(IMAA-CNR), C/da S. Loja, 85050, Tito Scalo (PZ), Italy Analisi delle fluttuazione nei valori di resistività apparente misurate in Val d’Agri (Appennino Meridionale) associate a possibili effetti di sorgente Balasco M.(1), Lapenna V.(1), Romano G.(1), Telesca L.(1), Siniscalchi A.(2) (1) Istituto di Metodologie per l’Analisi Ambientale, Consiglio Nazionale delle Ricerche (IMAA-CNR), C/da S. Loja, 85050, Tito Scalo (PZ), Italy (2) Dipartimento di Geologia e Geofisica, Università di Bari, Campus Via Orabona, 70126 Bari, Italy

Rete di Monitoraggio Magnetotellurico in VDA MN:Marsico Nuovo 2007 CR: Campo Reale 2008 BA: Barricelle 2003-2005 VA: Villa d’Agri 2007 TR: Tramutola 2006-2008

Il metodo magnetotellurico/Scopi È una tecnica geofisica passiva: attraverso lo studio della propagazione del campo geomagnetico naturale terrestre si determinano le proprietà elettriche del sottosuolo Esso si basa sulla misura simultanea delle variazioni delle componenti di H e di E in superficie, legate alla funzione di trasferimento Z, da cui si ricava la resistività del sito investigato in funzione della frequenza. Ripetendo le osservazioni nel tempo e nello stesso sito, se non avvengono cambiamenti significativi della resistività, la funzione di trasferimento del sito non cambia. Eij (,t) = Zij (,t)Hij (,t) Scopo della nostra attività di monitoraggio: studio della “curva caratteristica” di app del sito di misura È necessario applicare tecniche robuste di analisi atte a definire la stabilità e l’accuratezza delle stime di resistività riuscendo a definire, alla comparsa di una variazione significativa del segnale, quale ne sia l’origine. Eij (,t) = Zij (,t)Hij (,t) + 

Stazione di Monitoraggio Magnetotellurico in VDA Ey Ecommon Ex 50 m Hx Hy

I dati periodo di misura analizzato: luglio 2007 – settembre 2008 campionamento continuo a 6.25Hz subset : 24 ore: n = 394 stima delle curve di resistività apparente nel range di frequenze 0,74473-238,31273 sec: metodi di analisi robusti (Egbert and Booker, 1986)

Metodologie d’analisi Studio delle fluttuazioni dei segnali (t, T) Variogrammi

Curva caratteristica MT di resistività apparente c(T) Ottenuta calcolando per ogni frequenza la mediana delle serie temporali di resistività

10s fluttuazione minore data missing: 7% 10s fluttuazione minore periodicità annuale superficiale periodicità di 28 giorni profonda

Metodologie d’analisi Individuazione di leggi scala Detrend Fluctuation Analysis DFA, Peng 1995

Detrend Fluctuation Analysis x(i) = serie temporale di resistività apparente i=1,2,…,N N = lunghezza della serie xave = valor medio della serie la serie viene integrata la serie viene divisa in finestre di lunghezza n e calcolato il trend lineare locale yn(k) il fit lineare y(k) complessivo della serie viene sottratto a quello locale yn(k) Se F(n) è una funzione power-law di n possiamo descrivere la fluttuazione in termini di a

> 0.5 segnale correlato positivamente rappresenta la pendenza del fit lineare di Log[F(n)] in funzione di Log(n) > 0.5 segnale correlato positivamente = 0.5 segnale non correlato (white noise) < 0.5 segnale correlato negativamente Per tutte le serie temporali ad ogni frequenza è stato calcolato l’  Un unico trend è stato ottenuto a corto periodo (0.74-1.46 sec) e a lungo periodo (>163,84 sec).

Per 1.46<Ti<163,84 si osservano trend diversi a piccola e grande scala cross-over a 26-31 giorni

>0.5 fino a T 30-40s Gli andamenti degli  a piccola e grande scala corrispondono alle dinamiche superficiali e profonde osservate nei variogrammi. cross-over  15sec

Pc3, Pulsazioni Geomagnetiche Onde magnetoidrodinamiche presenti all’interno della magnetosfera terrestre il cui periodo fondamentale è di 10-45s. Pulsazioni continue (Pc) Notazione Periodo (s) Pc1 0.2-5 Pc2 5-10 Pc3 10-45 Pc4 45-150 Pc5 150-600 Pulsazioni irregolari (Pi) Notazione Periodo (s) Pi1 10-40 Pi2 40-150 A terra l’ampiezza delle pulsazioni varia da qualche decimo fino a qualche centinaio di nT e crescenti all’aumentare della latitudine magnetica del sito di osservazione

Indici K Gli indici K forniscono una misura dell'attività geomagnetica originata dalla radiazione corpuscolare proveniente dal Sole Indice K Attività solare K≤3 Quiet sun K≤5 Minor storm K≤7 Major Storm K<7 Severe storm

Conclusioni Tecniche robuste ci hanno consentito di caratterizzare le dinamiche dei segnali, di valutarne le loro fluttuazioni e le loro possibili sorgenti. Le diverse analisi applicate convergono agli stessi risultati: La ciclicità a 28 gg ed il periodo caratteristico di 10-45sec delle fluttuazioni sembrano indicare la presenza delle Pc3 nelle serie registrate Altra ipotesi: presenza di ‘effetti di marea’ la loro azione sui fluidi profondi modifica localmente la distribuzione di resistività e quindi le stime di resistività apparente.