La perforazione scientifica nelle zone sismogeniche è ormai una realtà
Le dure condizioni atmosferiche e dell'oceano non sono riuscite a fermare l'impegno del team di ricerca per perforare a una profondità di 1.603,7 metri al di sotto del fondo del mare della zona sismica del Kumano Basin al largo delle coste del Giappone. Gli scienziati della spedizione IODOP 319 (Integrated Ocean Drilling Program), finanziati dall'UE, stanno perforando nella parte superiore della zona sismica della fossa di Nankai per capire meglio le formazioni geologiche e le caratteristiche delle linee di forza della regione. Il team internazionale di scienziati a bordo della nave da perforazione di alto mare Chikyu - la prima nave da perforazione in grado di perforare con riser in zone sismogeniche difficili da raggiungere - dovrebbe portare a termine la prima perforazione entro la prima settimana di agosto. Il progetto è gestito dall'Agenzia giapponese per la scienza e tecnologia marina e terrestre (JAMSTEC), partner di IODP. Il progetto è in parte finanziato dal Consorzio europeo per la perforazione oceanica ai fini di ricerca (European Consortium for Ocean Research Drilling o ECORD), finanziato nell'ambito del meccanismo di finanziamento ERA-Net del Sesto programma quadro (6° PQ). L'ECORD è la struttura di gestione europea per la perforazione oceanica scientifica nell'ambito dello IODP, un programma di ricerca marina mondiale che esplora la storia e la struttura del nostro pianeta registrata nei sedimenti e nelle rocce del fondo marino e che monitora gli ambienti al di sotto del fondo del mare. In questo studio, l'equipaggio della CHIKYU ha usato la perforazione con riser, una tecnica che permette di prelevare campioni di fango e portarli in superficie senza rovesciarli, da circa 700 metri al di sotto del fondo marino fino al fondo della perforazione. La perforazione con riser permette la circolazione del fluido di perforazione, contribuendo in maniera efficace a mantenere l'equilibrio di pressione all'interno del pozzo di perforazione. Questa innovativa tecnologia ha aiutato l'equipaggio a condurre test dinamici di formazione usando per la prima volta una strumentazione di registrazione cronologica, la quale misura la tensione, la pressione dell'acqua e la permeabilità delle rocce, hanno spiegato gli scienziati. Il team ha recuperato ed esaminato sezioni del fluido di perforazione in circolazione per capire meglio i cambiamenti nella perforazione; questi cambiamenti riflettono infatti le alterazioni delle condizioni del pozzo, come l'età o la natura del contenuto minerale. Il team ha inoltre raccolto carote da una profondità di 1.593,3 metri sotto il fondo del mare. "Questa tecnologia d'avanguardia permette agli scienziati di accedere ad aree sconosciute. Fornirà molte informazioni importanti su cosa è successo nella zona sismogenica nel passato e sulla sua condizione attuale," ha spiegato uno degli scienziati a capo del progetto, la dott.ssa Lisa McNeill del Centro oceanografico nazionale presso l'Università di Southampton nel Regno Unito. "Sono molto lieta di essere un membro del gruppo scientifico che sta effettuando la prima operazione di perforazione con riser nella fossa di Nankai." Da parte sua, un altro scienziato a capo del progetto, il professor Timothy Byrne dell'Università del Connecticut negli Stati Uniti, ha detto: "Questi due parametri - la magnitudine della forza e la pressione dei pori - sono entrambi importanti per capire i terremoti." In seguito, i ricercatori useranno la perforazione senza riser nella parte più bassa della faglia che si dirama dalla zona sismogenica. Gli scienziati credono che le faglie estese, che sono faglie inverse molto lunghe originate dalla placca di subduzione, potrebbero essere un fattore nella formazione degli tsunami. Useranno la tecnica LWD (logging-while-drilling) per misurare le proprietà delle rocce, la formazione geologica e le caratteristiche geofisiche della zona. Si prevede che il lavoro del team della Chikyu porterà a conoscenze scientifiche fondamentali sulle attività sismiche del passato e sui processi di sviluppo del "prisma di accrescimento" della fossa di Nankai, che è un cuneo formatosi gradualmente su una placca tettonica non di subduzione. Si auspica inoltre di ottenere migliori conoscenze sul verificarsi degli tsunami e dei grandi terremoti. "Grazie all'impegno dei perforatori e dei gruppi operativi, siamo riusciti a condurre diversi esperimenti molto difficili, molti dei quali possono essere effettuati solo con perforazioni con riser," ha commentato uno degli scienziati a capo del progetto, Demian Saffer della Pennsylvania State University negli Stati Uniti. "Infine, abbiamo in programma di installare sistemi di osservazione a lungo termine in queste perforazioni, che ci permetteranno di monitorare continuamente la formazione geologica durante il ciclo sismico."
Paesi
Regno Unito