GEOFISICA APPLICATA
Il gruppo di ricerca si occupa dello studio, dell’implementazione e dell’applicazione di metodi geofisici per la soluzione di problemi ingegneristici, ambientali e geologici a profondità e scale diverse. I metodi studiati spaziano dalla sismica all’elettromagnetismo con applicazioni e finalità diverse, fortemente multidisciplinari e a supporto/integrazione di altri campi di ricerca (es. ingegneria ambientale e geotecnica, geologia, idrologia e idrogeologia, energia, georisorse e materie, adattamento ai cambiamenti climatici e transizione energetica, geomeccanica, archeologia, pedologia…).
Il lavoro del gruppo include test sperimentali in laboratorio, indagini di terreno, sviluppo di nuove tecniche di analisi dati e modellazione numerica. Le attività sono supportate dal contributo di di studenti, studentesse, dottorande/i e assegniste/i di ricerca che partecipano attivamente allo sviluppo di soluzioni e metodi innovativi.
Il gruppo attrae fondi di ricerca a livello internazionale (alcuni esempi: FUTURE, SMART EXPLORATION, SOILCAM) e nazionale (es. ICEtoFLUX e progetti PRIN2022: THEROCKLAB e GEOCHARME). É coinvolto in attività di ricerca e sviluppo nei partenariati estesi, negli ecosistemi e nelle infrastrutture di ricerca del Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza (PNRR), per l’analisi e l’adattamento a rischi ambientali, naturali e antropici legati al cambiamento climatico (RETURN), l’innovazione tecnologica e sostenibile degli ambienti montani e delle infrastrutture di alta quota (NODES), il monitoraggio del territorio e la ricerca di materie prime e georisorse (GeoSciencesIR). Partecipa inoltre a progetti di ricerca con aziende, istituzioni pubbliche e private, dalla scala locale e territoriale (es. Comune di Torino e Fondazione Museo delle Antichità Egizie di Torino) a quella nazionale (es. SNAM) e internazionale (es. FUGRO). Tra le collaborazioni accademiche più attive e di lunga durata, si citano TU Delft, Uppsala University, WITS, NTUA, Universidad de Barcelona, Universidad de Chile, UGA, UNITO.
Il gruppo collabora con il Centro Interdipartimentale Photonext del Politecnico di Torino su tematiche relative allo sviluppo di sensoristica fotonica per applicazioni in campo geofisico e dei controlli non-distruttivi. Partecipa inoltre alle attività del Centro Interdipartimentale SmartData@Polito con attività di ricerca su tecniche di machine learning applicate al processing e all’interpretazione di dati geofisici.
I risultati dell’attività di ricerca vengono periodicamente pubblicati in riviste ad alto impatto scientifico. Alle attività di ricerca di base e fondamentale, per lo sviluppo di nuovi approcci concettuali e metodologici per il trattamento e l’interpretazione di dati geofisici, sono affiancate attività di ricerca applicata e sperimentale. I principali temi di ricerca trattati sono elencati di seguito:
Caratterizzazione multi-fisica del sottosuolo per applicazioni all’ingegneria ambientale: indagini sismiche, elettriche ed elettromagnetiche del sottosuolo near-surface, tecniche di inversione congiunta dei dati geofisici e nuove tecniche di elaborazione/interpretazione, correlazione dei parametri geofisici con proprietà meccaniche/geotecniche, ricerca e caratterizzazione di risorse idriche, oggetti e corpi geologici d’interesse, valutazione dell’integrità strutturale di infrastrutture e costruzioni.
Metodi sismici attivi/passivi di analisi delle onde superficiali: tecniche di elaborazione ed inversione delle onde superficiali per un’ampia gamma di applicazioni (es. esplorazione mineraria, ricerca di materie prime e georisorse, caratterizzazione del rischio sismico, verifica dell’integrità di argini e infrastrutture lineari), tecniche automatiche di processing e interpretazione del dato sismico, anche in real time.
Caratterizzazione e monitoraggio dei rischi naturali, della criosfera, degli ambienti e delle infrastrutture di alta quota in un’ottica di adattamento ai cambiamenti climatici: caratterizzazione di volumi di neve/ghiaccio con metodi elettromagnetici, ricostruzione dello spessore e della morfologia basale di ghiacciai, monitoraggio e modellazione dell’evoluzione glaciale. Indagini multimetodologiche per la caratterizzazione di frane, ambienti periglaciali e permafrost e il monitoraggio delle infrastrutture esposte. Tecniche di monitoraggio ed early-warning di rischi naturali basate sull’analisi del rumore sismico ambientale e delle microsismicità, per l’individuazione di precursori sismici della rottura.
Caratterizzazione e monitoraggio geofisici per la transizione energetica: indagini multimetodologiche (tra cui magnetotelluriche) per la caratterizzazione di aree geotermiche a bassa, media e alta entalpia, metodi innovativi di intelligenza computazionale e di ottimizzazione multi-obiettivo per l’elaborazione e l’inversione 2D e 3D dei dati geofisici. Indagini geofisiche profonde per la caratterizzazione e il monitoraggio di siti di stoccaggio della CO2 (Carbon Capture and Storage, CCS).
Caratterizzazione geofisica di siti contaminati e monitoraggio delle misure di bonifica: indagini elettriche ed elettromagnetiche in siti contaminati, monitoraggio del grado di contaminazione, dei percorsi dei contaminanti e dell’efficacia dei metodi di bonifica adottati, test comparativi in laboratorio.
Geofisica in ambiente acquatico: indagini elettriche, magnetiche, elettromagnetiche ed acustiche in acque interne poco profonde (laghi e fiumi) per la caratterizzazione geologica e idrogeologica (es. tramite imbarcazione appositamente attrezzata).
Archeogeofisica e microgeofisica: indagini magnetiche/elettromagnetiche in siti archeologici per l’individuazione non distruttiva di oggetti e strutture sepolti, indagini ultrasoniche, magnetiche e radar su manufatti ed edifici del patrimonio storico-culturale per la verifica dell’integrità strutturale e l’adozione di misure di salvaguardia e restauro.
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