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L'INGV nel Mar Mediterraneo
La ricerca, le infrastrutture di osservazione e di servizio relativi all'ambiente marino.
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Oceanografia operativa
L’oceanografia operativa e la modellistica di circolazione marina sono tra le tematiche trainanti dell’attività di ricerca della Sezione di Bologna. Da molti anni la sezione ha sviluppato e gestisce il Mediterranean Forecasting System (MFS), un servizio oceanografico che produce analisi e previsioni per il Mar Mediterraneo, considerato un hotspot del cambiamento climatico. Lo studio della variabilità e della circolazione marina viene effettuato sia mediante osservazioni che con dati da modello, anche nell'ambito del progetto MACMAP , coordinato dalla Sezione di Bologna. L’integrazione di dati marini provenienti dalle principali infrastrutture europee ( Copernicus Marine Service , SeaDataNet, EMODnet ) ed internazionali ( World Ocean Database ) permette inoltre il continuo sviluppo di tecniche di validazione di modellistica oceanografica, di controllo di qualità di dati in situ, di indicatori per il monitoraggio dello stato del mare e di collezioni di dati storici e climatologici del Mediterraneo su scala decadale. Sezione di riferimento: Bologna
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Stazione costiera LabMare
La stazione costiera del LabMare è posizionata all’interno della “ Smart Bay Santa Teresa ” (Punto 4) ed è costituita da una piattaforma multi-parametrica cablata posta a 10 m di profondità e circa 80 m dalla riva. E’ dotata di sensori per il monitoraggio dei parametri ambientali marini, per lo studio del cambiamento climatico e di speciali gabbie, per lo studio della degradazione delle plastiche in ambiente marino. Inoltre, può essere utilizzato come un vero e proprio laboratorio di sperimentazione per testare tecnologie all’avanguardia e sensori subacquei innovativi. Il collegamento cablato dell’infrastruttura permette la fruizione in tempo reale dei dati geofisici e oceanografici acquisiti. L’osservatorio sottomarino è stato installato nel 2020 dal Distretto Ligure delle Tecnologie Marine (DLTM), una collaborazione tra INGV, ENEA, CNR, Istituto Idrografico della Marina Militare, Comune di Lerici e Cooperativa Mitilicoltori Associati, nell’ambito del progetto LabMare finanziato dalla Regione Liguria. Sezione di riferimento: Roma2 - Geomagnetismo, Aeronomia e Geofisica Ambientale
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Stazione profonda LabMare
La stazione profonda del LabMare , denominata “Levante Canyon Mooring”, è un osservatorio sottomarino posto al largo della costa delle Cinque Terre, a circa 600 m di profondità. La stazione è un sistema di monitoraggio multidisciplinare offshore per l’acquisizione ed elaborazione di dati geofisici ed idro-oceanografici del Mar Ligure, messo a mare il 23 settembre 2019. Questo osservatorio, è posizionato in corrispondenza di un canyon sottomarino ed ha l’obiettivo primario di fornire dati per lo studio dei cambiamenti climatici, la protezione degli ecosistemi marini e la mitigazione dei rischi naturali legati ad attività antropiche. Nello specifico è costituito da una catena strumentata dedicata al monitoraggio geofisico ed oceanografico in mare profondo di parametri come salinità, temperatura, apporto di sedimenti e velocità della corrente, per lo studio del fondo e della colonna d’acqua. L’osservatorio sottomarino è gestito dal Distretto Ligure delle Tecnologie Marine (DLTM), in collaborazione con INGV, ENEA, CNR, Istituto Idrografico della Marina Militare, nell’ambito del progetto LabMare finanziato dalla Regione Liguria. Sezione di riferimento: Roma2 - Geomagnetismo, Aeronomia e Geofisica Ambientale
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Laboratorio di Smart Bay Santa Teresa
Smart Bay Santa Teresa è un laboratorio naturale di ricerca, tecnologia, turismo sostenibile e molluschicoltura. La Baia di S. Teresa, che mantiene da sempre un forte carattere naturale nonostante la vicinanza con il porto della Spezia, ospita preziosi ecosistemi marini e terrestri, la cui conoscenza e conservazione è di grandissima importanza per il nostro futuro. Questo ambiente infatti fornisce servizi ecosistemici quali cibo, regolazione del clima, purificazione di acqua e aria, servizi ricreativi e culturali, contribuendo inoltre all’adattamento al cambiamento climatico. Per comprendere a fondo il funzionamento di questi ecosistemi è fondamentale eseguire osservazioni dell’ambiente estese nel tempo ed acquisire enormi moli di dati che ci permettano di descrivere e comprendere i cambiamenti in atto. ENEA, CNR e INGV, Comune di Lerici, Scuola di Mare S. Teresa e Cooperativa Mitilicoltori Associati, con il contributo di tutti i fruitori della Baia, collaborano per rendere questa baia un modello di ecosistema per contrastare gli effetti del cambiamento climatico. Sezione di riferimento: Roma2 - Geomagnetismo, Aeronomia e Geofisica Ambientale
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Laboratori di Lerici
A Lerici è attivo il Laboratorio di Geofisica Marina che dispone di un'imbarcazione carrellabile e un catamarano elettrico autonomo per rilievi in acque basse. Il Laboratorio dispone anche di gravimetri e magnetometri terrestri e marini. Gli obiettivi principali del laboratorio sono quelli di manutenere, integrare e sviluppare la strumentazione utilizzata in campagne geofisiche ed oceanografiche per lo studio del fondale marino e della colonna d’acqua, sia in aree costiere sia su alti fondali. E’ in fase di allestimento anche il laboratorio per la gestione della strumentazione marina degli osservatori dell’infrastruttura Western Ionian Sea (punto 16). Le attività di ricerca, qui sviluppate, sono incentrate sull’analisi multidisciplinare delle serie temporali dei dati acquisiti dagli osservatori sottomarini, lo studio dei processi di generazione tsunami e lo sviluppo di procedure di monitoraggio tsunami in mare aperto. Sempre a Lerici è allestito anche il laboratorio geofisico per la sicurezza portuale e costiera, nel quale si studia la dinamica mareale di origine meteorologica, lo sviluppo di sistemi per la sicurezza della navigazione, l'aggiornamento real-time della batimetria portuale e lo sviluppo di sistemi magnetometrici subacquei per la detection di operatori ostili in avvicinamento ad infrastrutture critiche. Sezione di riferimento: Roma2 - Geomagnetismo, Aeronomia e Geofisica Ambientale
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Laboratorio di Micropaleontologia
Il laboratorio di Micropaleontologia (disciplina che studia fossili di dimensioni comprese tra pochi micron e qualche centimetro), è dedicato alla preparazione di campioni di rocce sedimentarie e sedimenti marini per lo studio dei Nannofossili Calcarei. I Nannofossili Calcarei sono resti di alghe marine unicellulari planctoniche, che abitano quasi tutti gli ambienti marini da circa 200 Ma e sono utilizzati per studi di biostratigrafia e paleoclimatologia. L’attività di ricerca principale riguarda lo studio dei sedimenti del Mediterraneo, per l’individuazione delle principali oscillazioni climatiche nel corso del Quaternario e della variabilità delle precipitazioni atmosferiche degli ultimi 2000 anni. Questa attività viene svolta nell’ambito di progetti scientifici nazionali ed internazionali come AMUSED , ERC-Consolidator TIMED , IRIDYA . Sezione di riferimento: Pisa
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Lo studio dell'inquinamento da marine litter
Il Parco Regionale di Migliarino, San Rossore e Massaciuccoli dal 2013 è diventato un sito rilevante per lo studio di rifiuti antropogenici in ambiente marino, grazie al Progetto SeaCleaner , nato da CNR-ISMAR e INGV in collaborazione con altri enti di ricerca ed associazioni tra cui il CNR-IFC. Il Progetto si focalizza sullo studio delle dinamiche di dispersione e di accumulo dei marine litter, uno dei problemi ambientali emergenti degli ultimi decenni, specialmente nelle aree costiere isolate o protette. Il lavoro si svolge in varie fasi: 1) monitoraggi mirati alla classificazione e alla quantificazione dei marine litter spiaggiati; 2) esperimenti che permettono di tracciare e seguire le rotte dei rifiuti che fuoriescono dai fiumi; 3) affinamento di modelli numerici per prevedere la dispersione dei rifiuti dalle foci fluviali; 4) educazione e divulgazione per trasformare le conoscenze acquisite dalla ricerca in consapevolezza del problema da parte di tutti. Sezione di riferimento: Roma2 - Geomagnetismo, Aeronomia e Geofisica Ambientale
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Oceanografia storica
L’INGV possiede una biblioteca storica dotata di più di 200 libri antichi, che dal 1494 al 1799, ripercorrono la storia del mare. I volumi, di eccezionale valore culturale, nel 2019 sono stati catalogati all’interno del Servizio Bibliotecario Nazionale, che li ha inclusi nell’Istituto Centrale per il Catalogo Unico delle Biblioteche Italiane. L’INGV, insieme all’Historical Oceanography Society, oltre a tutelare e conservare questa importante collezione, cerca di divulgare le informazioni scientifiche, le curiosità e le storie degli autori di queste opere. Lo studio della storia del mare e degli uomini che hanno investigato i fenomeni naturali è, infatti, molto affascinante: sono tanti i personaggi, più o meno famosi, che nel corso della storia hanno studiato i fenomeni marini come le maree, le correnti e le onde, da Aristotele a Plinio il Vecchio, da Galileo a Robert Hooke. Il progetto MACMAP si impegna, ad esempio, a recuperare dei dati storici utili per lo studio del cambiamento climatico nel Mediterraneo nel passato. Sezione di riferimento: Roma2 - Geomagnetismo, Aeronomia e Geofisica Ambientale
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Infastruttura Medusa
MEDUS A è un’infrastruttura marina permanente di monitoraggio e ricerca concepita per la misura delle deformazioni del suolo a fondo mare. E' costituita da quattro sistemi tra loro equivalenti, attualmente installati ed operativi nel Golfo di Pozzuoli, distanti da 1 a 2,5 km dalla costa. Ognuno dei quattro sistemi è formato da un osservatorio strumentato sottomarino, con sensori di tipo geofisico e oceanografico collegati mediante uno speciale cavo elettrico ad una boa fuori dall’acqua. Ciascun osservatorio è posizionato su un fondale variabile, dai 40 ai 100 m di profondità. Tutti i dati forniti vengono trasmessi in continuo, in modalità wireless ed in tempo reale, alla Sala Operativa di monitoraggio dell’Osservatorio Vesuviano, dove sono acquisiti, archiviati e successivamente analizzati ed integrati unitamente a quelli prodotti dalle reti di monitoraggio a terra. L’infrastruttura MEDUSA è stata realizzata, e successivamente potenziata, su fondi dei progetti infrastrutturali della rete di ricerca scientifica europea sul mare (EMSO), e da altri progetti in corso di realizzazione. Sezione di riferimento: Napoli - Osservatorio Vesuviano
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Monitoraggio delle temperature marine
Grazie al Progetto Istituzionale di ricerca MACMAP , i ricercatori hanno ripreso un'attività di monitoraggio già condotta dal 1999 al 2019 da ENEA, volta a raccogliere dati di temperatura delle acque del Mar Ligure e Tirreno. In particolare, lungo la rotta Genova-Palermo, sono acquisite e analizzate le temperature della colonna d’acqua, con il lancio di sonde che possono raggiungere, a seconda della tipologia, i 1800 metri di profondità. Questo tipo di monitoraggio fornisce una serie di misure unica per durata e accuratezza per tutto il Mediterraneo fornendo informazioni circa la variazione di calore dei nostri mari. Questi dati sono preziosi per lo studio del clima, per lo sviluppo e il mantenimento di servizi meteo-marini operativi e per la salvaguardia dell’ecosistema marino Mediterraneo. Il progetto vede la collaborazione tra INGV ed ENEA e il supporto delle navi della compagnia Grandi Navi Veloc i. Sezione di riferimento: Bologna
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Studio del sistema idrotermale del Marsili
Il vulcano Marsili è il più grande seamount del Mediterraneo, lungo oltre 60 km e largo circa 30 km, ubicato a 80 km a nord dell’arcipelago delle isole Eolie. Oggi il vulcano si erge per oltre 3000 m dal bacino alla sua vetta, situata a circa 500 m di profondità. L’INGV ha condotto varie campagne oceanografiche sul Marsili, finalizzate a studiarne la struttura interna e l’evoluzione. Grazie ai dati magnetici acquisiti sul Marsili durante una di queste campagne, è stato possibile datare l’inizio della formazione dell’edificio vulcanico a circa 800 mila anni fa. Durante una campagna oceanografica condotta dall’INGV sono stati fotografati dei camini idrotermali, in prossimità della cresta, che dimostrano l’esistenza di un sistema idrotermale sul vulcano. Sezione di riferimento: Roma2 - Geomagnetismo, Aeronomia e Geofisica Ambientale
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Attività di ricerca a Palermo
La sezione di Palermo svolge attività di ricerca scientifica e tecnologica sulle tematiche marine nell'ambito di diversi progetti: MARINE HAZARD (PON ricerca), IDMAR (POR Sicilia), IPANEMA (PON Infrastrutture), MACMAP (Prog. dipartimentale), DOORS (H2020). Il personale inoltre collabora con altri Enti e Università Italiane attraverso la Joint Research Unit EMSO-Italia, condividendo le infrastrutture per il monitoraggio e la ricerca in ambiente marino e sottomarino. Attualmente la sezione di Palermo dispone di una flotta di osservatori sia fissi che rilocabili grazie a collaborazioni con l’industria e alla partecipazione in numerosi progetti. Gestisce inoltre un sistema autonomo meda-osservatorio di fondo mare deposto al largo di Panarea (punto 13) che consente di avere dati utili a valutazioni vulcanologiche, climatologiche ed energetiche. Sezione di riferimento: Palermo
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Osservatorio multiparametrico di Panarea (Isole Eolie)
L’osservatorio sottomarino di Panarea è collegato ad una boa di superficie al largo dell’isola nell'arcipelago eoliano. Opera in near real-time dal Dicembre 2015. I dati acquisiti sono raccolti presso il Centro Elaborazione Dati (CED) di Palermo. L'osservatorio raccoglie dati da un'ampia gamma di sonde: acustica, CO2 disciolta, ossigeno disciolto, temperatura dei venti, pressione, conducibilità e pH. Le condizioni ambientali di questo sito sono estreme, ospitando il sistema idrotermale più attivo del Mediterraneo. L'elevata portata di anidride carbonica, le temperature fino a 140° C, il pH inferiore a 3 e la conducibilità elettrica superiore a quella della normale acqua di mare, fanno dell'isola di Panarea un laboratorio naturale per l'osservazione dell’ambiente sottomarino in grado di fornire contributi importanti anche per la comprensione delle variazioni del clima. Sezione di riferimento: Palermo
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Modelli digitali del terreno e dei fondali dell’arcipelago di Panarea (Isole Eolie)
Nell’ambito del progetto PANDCOAST, finanziato dall’INGV, i ricercatori hanno realizzato modelli digitali del terreno e del fondale dell’arcipelago di Panarea, isole Eolie. La finalità è di disporre di dati territoriali ad altissima risoluzione di questo vulcano per monitorare la continua e intensa attività idrotermale, le deformazioni del suolo e le variazioni topografiche. Lo studio si avvale di dati GNSS (Global Navigation Satellite System), batimetrici multibeam e aerofotogrammetrici LiDAR da aereo. Sezione di riferimento: Osservatorio Nazionale Terremoti
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Le pocket beaches
Il monitoraggio delle pocket beaches, piccole spiagge bordate e protette dai promontori aggettanti, nasce con il Progetto BESS (Interreg Italia-Malta) e ha lo scopo di salvaguardare il particolare sistema ambientale delle coste delle isole siciliana e maltese. Queste micro-spiagge risultano essere un elemento sentinella dell’ambiente marino costiero poiché esistono grazie ad un equilibrio tra erosione ed arretramento delle falesie, che generano il deposito costiero e l’azione delle onde che impattano sulla costa. Per tale motivo le pocket beaches costituiscono uno strategico sistema osservativo naturale, le cui modifiche delle caratteristiche geologiche, geomorfologiche ed idrologiche o di altri elementi naturali (fauna e flora) possono dare indicazioni sulle dinamiche costiere legate a fattori climatologici e/o antropici. La rete di monitoraggio prevede tre stazioni accelerometriche in tre pocket beaches: in Sicilia a Capo Milazzo (ME) e a Cava D’Aliga, a Malta a Ramla Bay Malta. I sensori registrano l’intensità e la frequenza dei treni d’onda incidenti sulla costa e insieme a sistemi di telecamere e stazioni meteo permettono di valutare l’evoluzione della linea di costa nel tempo. Sezione di riferimento: Palermo
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Osservatorio multiparametrico NEMO-SN1
NEMO-SN1 è un osservatorio multiparametrico deposto a grande profondità (2100 m) a 25 km dalla costa, di fronte al porto di Catania. La sua posizione è strategica per la vicinanza al vulcano Etna, per l’intensa attività sismica della zona e per lo studio della circolazione oceanografica e degli scambi tra Mar Ionio e Mar Tirreno. Grazie ad un cavo elettro-ottico che lo collega alla stazione di terra è costantemente alimentato e i dati acquisiti vengono inviati in tempo reale alla stazione a terra (punto 18). L’acquisizione continuativa di serie di dati e la disponibilità di essi in real-time sono importanti per il rilevamento di cambiamenti su scala temporale di lungo e breve termine. NEMO-SN1 è la principale componente osservativa dell’Infrastruttura Western Ionian Sea che fa parte dell’infrastruttura di ricerca europea European Multidisciplinary Seafloor and water column Observatory, EMSO. Sezione di riferimento: Roma2 - Geomagnetismo, Aeronomia e Geofisica Ambientale
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Mooring Galatea
Nelle prossimità dell’osservatorio multiparametrico NEMO-SN1 (punto 16) è stato installato un mooring - Galatea - in collaborazione con CNR-ISMAR. Un mooring è un insieme di strumenti disposti a differenti profondità, lungo un cavo ancorato sul fondo marino. Galatea costituisce un punto fisso di misura che permette di registrare nel tempo differenti parametri chimico-fisici (temperatura, salinità, pressione, ossigeno, torbidità) e dinamici (intensità delle correnti marine) a diverse profondità, permettendo di integrare le misure prese da NEMO-SN1 sul fondo del mare con lo stato della colonna d’acqua sovrastante. I dati integrati ottenuti negli ultimi 10 anni rivelano ambienti tutt’altro che stabili. Questa variabilità potrebbe contribuire al progressivo riscaldamento che si sta registrando in tutti i mari. Il personale che gestisce l’osservatorio multiparametrico NEMO-SN1 (punto 16) e del mooring Galatea lavorano presso la sede centrale e di Lerici dell’INGV, nella sezione di Roma2. Sezione di riferimento:Roma2 - Geomagnetismo, Aeronomia e Geofisica Ambientale
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Stazione di terra di Catania
La stazione di terra dell’osservatorio multiparametrico NEMO-SN1 è ubicata a Catania all’interno di una sede dei Laboratori Nazionali del Sud dell’INFN, presso il porto. Garantisce la fornitura di potenza necessaria all’osservatorio (punto 15) alimentato mediante un cavo elettro-ottico. Mediante lo stesso cavo i dati registrati vengono trasferiti a terra in tempo reale e vengono inseriti nel database www.moist.it . Nella stazione di terra vengono inoltre effettuati tutti i test di connessione e controllo dell’osservatorio e della strumentazione installata su di esso, prima di ogni operazione di deposizione a mare. Sezione di riferimento: Roma2 - Geomagnetismo, Aeronomia e Geofisica Ambientale
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Stazione di terra di Portopalo
Come per Catania, anche la Stazione di terra di Portopalo co-gestita da INFN e INGV permette tramite un cavo elettro-ottico di alimentare gli osservatori e trasferire dati in tempo reale. Nella sede di Portopalo è presente un laboratorio in cui vengono effettuati i test di connessione e controllo degli osservatori prima della loro deposizione a mare. La Stazione di terra di Portopalo presenta anche il primo data center italiano afferente ad EMSO. Qui confluiranno tutti i dati degli osservatori presenti nella facility di EMSO Western Ionian Sea. La creazione del data center di EMSO permetterà l’archiviazione, la gestione e la pubblicazione dei metadati e dati acquisiti dagli esperimenti del nodo INGV di EMSO e darà l’opportunità di condividere dati ma anche storage e potenza di calcolo con i corrispettivi data center degli omologhi nodi di EMSO europei nell’ottica dell’open data through cloud. Sezione di riferimento: Roma2 - Geomagnetismo, Aeronomia e Geofisica Ambientale
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Studi sulla subsidenza della laguna di Venezia
Nell’ambito del progetto europeo Savemedcoasts2 , i ricercatori INGV, in collaborazione con partner stranieri, hanno effettuato diversi studi sugli scenari previsti dell’aumento del livello marino fino all’anno 2100 nel Mediterraneo. Tra le varie zone, hanno studiato come questo potrebbe cambiare nella laguna veneta a causa degli effetti combinati della variabilità climatica naturale e della subsidenza (lento movimento verso il basso della crosta terrestre), in assenza di sistemi di protezione, come il MOSE. Le analisi sono state effettuate analizzando i dati acquisiti da stazioni mareografiche (dell’ISPRA, del Permanent Service for Mean Sea Level di Liverpool e del Consorzio Venezia Nuova), da stazioni GNSS (Global Navigation Satellite System), di interferometria satellitare InSAR e infine da dati topografici acquisiti con tecnica LiDAR da aereo. Sezione di riferimento: Osservatorio Nazionale terremoti
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Monitoraggio delle deformazioni in Adriatico settentrionale
Lungo la costa adriatica il personale INGV gestisce una rete di stazioni permanenti installate a terra e su piattaforme petrolifere in mare (ENI S.p.A.) per misurare la deformazione del suolo lungo la linea di costa e del fondale marino nell’area del Mar Adriatico Settentrionale. La strumentazione di acquisizione è costituita da stazioni GPS operanti in continuo, installate in prossimità di 13 “centri di stoccaggio” situati lungo la costa e 24 piattaforme per la produzione di idrocarburi, posizionate nell’Adriatico settentrionale. La misura delle deformazioni del suolo lungo la linea di costa è effettuata anche tramite tecniche di interferometria satellitare InSAR, attraverso l’elaborazione di immagini radar. La realizzazione e gestione della rete, le elaborazioni dei dati satellitari e l’attività di ricerca sono frutto della collaborazione tra INGV e il Ministero dello Sviluppo Economico. Qui il database GPS. Qui il database InSAR Sezione di riferimento: Osservatorio Nazionale Terremoti
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Le emissioni idrotermali del Kolumbo
Il vulcano sottomarino Kolumbo si trova nel mar Egeo (Grecia), circa 7 km a nord-est della famosa isola di Santorini, ed è parte dell’arco vulcanico ellenico formatosi per subduzione della placca Africana al di sotto di quella Europea. Il cratere del Kolumbo ha 1,7 km di diametro, è profondo 500 m ed il suo orlo si eleva fino a circa 18 m al di sotto della superficie del mare. La sua ultima eruzione risale al 1650, ma a tutt’oggi è caratterizzato da sismicità spesso superiore a quella della limitrofa Santorini, tale da essere considerato più attivo. Nel 2006, al fondo del cratere è stato scoperto un esteso campo di emissioni idrotermali che è stato oggetto di vari studi. Una campagna oceanografica multidisciplinare effettuata nel 2014, ha consentito di campionare le emissioni, che consistono di acque termali con temperature fino a 220°C e gas costituiti per >97% da CO 2 . Attualmente, l’INGV è coinvolto nel progetto di ricerca Greco denominato SANTORY ( Santory.gr ), che prevede studi multidisciplinari del vulcano Kolumbo e l’installazione di un osservatorio vulcanico al fondo del mare con l’obiettivo di acquisire dati in real-time e nel lungo tempo, per conoscere meglio non solo lo stato di attività del vulcano, ma anche dell’ecosistema marino circostante. Sezioni di riferimento: Milano, Palermo