Monitorare le aree vulcaniche attive tramite aerofotogrammetria da drone

Monitorare siti particolarmente ostili: campi fumarolici, fangaie, crateri vulcanici attivi, è una delle sfide più dure per la ricerca vulcanologica e per la previsione dell’evoluzione di attività vulcanica fino ad una possibile eruzione. Questa sfida ambiziosa è stata risolta efficacemente con un drone equipaggiato per la fotogrammetria ad alta precisione.

‘Dopo aver studiato a partire dal 2013 le falesie costiere dell’area flegrea con tecniche di rilievo da laser scanner terrestre e di fotogrammetria da drone, abbiamo deciso di applicare le stesse tecniche agli adiacenti settori vulcanici attivi. Per oltre un anno, abbiamo monitorato la più grande fumarola dei Campi Flegrei, associata ad una estesa fangaia nella quale è assolutamente vietato l’accesso alle persone per i possibili rischi di emissione di fanghi bollenti e piccole esplosioni freatiche’, afferma Fabio Matano, ricercatore del CNR-ISMAR. Renato Somma, ricercatore dell’INGV ed associato al CNR-IRISS, aggiunge: ‘il monitoraggio dell’area fumarolica di Pisciarelli è fondamentale, sia per la comprensione dei fenomeni bradisismici in atto, che per accertare l’evoluzione dei fenomeni locali di tipo franoso e l’accadimento di esplosioni freatiche. Le attività di monitoraggio non possono essere condotte con rilievi diretti, in quanto il sito è caratterizzato da una temperatura di oltre 90°C ed emissioni fumaroliche spettacolari a temperatura di oltre 110°C’. ‘Il monitoraggio è stato eseguito attraverso rilievi aero-fotogrammetrici, ossia una tecnica di ripresa fotografica mediante l’utilizzo di un drone ottenendo un vero e proprio time-lapse fotogrammetrico. La tecnica utilizzata consente, tramite software appropriati, l’elaborazione delle immagini acquisite, georiferite nello spazio, per ricostruire in maniera tridimensionale i dettagli della superficie topografica dell’intera area’, continua Alessandro Fedele dell’INGV, ‘con questa tecnica siamo riusciti a ricostruire, mese per mese, tutte le variazioni intervenute nell’area di Pisciarelli nel tempo: dai detriti depositati, testimonianza di piccoli fenomeni franosi locali, alle tracce di fango dovute a piccole esplosioni freatiche’. Insomma, il drone ha ricostruito tutta la ‘storia’ vulcanica ed idrotermale del sito durante l’ultimo anno, con una precisione di pochi centimetri.

La fotogrammetria da drone si è dimostrata, in un limitato ambiente vulcanico tra i più ostili che si possano immaginare, un mezzo di indagine potentissimo per descrivere in maniera dettagliata, da remoto e senza alcun rischio, qualunque minima evoluzione di una zona estremamente attiva.

Il lavoro, dal titolo ‘Time-lapse landform monitoring in the Pisciarelli (Campi Flegrei-Italy) fumarole field using UAV photogrammetry’, è firmato da Alessandro Fedele, Renato Somma, Claudia Troise e Giuseppe De Natale dell’INGV, da Karen Holmberg della New York University (USA) e da Fabio Matano del CNR-ISMAR.

‘Questo lavoro dimostra le grandi potenzialità della fotogrammetria con drone per il monitoraggio di siti particolarmente ostili; nell’immediato futuro, contiamo di equipaggiare il drone con sensori di gas vulcanici e con una telecamera termica ad infrarossi, in modo tale che il drone possa effettuare un monitoraggio multiparametrico geochimico e geofisico integrato delle aree vulcaniche inaccessibili, anche in presenza di fenomeni eruttivi in atto’, conclude De Natale.

La scheda

Chi: Istituto di Scienze Marine del CNR (CNR-ISMAR); Istituto di Ricerca su Innovazione e Servizi per lo Sviluppo del CNR (CNR-IRISS); Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV); New York University (New York, USA).

Che cosa: un nuovo metodo per il monitoraggio aerofotogrammetrico con drone di aree vulcaniche attive e siti particolarmente ostili. https://doi.org/10.3390/rs13010118

Per informazioni:
Fabio Matano
CNR-ISMAR
fabio.matano@cnr.it