GNGTS 2016 - Atti del 35° Convegno Nazionale

312 GNGTS 2016 S essione 2.1 La sorgente di Gallicano, che emerge ad una quota di 209 m s.l.m. nel versante apuano della Valle del Serchio (Fig. 1) con una portata media di 1.5 l/s, una salinità compresa tra 2.4 e 4.2 g/l ed una temperatura variabile tra 23.4 e 25.2 °C, è stata considerata idonea per lo studio dei precursori degli eventi sismici per le seguenti ragioni: i) è geograficamente vicina alle principali strutture geologiche considerate responsabili dei terremoti più energetici registrati in Garfagnana; ii) emerge in corrispondenza di una zona tettonicamente attiva, caratterizzata da intensa fratturazione superficiale recente a diversa orientazione (Bencini et al. , 1990); iii) si trova in un’area caratterizzata da effetti idrogeologici co-sismici (torbidità delle acque, formazione e sparizione di sorgenti di acqua) associati ai terremoti storici più disastrosi e documentati dalle cronache locali del tempo (De Stefani, 1904; Imbesi et al. , 1987); iv) è una sorgente di sbarramento alimentata da una circolazione profonda che si sviluppa nell’acquifero carbonatico evaporitico profondo della successione toscana metamorfica e non metamorfica; v) una evidente variazione anomala di CO 2 è stata registrata 20 giorni prima del terremoto delle Alpi Apuane (M=5.2) del 21 giugno 2013 (Pierotti et al. , 2015). Funzionamento della centralina per la misura dei parametri chimici e chimico-fisici. La centralina geochimica (Fig. 2) è provvista di sensori per la misura contemporanea di 6 parametri: temperatura (°C), pH(mV), conducibilità elettrica (µS/cm), potenziale redox (mV) e concentrazioni di CO 2 e CH 4 (% sul gas totale) disciolti in soluzione acquosa (Cioni et al. , 2007). La misura delle concentrazioni di CO 2 e CH 4 viene effettuata grazie ad una cella di estrazione, appositamente progettata e realizzata nei laboratori IGG-CNR. La cella di estrazione è munita di un tubo specificamente ideato per favorire il degassamento dei gas disciolti in acqua, il loro accumulo nello spazio di testa della cella ed il contemporaneo mantenimento di un battente acquoso a livello costante. I gas che si accumulano nello spazio di testa vengono mantenuti in contatto con la soluzione acquosa fino al raggiungimento di una condizione di equilibrio termodinamico con essa. Una pompa permette di prelevare la miscela gassosa dalla cella e di convogliarla all’interno di un circuito chiuso di cui fanno parte gli spettrometri IR dedicati alla misura della concentrazione dei gas. Un sistema di raffreddamento con cella Peltier permette di portare la temperatura del gas ad una temperatura più bassa della minima temperatura attesa all’interno delle celle in condizioni di esercizio. Questo permette la condensazione del vapore acqueo eventualmente presente nel circuito e la successiva separazione dell’acqua condensata dal gas, a monte delle celle ottiche di misura. Questo accorgimento evita che piccole gocce d’acqua o condense giungano alle celle di misura con conseguenti errori grossolani o danneggiamenti. L’acqua viene raccolta direttamente dalla sorgente termominerale e trasferita alla centralina di monitoraggio attraverso un tubo coibentato lungo circa 2 m. La stazione funziona con acqua corrente (circa 5 litri al minuto), e acquisisce un dato al secondo per tutti i parametri. Media, mediana e varianza dei dati sono calcolate su un periodo di 5 minuti, e vengono registrati in situ da un data logger. L’elevata frequenza di acquisizione dei dati garantisce la possibilità di individuare anche variazioni molto brevi. Il data logger è programmato per inviare i dati automaticamente alla fine di ogni giorno – tramite router GPRS - ad un server che si trova presso il CNR di Pisa. Fig. 2 – Centralina geochimica.