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Monitoraggio innovativo per le coste e l’ambiente marino

MONICA

Finanziamento del: Ministero dell’Istruzione, Università e Ricerca (MIUR)  
Calls: PON 2010
Data inizio: 2011-06-01  Data fine: 2015-05-31
Budget totale: EUR 7.491.100,00  Quota INO del budget totale: EUR 900.000,00
Responsabile scientifico: Giuseppe De Natale    Responsabile scientifico per INO: Ferraro Pietro

Principale Organizzazione/Istituzione/Azienda assegnataria: Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV)

altre Organizzazione/Istituzione/Azienda coinvolte:
Aster S.p.A.
CNR – Istituto di Microelettronica e Microsistemi (IMM)
CNR-Istituto per l’Ambiente Marino Costiero
Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia
Lead Tech
Seconda Università di Napoli
Università di Napoli “Federico II”
Vitrociset

altro personale INO coinvolto:
Gagliardi Gianluca
Avino Saverio
De Natale Paolo
De Rosa Maurizio
Gagliardi Gianluca
Paturzo Melania
Rocco Alessandra


Abstract: Il progetto MONICA si propone di contribuire efficacemente alla prevenzione e alla gestione delle emergenze ambientali, in particolare quelle marine e costiere, attraverso la realizzazione di un sistema di monitoraggio innovativo, basato su una infrastruttura di comunicazione in fibra ottica, installata su fondale marino, che colleghi in rete una serie di sensori, sia innovativi che già esistenti.
Le attività di monitoraggio nelle aree emerse saranno svolte prevalentemente lungo falesie costiere tufacee selezionate del Golfo di Pozzuoli allo scopo valutare le condizioni di stabilità generale e di vulnerabilità dei versanti rispetto alle pericolosità naturali, con particolare riferimento al rischio idrogeologico.
I risultati attesi del “Segmento Costiero” del progetto MONICA includono la realizzazione di un sistema di allerta precoce per la gestione delle emergenze e la definizione delle azioni necessarie per la mitigazione del rischio frane negli insediamenti costieri.
Dal punto di vista geofisico, i parametri fondamentali da monitorare sono variazioni di sforzo, deformazioni statiche, dinamiche ed acustiche.
Le deformazioni lente rappresentano l’effetto più importante dell’azione delle sorgenti tettoniche e vulcaniche sulla matrice solida delle rocce terrestri ed accompagnano anche, tipicamente, le fasi che precedono il distacco di frane, mentre le rapide deformazioni transienti (accelerazioni) sono associate direttamente ai terremoti ed alle microfratture che precedono il distacco delle frane e, teoricamente, gli stessi forti terremoti ed eruzioni vulcaniche.
Dal punto di vista geochimico i parametri più importanti da monitorare sono variazioni di flusso e concentrazione di gas nelle fumarole sottomarine, che corrispondono alle variazioni dei parametri termodinamici nel sottosuolo, indotte dalla fratturazione delle rocce oppure da movimenti di masse magmatiche verso la superficie.
Dal punto di vista fisico-chimico, i parametri più importanti da monitorare sono temperatura e pressione dell’acqua e atmosferica, moto ondoso superficiale e sotto-superficiale, intensità e direzione del vento, nonché degli inquinanti marini ed aerei.

Esperimenti/Studi INO correlati:
Evanescent-wave sensing and spectroscopy
Surface-plasmon resonance sensing with cavity-enhanced methods
Whispering gallery mode optical resonators

Risultati scientifici:
1) Microscopy imaging and quantitative phase contrast mapping in turbid microfluidic channels by digital holography
2) On the holographic 3D tracking of in vitro cells characterized by a highly-morphological change
3) Frequency comb spectroscopy apparatus and method of frequency comb spectroscopy
4) Clear coherent imaging in turbid microfluidics by multiple holographic acquisitions
5) Optical resonators for physical and chemical sensing
6) Enhancing depth of focus in tilted microfluidics channels by digital holography
7) Optical Cavity-Enhanced Surface Plasmon Resonance refractive index sensing
8) Novel laser techniques for Surface Plasmon Resonance sensing
9) Evanescent-wave comb spectroscopy of liquids with strongly dispersive optical fiber cavities
10) Surface plasmon resonance optical cavity enhanced refractive index sensing
11) Investigating the resonance spectrum of optical frequency combs in fiber-optic cavities
12) Evanescent wave comb spectroscopy in fiber-optic resonators
13) Cavity ring down surface plasmon resonance chemical sensing
14) An Optical-Cavity Enhanced method for Surface Plasmon Resonance sensing
15) Broadband Fiber Dispersion Spectroscopy of Liquids with Optical Frequency Combs
16) Fiber-optic resonators for strain-acoustic sensing and chemical spectroscopy
17) Cavity-enhanced surface-plasmon resonance sensing: modeling and performance
18) Fiber-Optic Cavities for Physical and Chemical Sensing
19) High-sensitivity ring-down evanescent-wave sensing in fiber resonators

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