta, più dettagliata è l’immagine che si ottiene.[5][2]

La tomografia sismica: la TAC della crosta terrestre

La tomografia sismica funziona in modo analogo alla TAC medica. Le onde elastiche generate dai terremoti attraversano la crosta a velocità variabili secondo la litologia, il grado di fratturazione e il contenuto di fluidi.[6][2]

Misurando queste velocità — le onde P (Vp) e le onde S (Vs) — e il loro rapporto Vp/Vs, si ricostruisce la struttura interna della crosta terrestre:[2]

• Velocità Vp alta (~6.5–7 km/s): unità carbonatiche rigide e profonde
• Velocità Vp bassa (~4.5 km/s): bacini sedimentari superficiali
• Rapporto Vp/Vs alto: zona ricca di fluidi in pressione (le onde S si propagano male nei fluidi)

Questa tecnica ha permesso di ricostruire non solo dove si trovano le faglie, ma anche le proprietà meccaniche delle rocce che le circondano, fondamentali per capire come si propagano le rotture sismiche.[1]

Il nuovo studio: approccio multidisciplinare su dati di sottosuolo

Lo studio di Fonzetti, Buttinelli, Valoroso, De Gori e Chiarabba (INGV), pubblicato su Journal of Geophysical Research: Solid Earth nell’agosto 2025 (doi: 10.1029/2025JB031245), combina tre livelli di informazione:[7]

1. Dati geologici di superficie: rilevamenti strutturali, faglie affioranti, dati paleosismologici
2. Modelli 3D di sottosuolo: derivati dal progetto RETRACE-3D, che integra profili sismici a riflessione e dati di pozzo[8][9]
3. Tomografia sismica: costruita a partire da circa 17.000 eventi sismici registrati tra gennaio e dicembre 2009 dalla rete di stazioni INGV[1]

Il modello 3D di sottosuolo (Buttinelli et al., 2021) è stato determinante per vincolare l’interpretazione tomografica, riducendo le ambiguità tipiche delle sole analisi geofisiche.[1]

Il risultato principale: le faglie interagiscono come un sistema unico

Il dato più rilevante dello studio riguarda la dinamica di interazione tra le faglie. L’analisi congiunta ha dimostrato che durante la sequenza del 2009 alcune strutture di faglia hanno interagito tra loro, attivandosi quasi simultaneamente e comportandosi come un’unica struttura.[7][1]

Questa interazione è facilitata da due condizioni geometriche:

• La semicontinuità verticale tra i segmenti (i piani si raccordano in profondità)
• La geometria simile tra le strutture (stessa direzione e angolo di immersione)

Quando queste condizioni sono soddisfatte, un sistema di faglie può generare un evento di magnitudo molto superiore a quella che ciascun segmento sarebbe in grado di produrre singolarmente. Questo meccanismo spiega la nucleazione del mainshock del 6 aprile 2009.[1]

Il ruolo dei fluidi e l’eredità tettonica della catena appenninica

La migrazione della sismicità dalla faglia di Paganica — responsabile del mainshock — verso il sistema dei Monti della Laga-Gorzano è correlata alla diffusione di pressione dei fluidi nei pori della crosta. Questo meccanismo, già documentato nelle sequenze del 1997 (Colfiorito) e del 2016-2017 (Amatrice-Norcia), appare come una caratteristica strutturale ricorrente dell’Appennino centrale.[10][2][1]

La complessità strutturale che rende possibile tutto questo è ereditata dalla fase compressiva di formazione della catena appenninica: le faglie inverse e i sovrascorrimenti mio-pliocenici hanno creato disomogeneità meccaniche e litologiche che le faglie estensionali più recenti hanno intersecato e parzialmente riattivato. Riconoscere questa eredità strutturale è essenziale per valutare correttamente la pericolosità sismica dell’area.[11][1]

Implicazioni per la pericolosità sismica dell’Appennino centrale

I risultati dello studio hanno ricadute dirette sulle metodologie di valutazione della pericolosità sismica. Se più segmenti di faglia possono interagire come sistema unico, le stime basate su singoli segmenti rischiano di sottostimare la magnitudo massima attesa.[1]

Per una corretta valutazione del rischio è quindi necessario modellare i sistemi di faglia nella loro integralità, includendo le possibili interazioni geometriche e meccaniche tra strutture adiacenti. L’approccio multidisciplinare descritto nello studio di Fonzetti et al. — che integra geologia di superficie, modelli 3D di sottosuolo e tomografia sismica — si propone come lo standard metodologico per i futuri studi sismotectonici sull’Appennino centrale.[7][1]

Fonti e link originali

1. Articolo scientifico principale
   Fonzetti R., Buttinelli M., Valoroso L., De Gori P., Chiarabba C. (2025b). Fault Interaction During Large Earthquakes as Revealed by the L’Aquila 2009 Sequence. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 130(8), e2025JB031245.
   ? https://doi.org/10.1029/2025JB031245
2. Post INGV Terremoti (articolo divulgativo, 6 aprile 2026)
   ? https://ingvterremoti.com/2026/04/06/laquila-2009-una-nuova-tomografia-svela-il-ruolo-dellinterazione-tra-faglie/
3. Catalogo ML ad alta risoluzione (Fonzetti et al., 2025a)
   Fonzetti R., Govoni A., De Gori P., Valoroso L., Chiarabba C. (2025a). Machine learning-based high-resolution dataset for the 2009 L’Aquila earthquake sequence. Geophysical Journal International, 243(1), ggaf286.
   ? https://academic.oup.com/gji/article/243/1/ggaf286/8213919[5]
4. Time-lapse tomography della faglia di Paganica (Fonzetti et al., 2024)
   Fonzetti R., Valoroso L., De Gori P., Chiarabba C. (2024). Localization of deformation on faults driven by fluids during the L’Aquila 2009 earthquake. JGR: Solid Earth, 129, e2024JB029075.
   ? https://doi.org/10.1029/2024JB029075
5. Post INGV Terremoti – Studio tomografico faglia di Paganica (2025)
   ? https://ingvterremoti.com/2025/04/06/laquila-6-aprile-2009-nuovo-studio-tomografico-sulla-faglia-di-paganica/[2]
6. Post INGV Terremoti – Catalogo ML (2024)
   ? https://ingvterremoti.com/2024/04/05/laquila-6-aprile-2009-15-anni-dopo-lintelligenza-artificiale-aggiunge-60000-terremoti-alla-sequenza/[12]
7. Modello geologico 3D RETRACE-3D – Dataset INGV
   ? https://data.ingv.it/dataset/474[9]
8. Sequenza sismica del 2009: struttura del sistema di faglie – INGV Terremoti
   ? https://ingvterremoti.com/2019/04/06/ricordando-il-terremoto-del-6-aprile-2009-1-la-sequenza-sismica-e-la-struttura-del-sistema-di-faglie/[13]

Fonti
[1] L’Aquila 2009: una nuova tomografia svela il ruolo dell’interazione tra faglieingvterremoti.com › 2026/04/06 › laquila-2009-una-nuova-tomografia-sve… https://ingvterremoti.com/2026/04/06/laquila-2009-una-nuova-tomografia-svela-il-ruolo-dellinterazione-tra-faglie/
[2] L’Aquila 6 aprile 2009: nuovo studio tomografico sulla faglia di Paganica https://ingvterremoti.com/2025/04/06/laquila-6-aprile-2009-nuovo-studio-tomografico-sulla-faglia-di-paganica/
[3] L’Aquila: ricostruzione privata al 98%, più lenta la pubblica ferma al 65,7% – News Town L’Aquila Abruzzo https://news-town.it/2025/01/03/affari-pubblici/laquila-ricostruzione-privata-al-98-piu-lenta-la-pubblica-ferma-al-657/
[4] Machine Learning-based high-resolution dataset for the 2009 L’Aquila earthquake sequence https://academic.oup.com/gji/advance-article/doi/10.1093/gji/ggaf286/8213919?searchresult=1
[5] Machine learning-based high-resolution data set for the 2009 L’Aquila earthquake sequence – Oxford Academic https://academic.oup.com/gji/article/243/1/ggaf286/8213919
[6] Una TAC sismica per vedere lo stato di salute delle Alpi e degli … https://rivistanatura.com/una-tac-sismica-per-vedere-lo-stato-di-salute-delle-alpi-e-degli-appennini/
[7] Fault Interaction During Large Earthquakes as Revealed by the L … https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2025JB031245
[8] Con “Retrace-3D” una ricostruzione geologica … https://www.cnr.it/en/news/10143/con-retrace-3d-una-ricostruzione-geologica-tridimensionale-dell-area-colpita-dal-terremoto-dell-italia-centrale
[9] RETRACE-3D Central Italy Geological Model – ISTITUTO NAZIONALE DI GEOFISICA E VULCANOLOGIA https://data.ingv.it/dataset/474
[10] La sequenza sismica 2016-2017 nell’Appennino centrale https://ingvterremoti.com/2022/04/19/la-sequenza-sismica-2016-2017-nellappennino-centrale-assetto-crostale-e-sismotettonica/
[11] [PDF] “Geometria, cinematica, interazione e potenziale sismogenico delle … https://www.conscienze.it/premi/abstract_vincitori/LM20/sintesitesi_Schirripa.pdf
[12] L’Aquila 6 aprile 2009, 15 anni dopo: l’intelligenza artificiale … https://ingvterremoti.com/2024/04/05/laquila-6-aprile-2009-15-anni-dopo-lintelligenza-artificiale-aggiunge-60000-terremoti-alla-sequenza/
[13] Ricordando il terremoto del 6 aprile 2009: 1) La sequenza sismica e … https://ingvterremoti.com/2019/04/06/ricordando-il-terremoto-del-6-aprile-2009-1-la-sequenza-sismica-e-la-struttura-del-sistema-di-faglie/
[14] 01-Introduzione-alla-speleologia.ppt.txt https://ppl-ai-file-upload.s3.amazonaws.com/web/direct-files/collection_08c39ce1-fb5a-4696-a8a1-73d261c2e891/86d36e7b-fb33-423c-9ed5-5859bb837351/01-Introduzione-alla-speleologia.ppt.txt
[15] 02-Evoluzione-speleo-italia.ppt.txt https://ppl-ai-file-upload.s3.amazonaws.com/web/direct-files/collection_08c39ce1-fb5a-4696-a8a1-73d261c2e891/35124a74-892b-451f-9c91-aa405245406d/02-Evoluzione-speleo-italia.ppt.txt
[16] 03-Speleologia-e-ricerca-scientifica.ppt.txt https://ppl-ai-file-upload.s3.amazonaws.com/web/direct-files/collection_08c39ce1-fb5a-4696-a8a1-73d261c2e891/2e8b1d27-c01e-4793-9b8a-e405da6de545/03-Speleologia-e-ricerca-scientifica.ppt.txt

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Le acque profonde non sono al sicuro: ricercatori del Politecnico e dell’Università di Torino trovano microplastiche in tutti e 25 gli acquiferi confinati analizzati nel Nord-Ovest Italia

Acquiferi confinati e microplastiche: un binomio inedito nella ricerca scientifica

Un nuovo studio pubblicato il 2 aprile 2026 sulla rivista internazionale Environmental Research (Elsevier) riaccende il dibattito sulla qualità delle acque sotterranee.

La ricerca, firmata da Valentina Balestra, Matteo Valle, Rossana Bellopede e Adriano Fiorucci del DIATI (Dipartimento di Ingegneria dell’Ambiente, del Territorio e delle Infrastrutture) del Politecnico di Torino e del DISAFA dell’Università di Torino, documenta per la prima volta in modo sistematico la presenza di microplastiche (MP) e microfibre (MF) in acquiferi confinati italiani.[1]

Gli acquiferi confinati sono falde idriche racchiuse tra due strati impermeabili, lontane dal contatto diretto con la superficie. Fino a oggi, la letteratura scientifica internazionale le considerava le meno esposte alla contaminazione da microplastiche. Questo studio ribalta quella convinzione.[2]

Il lavoro è parte del dottorato di ricerca di Valentina Balestra ed è disponibile in open access con licenza Creative Commons.[1]

25 acquiferi analizzati, 25 acquiferi contaminati da microparticelle antropogeniche

Il campionamento ha riguardato 25 acquiferi confinati del Nord-Ovest Italia, un’area idrogeologicamente complessa, con sistemi multistrato caratteristici della Pianura Padana piemontese. I risultati sono netti: le microparticelle antropogeniche (AMP) sono state rilevate in tutti i punti di campionamento, senza eccezione alcuna.[1]

La concentrazione media misurata è pari a 90,0 ± 64,3 items per litro, con un range che va da 5,6 a 251,4 items/L. Non si tratta di valori trascurabili, soprattutto considerando che molti di questi acquiferi sono usati per il consumo umano e per l’irrigazione agricola.[1]

Le microplastiche vere e proprie — ossia i polimeri sintetici — sono state trovate in 13 acquiferi su 25, con concentrazioni comprese tra 0 e 6,3 MP/L e una media di 1,9 ± 2 items/L. I polimeri predominanti sono composti vinilici (tra cui derivati del PVC), copolimeri e poliesteri, con piccole quantità di altri sintetici.[1]

Solo il 2,1% è sintetico: le microfibre cellulosiche dominano il quadro

Il dato più rilevante dal punto di vista scientifico riguarda la composizione delle microparticelle rilevate. Solo il 2,1% delle AMP risulta di natura sintetica. La componente dominante è fibrosa e cellulosica: fibre da cotone trattato, cellulosa modificata, rayon e materiali analoghi che, pur non essendo plastiche in senso stretto, sono di origine antropica e rappresentano potenziali vettori di contaminazione.[3][1]

Le fibre costituiscono il 95,2% di tutte le AMP, contro il 4,6% dei frammenti. Il rapporto si inverte quando si considerano le sole microplastiche sintetiche: in quel caso, i frammenti raggiungono il 72% del totale.[1]

Le microfibre risultano tipicamente di piccole dimensioni e di colore chiaro o trasparente. La loro origine è probabilmente legata alle attività agricole circostanti: uso di tessuti per coperture, teli, sacchi e rifiuti cellulosici che si degradano nel suolo e si infiltrano nelle falde nel tempo.[1]

Come le microplastiche raggiungono le acque profonde degli acquiferi confinati

Il confinamento stratigrafico non garantisce un isolamento assoluto. Gli autori individuano diverse vie di accesso delle microplastiche negli acquiferi profondi.[1]

Le attività agricole rappresentano la fonte primaria sospettata. L’uso di teli pacciamanti in plastica, sistemi di irrigazione in polietilene, fanghi di depurazione come ammendanti e la dispersione di microfibre tessili crea nel suolo un serbatoio di particelle che, attraverso eventi di pioggia intensa e percorsi preferenziali nel sottosuolo, possono migrare verso le falde profonde.[4][5]

I pozzi di captazione idrica possono creare connessioni idrauliche tra falde superficiali e acquiferi più profondi, cortocircuitando la naturale separazione stratigrafica. Le operazioni di perforazione, manutenzione e pompaggio possono facilitare questo trasferimento.[6]

Anche le modifiche antropiche della stratigrafia — scavi, costruzioni, riempimenti — possono compromettere la continuità degli strati impermeabili che garantiscono il confinamento. Dove l’aquitard è discontinuo o danneggiato, l’isolamento viene meno.[1]

Infine, i meccanismi di trasporto coloidale e di flusso preferenziale permettono a particelle anche molto piccole di muoversi attraverso matrici porose compatte lungo fratture e discontinuità geologiche naturali.[7][8]

La dimensione conta: i micropollutanti più piccoli sono i più abbondanti

Un aspetto tecnico di notevole importanza riguarda la distribuzione dimensionale delle particelle. Le particelle di grandi dimensioni (tra 1 e 5 mm) rappresentano solo il 17,3% del totale. Al diminuire della dimensione considerata, la concentrazione aumenta.[1]

Questo trend ha due implicazioni dirette. La prima è che le particelle più piccole, potenzialmente più pericolose perché capaci di attraversare le barriere biologiche, sono anche le più numerose negli acquiferi. La seconda è che i dati attuali sottostimano sistematicamente la contaminazione reale: le metodologie di campionamento hanno limiti di rilevazione che escludono le frazioni nanometriche, le meno visibili e le più difficili da caratterizzare.[9][10]

Il legame con la speleologia e gli acquiferi carsici

Per il mondo della speleologia, lo studio assume una rilevanza particolare. Gli acquiferi carsici — più direttamente connessi alla superficie attraverso condotti, grotte e fratture — erano già noti come i più esposti alla contaminazione da microplastiche tra tutti i tipi di acquifero. Studi condotti in Cina hanno documentato concentrazioni tra 2,33 e 9,50 MP/L nelle acque sotterranee carsiche, con picchi durante eventi di piena che portano le concentrazioni fino a 81,3 items/L.[11][2][3]

La scoperta che anche gli acquiferi confinati — ben più isolati — non sono immuni alla contaminazione da microplastiche rafforza l’urgenza di un monitoraggio capillare di tutte le tipologie di falda. Gli speleologi, grazie alla capacità di accedere a sistemi idrici sotterranei altrimenti inaccessibili, possono svolgere un ruolo attivo nel campionamento e nella sorveglianza ambientale. Le grotte rappresentano ambienti sentinella per la qualità delle acque sotterranee e, in questo contesto, per la rilevazione precoce di microinquinanti emergenti.[12]

Normativa europea in aggiornamento: il quadro regolatorio sulle microplastiche nell’acqua

Sul fronte normativo, l’Unione Europea si sta muovendo. La Direttiva Acque Potabili 2020/2184 ha introdotto per la prima volta l’obbligo di monitoraggio delle microplastiche nelle acque destinate al consumo umano. La Decisione Delegata (UE) 2024/1441 definisce la metodologia analitica ufficiale per la misurazione delle MP nelle acque potabili, con applicazione pratica basata su tecniche come la Py-GC-MS per la quantificazione dei principali polimeri (PET, PE, PVC, PP, PS, PC).[13][14]

Non esistono, ad oggi, limiti massimi consentiti per le microplastiche nell’acqua potabile. La mancanza di dati tossicologici sufficientemente consolidati e l’assenza di protocolli standardizzati a livello internazionale rendono ancora difficile la definizione di soglie operative. L’applicazione sistematica del monitoraggio agli acquiferi profondi — confinati o carsici — è ancora lontana dalla piena implementazione.[15]

Salute umana e acqua di falda: un nesso da non ignorare

Le acque sotterranee sono spesso utilizzate per il consumo umano diretto, con trattamenti di potabilizzazione limitati. La presenza di microplastiche nelle falde implica un’esposizione cronica. Studi recenti hanno rilevato microplastiche in campioni di sangue, urina, placenta, latte materno, polmoni e tessuti epatici umani. Gli effetti biologici documentati includono infiammazione cronica, stress ossidativo, interferenza con il sistema endocrino e genotossicità.[16][17][18]

Le microplastiche agiscono anche come vettori di altri contaminanti, come metalli pesanti e composti chimici disturbatori del sistema ormonale (ftalati, bisfenoli), amplificando la tossicità totale rispetto alla sola presenza fisica delle particelle.[19][20]

Un adulto può ingerire fino a 458.000 microplastiche all’anno solo attraverso l’acqua del rubinetto, secondo alcune stime. La variabilità tra i diversi studi è elevata, ma il dato è indicativo dell’entità dell’esposizione potenziale.[21]

Un monitoraggio sistematico degli acquiferi profondi è imprescindibile

Le conclusioni degli autori sono chiare. Data la vulnerabilità delle risorse idriche sotterranee alla contaminazione antropica, alle pressioni legate ai cambiamenti climatici e all’importanza ecologica e sanitaria delle falde acquifere, è necessario implementare strategie di protezione dell’ambiente subsuperficiale e di gestione sostenibile delle risorse idriche.[1]

Lo studio apre la strada a ulteriori indagini sugli acquiferi confinati italiani ed europei. La metodologia applicata — che include la distinzione tra microplastiche sintetiche, microfibre cellulosiche e microparticelle di altro tipo — può rappresentare un riferimento per future campagne di monitoraggio standardizzate. La ricerca non si limita a certificare un problema: indica anche la direzione da seguire per affrontarlo.[1]

Fonti e link originali

• Studio principale — Balestra V., Valle M., Bellopede R., Fiorucci A. (2026). Microplastic and microfibre pollution in confined aquifers: insights from Italy. Environmental Research, 124416. Elsevier.
  DOI: https://doi.org/10.1016/j.envres.2026.124416 — Open Access[1]
• ResearchGate — preprint/versione precedente dello stesso gruppo di ricerca:
  https://www.researchgate.net/publication/403458840_Microplastic_and_microfibre_pollution_in_confined_aquifers_insights_from_Italy
• Microplastics in Groundwater: Pathways, Occurrence, and Monitoring Challenges — MDPI Water, 2024:
  https://www.mdpi.com/2073-4441/16/9/1228[7]
• Floods enhance the abundance of anthropogenic microparticles in karst systems — ScienceDirect, 2023:
  https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0043135423006401[3]
• Adherence of polystyrene microspheres on cave sediment — GSW, 2023:
  https://pubs.geoscienceworld.org/eeg/article/29/3/157/630552[12]
• Microplastics in Karst Groundwater Systems — NGWA, 2019:
  https://ngwa.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/gwat.12862[22]
• Decisione Delegata (UE) 2024/1441 — monitoraggio MP in acqua potabile:
  https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0269749125005470[14]
• Microplastic contamination of drinking water: A systematic review — PMC, 2020:
  https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC7394398/[21]
• Climate-induced events and groundwater microplastic contamination — PMC, 2024:
  https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11635876/[2]

Altre Fonti
[1] Microplastic and microfibre pollution in confined aquifers: insights from Italy https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0013935126007474
[2] A review of the influence mechanisms of climate-induced events on groundwater microplastic contamination: A focus on aquifer vulnerabilities and mitigation strategies https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11635876/
[3] Floods enhance the abundance and diversity of anthropogenic microparticles (including microplastics and treated cellulose) transported through karst systems. https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0043135423006401
[4] Research advances on microplastics contamination in terrestrial geoenvironment: A review. https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0048969724034065
[5] Microplastics in Sludges and Soils: A Comprehensive Review on Distribution, Characteristics, and Effects https://www.mdpi.com/2305-7084/8/5/86
[6] Microplastic contamination in groundwater of rural area, eastern part of Korea. https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S004896972303629X
[7] Microplastics in Groundwater: Pathways, Occurrence, and Monitoring Challenges https://www.mdpi.com/2073-4441/16/9/1228
[8] Microplastics in Groundwater: Pathways, Occurrence, and Monitoring Challenges https://www.mdpi.com/2073-4441/16/9/1228/pdf?version=1714040914
[9] Exploring Innovative Approaches for the Analysis of Micro- and Nanoplastics: Breakthroughs in (Bio)Sensing Techniques https://www.mdpi.com/2079-6374/15/1/44
[10] Interlaboratory Comparison Reveals State of the Art in Microplastic Detection and Quantification Methods https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC12044667/
[11] Preliminary Study on the Distribution, Source, and Ecological Risk of Typical Microplastics in Karst Groundwater in Guizhou Province, China https://www.mdpi.com/1660-4601/19/22/14751
[12] Adherence of polystyrene microspheres on cave sediment: implications for organic contaminants and microplastics in karst systems. https://pubs.geoscienceworld.org/eeg/article/29/3/157/630552/Adherence-of-Polystyrene-Microspheres-on-Cave
[13] Sampling and Identification of Microplastics in Groundwater. https://app.jove.com/t/68652/sampling-and-identification-of-microplastics-in-groundwater
[14] Implementation plan to monitor microplastics in surface and drinking water using Py-GC-MS according to Decision (EU) 2024/1441. https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0269749125005470
[15] Development of “Threshold Microplastics Concentration” Concept and Framework in Drinking Water https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11504262/
[16] Are microplastics in food a risk factor for obesity: Current evidence, mechanistic pathways and emerging health risks associated with human exposure https://www.crosschannel.uk/analysis/microplastics-and-obesity
[17] Effects of Microplastic Exposure on Human Digestive, Reproductive, and Respiratory Health: A Rapid Systematic Review https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11697325/
[18] Health Implications of Widespread Micro- and Nanoplastic Exposure: Environmental Prevalence, Mechanisms, and Biological Impact on Humans https://www.mdpi.com/2305-6304/12/10/730
[19] Microplastic sources, formation, toxicity and remediation: a review https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10072287/
[20] A Detailed Review Study on Potential Effects of Microplastics and Additives of Concern on Human Health https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC7068600/
[21] Microplastic contamination of drinking water: A systematic review https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC7394398/
[22] Microplastic Contamination in Karst Groundwater Systems https://ngwa.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/gwat.12862

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Un approccio multiparametrico inedito, con giroscopi laser nati per la fisica quantistica, svela le dinamiche profonde dell’acquifero carsico del Gran Sasso

Il boato che ha fatto “parlare” la montagna

Nella notte tra il 14 e il 15 agosto 2023, alle 22:00 UTC, il personale in servizio notturno nei Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS) dell’INFN ha avvertito un forte e improvviso boato.

Le sale sperimentali — enormi cavità scavate a 1.400 metri di profondità nel massiccio calcareo — hanno amplificato il suono come una cassa di risonanza.

In un primo momento l’evento sembrava inspiegabile. Mesi dopo, una ricerca multidisciplinare ha chiarito l’origine di quel fenomeno e con essa ha aperto una finestra inedita sulle dinamiche interne di uno dei massicci carbonatici più importanti d’Italia.[1][2]

Lo studio, pubblicato il 10 febbraio 2026 sulla rivista Scientific Reports del gruppo Nature con il titolo “Multi-sensor monitoring of a transient event in the Gran Sasso aquifer, Italy”, è il risultato della collaborazione tra l’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV), l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) e le Università di Pisa, La Sapienza di Roma e L’Aquila. Il testo è firmato da venti ricercatori e ricercatrici. Autore corrispondente è Gaetano De Luca, ricercatore INGV.[3][4][5]

Tre mesi di pressione accumulata nell’acquifero del Gran Sasso

Il boato non fu il punto di partenza del fenomeno, ma la sua conclusione. Tutto ebbe inizio a maggio 2023, il mese più piovoso dell’intero periodo di monitoraggio attivo dal 2020.

Le piogge primaverili raggiunsero i 402,6 mm: il secondo valore più alto registrato dal 2009, superato solo dai 473,4 mm di novembre 2013. Questa massa d’acqua si infiltrò rapidamente nell’acquifero del Gran Sasso attraverso la conca endoreica di Campo Imperatore, principale zona di ricarica del massiccio.[5]

Nei mesi successivi, la pressione idraulica nella zona satura dell’acquifero salì progressivamente. La stazione di monitoraggio MP4 — installata all’interno del tunnel autostradale A24, in contatto diretto con il nucleo dell’acquifero — registrò un incremento continuo fino al valore massimo di circa 15 bar in agosto. Nel frattempo, la sorgente Tempera, sul versante sud-ovest del massiccio, mostrava un rapido e sostenuto aumento dei livelli idrometrici.[5]

Il 14 agosto, la pressione accumulata causò la rottura brusca di una barriera locale di permeabilità all’interno della montagna — probabilmente una discontinuità tettonica, una zona a bassa permeabilità o una cavità carsica parzialmente occlusa. La cedenza brusca generò un’onda di pressione che si propagò attraverso le gallerie come un boato. Ezio Previtali, Direttore dei Laboratori Nazionali del Gran Sasso, ha dichiarato: «Spesso la montagna ci “parla” nel senso stretto del termine, producendo forti rumori per i quali le sale sperimentali dei LNGS diventano cassa di risonanza».[6][7]

L’acquifero carsico del Gran Sasso: struttura e vulnerabilità idrogeologica

L’acquifero del Gran Sasso è uno dei più grandi sistemi carsico-fratturati dell’Appennino peninsulare, con un’area di circa 1.000 km².

La struttura geologica è formata da rocce carbonatiche mesozoico-cenozoiche — calcari e dolomiti — organizzate in falde di sovrascorrimento. La permeabilità è di natura secondaria, legata alle fratture tettoniche e ai condotti di dissoluzione carsica sviluppatisi nel corso di millenni.[8][9][5]

Le sorgenti distribuite ai margini del massiccio erogano complessivamente tra 18 e 25 m³/s di acqua.

Quell’acqua alimenta la rete potabile di circa 700.000 abitanti nelle province di L’Aquila, Teramo e Pescara — circa la metà della popolazione abruzzese. Si tratta di una delle risorse idriche strategiche più importanti dell’Italia centro-meridionale.[10][11][5]

La vulnerabilità di questo acquifero è intrinsecamente elevata. Nei sistemi carsici, le sostanze inquinanti si infiltrano rapidamente attraverso le fessure e i condotti senza subire significativi processi di filtrazione naturale.

La coesistenza dell’acquifero del Gran Sasso con le infrastrutture che lo attraversano — tunnel autostradali A24 e Laboratori INFN, costruiti senza impermeabilizzazione dalla falda — ha già generato episodi critici: nel 2002 una fuoriuscita di trimetilbenzene da un esperimento INFN contaminò l’acquifero e la rete idrica; nel 2017 fu vietato per due giorni il consumo dell’acqua dopo la rilevazione di nuovi inquinanti. Questi episodi hanno portato alla nomina di un Commissario straordinario per la messa in sicurezza dell’acquifero del Gran Sasso.[12][13][14]

GINGER: il giroscopio per la relatività generale applicato al monitoraggio geofisico

L’elemento più innovativo dello studio è l’uso di GINGERino come strumento geofisico. GINGERino è il prototipo operativo del progetto GINGER (Gyroscopes IN GEneral Relativity), un giroscopio laser ad anello ad altissima sensibilità installato da circa dieci anni sotto 1.400 m di roccia nei Laboratori del Gran Sasso. Il suo scopo originario è la misura dell’effetto Lense-Thirring: una piccola perturbazione della velocità di rotazione terrestre prevista dalla relatività generale di Einstein, causata dalla curvatura dello spazio-tempo attorno a una massa rotante.[15][16]

Il principio fisico è l’effetto Sagnac: due fasci laser controrotanti all’interno di una cavità quadrata percorrono cammini ottici di lunghezza diversa se il sistema è in rotazione, generando una differenza di frequenza proporzionale alla velocità angolare locale. GINGERino misura quindi la velocità di rotazione della crosta terrestre con una precisione dell’ordine dei femto-radianti al secondo — un record mondiale stabilito nel luglio 2024.[17][18][19][20]

In questo studio, GINGERino ha svolto un ruolo inatteso: quello di sentinella delle dinamiche dell’acquifero del Gran Sasso. L’analisi ha mostrato che lo strumento registrava anomalie già a partire dal 10 maggio 2023, circa 55 giorni prima del boato — un periodo che coincide esattamente con l’inizio del rapido incremento di pressione nella stazione MP4. Le variazioni a bassa frequenza rilevate da GINGERino non erano catturate dal sismometro convenzionale co-locato, dimostrando una sensibilità senza precedenti ai movimenti lenti dell’acquifero. Al momento del boato, il tiltmetro integrato ha registrato una variazione di inclinazione di 0,4 ?rad nella direzione Est-Ovest: chiara evidenza di fratturazione all’interno del massiccio.[5]

Un approccio multiparametrico inedito per studiare l’acquifero profondo

La ricerca ha integrato sette diverse categorie di strumenti di misura, operanti in scale temporali, fisiche e spaziali diverse:

• GINGERino (INFN-Pisa): velocità angolare locale della crosta — componente rotazionale
• Sismometro GIGS Trillium 240s (INGV): movimenti del suolo nelle tre componenti traslazionali
• Rete Accelerometrica Nazionale RAN (Dipartimento Protezione Civile): accelerazioni del suolo
• Sensore acustico (LNGS-INFN): onde di pressione sonora nelle gallerie
• Stazione MP2 (INGV–Sapienza): livello, temperatura e conducibilità alla sorgente Tempera
• Stazione MP3 (INGV–Sapienza): drenaggio del tunnel autostradale nord
• Stazione MP4 (INGV–Univ. L’Aquila): pressione idraulica ad alta frequenza (20 Hz) nel nucleo dell’acquifero

[5]

L’associazione di GINGERino con il sismometro GIGS ha creato una stazione sismica 4C — quattro gradi di libertà — che combina per la prima volta componente rotazionale e componenti traslazionali per monitorare un acquifero profondo. «L’approccio multiparametrico ha dimostrato che il boato è direttamente collegato alle variazioni dell’acquifero», ha spiegato Gaetano De Luca. «Trattandosi di un evento raro registrato con un’ampia gamma di strumenti, il set di dati costituisce una preziosa base per gli studi futuri».[21][5]

Il Gran Sasso come laboratorio naturale di ricerca interdisciplinare

I Laboratori Nazionali del Gran Sasso sono i più grandi laboratori sotterranei operativi al mondo, con un volume totale di circa 180.000 m³ e circa 750 scienziati da 22 paesi impegnati in circa 15 esperimenti attivi. La roccia sovrastante riduce il flusso di raggi cosmici di un fattore un milione — requisito fondamentale per gli esperimenti di fisica delle particelle e di astrofisica nucleare. Lo stesso isolamento che rende i laboratori preziosi per la fisica li rende un ambiente di ascolto privilegiato per la geofisica e l’idrogeologia.[22]

Questo studio conferma il Gran Sasso come laboratorio naturale di valore interdisciplinare. La sinergia tra fisica fondamentale, geofisica e idrogeologia ha prodotto risultati che nessuna delle tre discipline sarebbe stata in grado di ottenere da sola. Il Direttore Previtali ha annunciato che «è già in programma il potenziamento della strumentazione di GINGER, che garantirà, oltre che più precisi studi di fisica fondamentale, anche di potenziare la rete degli strumenti geologici che studiano il Gran Sasso». INGV e INFN stanno lavorando per rendere questi strumenti utilizzabili in altri contesti geologici, incluso il monitoraggio di eventi sismici.[7][23]

Cambiamento climatico e futuro dell’acquifero del Gran Sasso

Lo studio porta con sé una riflessione sul futuro dell’acquifero del Gran Sasso in un contesto di cambiamento climatico. Il Ghiacciaio del Calderone — il più meridionale d’Europa — ha perso il 65% della propria superficie negli ultimi 25 anni. La ricarica dell’acquifero del Gran Sasso è già diminuita del 15% rispetto agli anni ’90, con proiezioni di ulteriori cali tra il 9% e il 15% nei decenni futuri.[24][25]

Il maggio 2023, con le sue precipitazioni primaverili intense e concentrate, potrebbe anticipare un pattern sempre più frequente: non più la neve come meccanismo lento e distribuito di ricarica, ma piogge intense e brevi che saturano l’acquifero in modo rapido e pulsato. Questo cambia il profilo di rischio del massiccio: eventi transitori come quello del 14 agosto 2023 potrebbero diventare più comuni. Disporre di una rete di monitoraggio multiparametrica capace di rilevare anomalie con settimane di anticipo — come ha dimostrato GINGERino — diventa quindi una componente essenziale della gestione di questa risorsa idrica strategica.[25][5]

Il dataset raccolto nell’estate 2023, che copre l’intero ciclo del fenomeno da maggio ad agosto con sette categorie di strumenti, è già considerato dagli autori una base di riferimento per la comunità scientifica internazionale. La ricerca sul Gran Sasso non si chiude con la spiegazione del boato di Ferragosto: in molti sensi, comincia proprio da lì.[4][5]

Riferimento bibliografico: Barberio M.D. et al. (2026), “Multi-sensor monitoring of a transient event in the Gran Sasso aquifer, Italy”, Scientific Reports, vol. 16, art. 8221. DOI: 10.1038/s41598-025-33923-6

Fonti
[1] Gran Sasso, uno studio racconta cosa accade nella montagna https://www.abruzzodaily.it/news/citta/teramo/gran-sasso-uno-studio-racconta-cosa-accade-nella-montagna-lorigine-un-forte-boato-nel-2023/4443
[2] Gran Sasso, laboratorio naturale: il raro evento che cambia lo studio … https://www.insalutenews.it/in-salute/gran-sasso-laboratorio-naturale-il-raro-evento-che-cambia-lo-studio-degli-acquiferi-profondi/
[3] Multi-sensor monitoring of a transient event in the Gran Sasso … https://www.nature.com/articles/s41598-025-33923-6
[4] Multi-sensor monitoring of a transient event in the Gran Sasso … https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41673054/
[5] Multi-sensor monitoring of a transient event in the Gran Sasso … https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC12963385/
[6] Svelata l’origine del “boato” registrato nel Gran Sasso nel 2023 https://www.geopop.it/svelata-lorigine-del-boato-registrato-nel-gran-sasso-nel-2023-sono-state-variazioni-di-pressione-dellacqua/
[7] Gran Sasso, uno studio spiega le dinamiche interne della montagna e … https://www.infn.it/gran-sasso-uno-studio-spiega-le-dinamiche-interne-della-montagna-e-del-suo-acquifero/
[8] A Stepwise Modelling Approach to Identifying Structural Features That Control Groundwater Flow in a Folded Carbonate Aquifer System https://www.mdpi.com/2073-4441/14/16/2475/pdf?version=1660214212
[9] Tracking flowpaths in a complex karst system through tracer test and hydrogeochemical monitoring: Implications for groundwater protection (Gran Sasso, Italy) https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10828060/
[10] Le acque del Gran Sasso minacciate da esperimenti scientifici e … https://www.glistatigenerali.com/sostenibilita/acqua/acqua-laboratori-infn-gran-sasso/
[11] Gran Sasso, osservatorio acque: “Rischio inquinamento per 700mila … https://www.dire.it/13-05-2019/330955-gran-sasso-osservatorio-acque-rischio-inquinamento-per-700mila-persone/
[12] L’acquifero del Gran Sasso è in pericolo – La Rivista della Natura https://rivistanatura.com/lacquifero-del-gran-sasso-e-in-pericolo/
[13] A rischio l’acquifero del Gran Sasso in Abruzzo che rifornisce oltre … https://www.cittadinanzattiva.it/comunicati/12318-a-rischio-l-acquifero-del-gran-sasso-in-abruzzo-che-rifornisce-oltre-700-000-persone.html
[14] Nota stampa 7 novembre 2024 https://commissario.gransasso.gov.it/news/nota-stampa-7-novembre-2024
[15] Ginger – INFN LNGS https://www.lngs.infn.it/it/ginger
[16] Status of the GINGER project https://arxiv.org/pdf/2303.12572.pdf
[17] GINGERino: nuovo record per il giroscopio del Gran Sasso https://www.umbriaecultura.it/gingerino-giroscopio-gran-sasso/
[18] Test Gingerino al Gran Sasso, alla Terra gira la testa – Tom’s Hardware https://www.tomshw.it/altro/test-gingerino-al-gran-sasso-alla-terra-gira-la-testa
[19] Relatività: record di GINGERino nei laboratori del Gran Sasso – UNIPI https://old.unipi.it/index.php/news/item/28450-relativita-generale-record-di-gingerino-nei-laboratori-del-gran-sasso
[20] Metti la Relatività in una stanza https://www.lngs.infn.it/it/news/relativita-stanza
[21] Gran Sasso, uno studio spiega le dinamiche interne della montagna https://ilgiornaledabruzzo.it/gran-sasso-uno-studio-sulle-dinamiche-della-montagna-e-del-suo-acquifero/
[22] Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS) https://viaggiolabinfn.ts.infn.it/laboratori-nazionali-del-gran-sasso-lngs
[23] Gran Sasso: uno studio spiega le dinamiche interne della … https://www.unipi.it/news/gran-sasso-uno-studio-spiega-le-dinamiche-interne-della-montagna-e-del-suo-acquifero-profondo/
[24] Gran Sasso: così è sparito il ghiacciaio – Avvenire https://www.avvenire.it/attualita/gran-sasso-cosi-e-sparito-il-ghiacciaio_54994
[25] Cambiamento climatico e ritardi nelle infrastrutture: il Gran Sasso … https://www.laquilablog.it/cambiamento-climatico-e-ritardi-nelle-infrastrutture-il-gran-sasso-soffre-a-rischio-la-principale-risorsa-idrica-della-regione/

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