Geofisica computazionale - Imaging della Terra Solida e Risposta geofisica a processi geodinamici - Processi litosferici e di mantello superiore

A differenza dell’atmosfera o dello spazio profondo, “vedere” all’interno della Terra Solida richiede l’utilizzo di segnali che non dipendono dalla propagazione della luce. L’elasticità della terra permette la propagazione di onde sismiche, le quali danno informazioni tridimensionali sulla struttura terrestre, dal nucleo alla superfice. I campi elettromagnetici danno precise informazioni sulla presenza e composizione delle rocce e dei fluidi che li permeano. Questa area di ricerca si focalizza sullo sviluppo di tecniche computazionali per l’imaging geofisico a scala multipla. Riguarda l’utilizzo di tecniche standard, come quelle di tomografia sismica, cosiccome lo sviluppo di strumenti computazionali open-access per lo sfruttamento di osservabili non-convenzionali, come la perdita d’energia ed il rumore.

Capire come la terra funziona richiede lo sviluppo di teorie e tecniche computazionali in grado di spiegare i complessi processi attivi nel sottosuolo, ed i dati geofisici che ne derivano. Nell’ultimo decennio, le capacità computazionale di modellazione di questi processi è notevolmente cresciuta, richiedendo la formazione di gruppi di ricerca in grado di lavorare sia con complesse teorie fisiche che con un numero esponenzialmente crescente di dati registrati. Questa area di ricerca si focalizza sull’applicazione di tecniche di modellazione  termomeccaniche a scala litosferica e di mantello, che permettano di definire i processi fisici agenti nelle zone di maggiore complessità, come quelle magmatiche, spiegando quantitativamente i dati registrati in superficie. L’unione tra queste tecniche di modellazione e l’esperienza in tecniche di inversione di diversi campi geofisici permette idealmente la ricostruzione delle caratteristiche fisiche della Terra e dei suoi processi.