Area test: Morelia (Messico)

Nell‟ambito del periodo di formazione e collaborazione svolto dalla scrivente presso la

Division of Marine Geology and Geophysics dell‟University of Miami, è stata implementata

l‟analisi di dati radar satellitari per la mappatura rapida e la valutazione della pericolosità connessa con la subsidenza nell‟area urbana di Morelia, ubicata lungo l‟arco vulcanico Messicano (MVB, Mexican Volcanic Belt). La suddetta analisi è stata eseguita secondo l‟approccio di caratterizzazione temporale e spaziale presentato all‟interno della sezione 5.2.1 e nella Fig. 65.

La città di Morelia si trova all‟interno di un‟antica depressione fluvio-lacustre del settore centrale del MVB (Fig. 80), attivo fino al Pleistocene superiore, ed è affetta, da circa 20-30 anni, da fenomeni di subsidenza differenziale, dovuti al processo di consolidamento dei sedimenti, accelerato da estrazioni incontrollate di acqua dal sottosuolo e controllato dal sistema regionale e locale di faglie normali del MVB. Testimonianza del controllo tettonico delle deformazioni è lo sviluppo di danni lungo direzioni prevalentemente parallele al sistema regionale di faglie, orientato in direzione E-W, nonché il risultato delle numerose indagini geologiche, geofisiche e paleosismologiche condotte da parte dell‟UMSNH, Universidad

Michoacana de San Nicolás de Hidalgo. La subsidenza in corso in tali aree non è di tipo lineare

(costante nel tempo) né uniformemente distribuita ed è caratterizzata da deformazioni lente, continue nel tempo e asismiche. La combinazione dei suddetti fenomeni è stata di conseguenza recentemente definita PSCF, Process of Subsidence-Creep-Fault (Garduño-Monroy et al., 2001).

Fig. 80 - Localizzazione geografica e carta geologica dell‟abitato di Morelia (a). Sezione geologica schematica T-T‟ (b).

5  Radar-interpretazione

91 La presenza di faglie all‟interno o al di sotto della falda acquifera può innescare compattazione verticale differenziale nel caso di estrazioni di acqua, a causa del diverso spessore dei materiali compressibili che compongono l‟acquifero, riduzioni differenziali del livello della falda attraverso le discontinuità e inoltre variazioni laterali della compressibilità dell‟acquifero.

Cause ed estensione delle aree interessate dalle deformazioni sono note nelle aree urbane principali del MVC, quali Città del Messico, tuttavia sono ancora in fase di studio in città minori quali appunto l‟abitato di Morelia. Sulla suddetta area è stato analizzato un data stack di immagini ENVISAT (2003-2009) acquisite in geometria discendente (Cabral-Cano et al., 2010a; cfr. allegato). Tali dati sono stati elaborati sia mediante l‟approccio tradizionale per coppie di immagini (DInSAR) sia secondo più avanzate tecniche multi-interferogramma e, i risultati delle analisi, sono stati validati e confrontati con le misure GPS (2008-2010) acquisite sulle stesse aree da parte dell‟UMSNH, nonché integrati con i risultati delle campagne GPR (Ground Penetrating Radar) e tomografia sismica portate avanti dalla stessa UMSNH. Benchè l‟uso di misure GPS garantisca un elevatissimo campionamento temporale delle deformazioni e l‟eventuale individuazione di componenti stagionali su singole stazioni installate all‟interno dei centri abitati, tali misure necessitano tuttavia dell‟integrazione con dati InSAR sia per potere coprire l‟intera area urbana e studiare anche la variabilità spaziale dei campi deformativi, sia per coprire un intervallo di monitoraggio più ampio (2003-2009) rispetto a quello disponibile presso le stazioni GPS e poter valutare la risposta del terreno, in termini di accelerazione o decelerazione dei tassi di deformazione, alle estrazioni di acqua dal sottosuolo ed alla progressiva ricarica della falda.

Come già riportato da Farina et al. (2007), due diverse tipologie di movimento possono essere individuate all‟interno dell‟area urbana di Morelia: basse ma concentrate deformazioni lungo direzioni circa NE-SW o E-W, parallelamente alle strutture tettoniche presenti nell‟area (La Paloma, Central Camioniera e La Colina, La Soledad), e pattern sub-circolari di diametro di alcuni metri, corrispondenti all‟ubicazione dei principali pozzi di estrazione.

In Fig. 81 è riportata una mappa di deformazione ricavata da un interferogramma ottenuto dall‟elaborazione delle acquisizioni del 27/12/2008 e del 03/10/2009 (280 gg), caratterizzate da

baseline spaziale di 29 m, mentre in Fig. 82 è mostrata la mappa di deformazione ricavata

mediante analisi PSI dei dati 2003-2010 (Cabral-Cano et al., 2010a; cfr. allegato). Le mappe rivelano chiaramente la presenza di deformazioni nell‟area urbana, con valori massimi di circa 5-6 cm per l‟analisi DInSAR e valori massimi di 50-60 mm/anno nella mappa PSI 2003-2009.

La distribuzione dei valori di fase rivela una chiara corrispondenza tra bruschi cambiamenti di comportamento deformativo e la presenza di strutture tettoniche all‟interno del centro abitato, legate alle brusche differenze di spessore di sedimenti compressibili caratterizzanti i due lati opposti di ciascun elemento strutturale e, in alcuni casi, da componenti molto lente di deformazione legate alla tettonica locale.

Per maggiori approfondimenti riguardanti l‟analisi di mappatura rapida e valutazione della pericolosità residua eseguita per il centro abitato di Morelia, e per informazioni riguardo un‟analisi analoga eseguita su Città del Messico, si consultino i seguenti lavori scientifici allegati alla presente Tesi di Dottorato:

 CABRAL-CANO E., ARCINIEGA-CEBALLOS A., DÍAZ-MOLINA O., CIGNA F.,

OSMANOGLU B., DIXON T., DEMETS C., VERGARA-HUERTA F., GARDUÑO-MONROY V. H., ÁVILA-OLIVERA J. A., HERNÁNDEZ-QUINTERO E. (2010a) - Is there a tectonic

component on the subsidence process in Morelia, Mexico? Land subsidence, associated

hazards and the role of natural resources development, Hydrological Sciences Journal, Red Book Series. K. Prince et al. Ed. pp. 164-169.

 CABRAL-CANO E., OSMANOGLU B., DIXON T., WDOWINSKI S., DEMETS C., CIGNA F.,

DÍAZ-MOLINA O. (2010b) - Subsidence and fault hazard maps using PSInSAR and

permanent GPS networks in central Mexico. Land subsidence, associated hazards and the

role of natural resources development, Hydrological Sciences Journal, Red Book Series. K. Prince et al. Ed. pp. 255-259.

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Fig. 81 - Mappa di deformazione 2008-2009 derivante da analisi DInSAR sull‟area urbana di Morelia. L‟interferogramma è stato ottenuto mediante l‟elaborazione di due immagini ENVISAT acquisite in geometria discendente il 27/12/2008 ed il 03/10/2009.

Fig. 82 - Mappa di deformazione ricavata da analisi PSI di dati ENVISAT 2003-2009 acquisiti in geometria discendente sull‟area urbana di Morelia (Cabral-Cano et al., 2010a; cfr. allegato).

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