GNGTS 2021 - Atti del 39° Convegno Nazionale

475 GNGTS 2021 S essione 3.2 TDEM IN ACQUIFERI VULCANICI CON ALGORITMI DI INVERSIONE INTEGRATI: IL CASO STUDIO DELL’ISOLA DI FOGO, CAPO VERDE A. Vergnano 1 , F. Pace 1 , C. Comina 2 1 DIATI, Dipartimento di Ingegneria dell’Ambiente, del Territorio e delle Infrastrutture, Politecnico di Torino, Torino (IT) 2 DST, Dipartimento di Scienze della Terra, Università degli studi di Torino, Torino (IT) Abstract Il lavoro presenta i risultati di una campagna di indagine geofisica con metodo Time Domain Electromagnetic (TDEM), finalizzata alla ricerca di acqua in ambiente vulcanico nell’isola di Fogo (arcipelago di Capo Verde). La campagna d’indagine è stata effettuata nel gennaio 2020. Lo studio ha l’obiettivo di evidenziare la profondità della falda acquifera in un’area di circa 25 ettari coltivata a vigneto, e delinearne eventuali discontinuità e caratteristiche utili per una successiva esplorazione mediante perforazione. Una conoscenza più ampia e accurata delle risorse idriche sotterranee è stata motivata dai periodi di siccità che negli ultimi anni hanno afflitto le coltivazioni locali. L’isola vulcanica di Fogo ha un diametro medio di 25 km ed è caratterizzata da un clima semiarido che rende la ricerca di risorse acquifere un’attività di particolare rilevanza. Il cono vulcanico dell’isola è prevalentemente composto da basalti fratturati e prodotti piroclastici ed ha una pendenza tra 12° e 25°, che ostacola l’infiltrazione della scarsa acqua piovana. Dai pochi studi idrogeologici dell’area si evince che la ricarica dell’acquifero è garantita dall’elevata permeabilità delle rocce, mentre i livelli compatti di tufo o lenti di argilla segnano il basamento dell’acquifero a notevoli profondità. La tecnica geofisica scelta per le indagini è il TDEM (Time Domain Electro Magnetic), per la relativa semplicità della strumentazione necessaria per l’esecuzione delle indagini, la sua affidabilità anche per significative profondità d’indagine e per il fatto che tale tecnica, nel contesto dell’arcipelago di Capo Verde, ha precedentemente dato risultati promettenti (Martinez-Moreno et al., 2016; Descloitres, 2000). Le acquisizioni sono state eseguite sia all’interno che all’esterno del vigneto oggetto di studio, con alcune difficoltà logistiche dovute all’aspra conformazione morfologica del territorio e talvolta di interferenza del segnale elettromagnetico con i picchetti in acciaio dei filari delle viti. La calibrazione della risposta TDEM è stata eseguita lontano dalla specifica area d’indagine, in prossimità di una serie di pozzi profondi oltre 100 m, per correlare il dato acquisito con le informazioni stratigrafiche e l’analisi delle acque fornite dalla società di gestione idrica locale (AGUA BRAVA). Le stratigrafie hanno evidenziato alcuni depositi alluvionali in superficie, e, in profondità, una presenza predominante di roccia basaltica intervallata a sottili strati di rocce piroclastiche. I dati TDEM sono stati acquisiti utilizzando lo strumento TEM-FAST 48 (AEMR) con configurazione a loop concentrico di 100 x 100 m. In particolare, 10 sondaggi TDEM sono stati acquisiti nell’area del vigneto seguendo un profilo pseudo-2D nella direzione di pendenza del terreno. La minimizzazione del rumore elettromagnetico presente in alcuni sondaggi è stata ottenuta ripetendo l’acquisizione per intervalli di tempo crescenti ed elaborando un’unica curva finale ottenuta estraendo le porzioni meno distorte del segnale per ogni intervallo di tempo. L’interpretazione dei singoli sondaggi è stata realizzata utilizzando in sequenza tre diversi algoritmi di inversione per ottenere il modello finale di resistività elettrica. Il primo metodo era basato su algoritmo stocastico di intelligenza computazionale, chiamato PSO (Particle