LO STUDIO DEL RADON COME PRECURSORE SISMICO
E LE ANOMALIE RILEVATE DURANTE LA CRISI SISMICA DELL’ITALIA CENTRALE (2016–2017)

Fin dagli anni ’60 i primi pionieri, in particolare in Cina e in Italia (Monte Amiata), notarono che, prima di terremoti di una certa entità, si registravano picchi nei livelli di radon nel suolo. Questo gas radioattivo, prodotto dal decadimento dell’uranio, sembrava fuggire dalle rocce appena fratturate dalle tensioni tettoniche.

Retaggio storico

• Anni ’60–’70: i ricercatori misuravano radon con campionamenti manuali e camere di chiusura del suolo, osservando correlazioni sporadiche con scosse di magnitudo ≥ 5.
  
• Anni ’80–’90: comparsa dei primi sensori in continuo basati su camere a ionizzazione e scintillatori, capaci di schermare in parte l’influenza meteorologica.
  
• Anni 2000: integrazione delle misure di radon con monitoraggi geoelettrici, piezometrici e satellitari per ottenere un quadro multi-parametrico.
  

Il Progetto Tellus

Dal 2015 Tellus Project (IARESP) ha piazzato una rete di stazioni geochimiche e geofisiche attorno al Gran Sasso, dotate di:

• sensori di radon in continuo (risoluzione 10 minuti)
  
• monitoraggio di CO₂, temperatura, pressione e umidità del suolo
  
• telemetria GSM/GPRS per trasmissione in tempo reale
  

Questa infrastruttura ha permesso di raccogliere dati ad alta frequenza e di discriminare più agevolmente segnali geologici da quelli meteorologici.

Caso di studio: la sequenza 2016–2017

Tra agosto 2016 e gennaio 2017 la zona di Amatrice, Norcia e Capitignano ha vissuto tre terremoti principali:

• Amatrice 24 agosto 2016 Mw 6.0 anomalia con picco 24/36 ore prima
  
• Norcia 30 ottobre 2016 Mw 6.5 anomalia con picco 40/60 ore prima
  
• Capitignano 18 gennaio 2017 Mw 5.5 anomalia con picco 48 ore prima

Le serie temporali qui sopra (parte bassa dell’immagine) mostrano chiaramente la risposta del radon alle fratture tettoniche. Gli incrementi raggiunsero, in alcuni casi, fino al 150–200% rispetto al livello di base.

Interpretazione e limiti

• Meccanismo fisico: le rocce sottoposte a stress rilasciano radon intrappolato nelle fratture, che risale fino alla superficie.
  
• Variabilità locale: composizione litologica e permeabilità influenzano l’ampiezza e la durata dell’anomalia.
  
• Rumore di fondo: variazioni meteorologiche e attività umane possono generare falsi positivi. Per questo è cruciale un approccio multi-parametrico.
  

Prospettive future

• Espansione della rete: estendere il monitoraggio anche in altre aree del territorio italiano, in particolare in quelle a maggior pericolosità sismica e con maggiore frequenza di piccoli terremoti, per coprire l’intero arco appenninico.
  
• Machine learning: applicare algoritmi avanzati per riconoscere pattern di anomalia e ridurre i falsi allarmi, sfruttando l’enorme quantità di dati raccolti negli ultimi dieci anni dalle stazioni Tellus.

Riferimenti

• L. Nicoli, G. Massimiani, S. Segantini, M. Zucchetti (2019), Detection of Radon Emissions during 2016/2017 Earthquakes in Abruzzo.
  Link alle pubblicazioni Tellus