Tomografia di probabilità della resistività – metodologie geofisiche

Nell’ambito delle metodologie geofisiche correntemente utilizzate per l’esplorazione del sottosuolo, un notevole contributo è dato dalle prospezioni di tipo geoelettrico. La prospezione geoelettrica consiste nella determinazione sperimentale del parametro della resistività apparente, attraverso misure congiunte di intensità di corrente elettrica inviata nel sottosuolo mediante una coppia di elettrodi infissi nel terreno, e di tensione ai capi di una seconda coppia di elettrodi, anch’essi in contatto diretto col suolo.

 
Il metodo geoelettrico risulta tra i più idonei per l’individuazione e la definizione di volumi contaminati eventualmente presenti in suoli e falde, in quanto le caratteristiche elettriche del sottosuolo sono fortemente influenzate dalla presenza di sostanze inquinanti, sia di natura inorganica che organica. Di conseguenza si possono ottenere informazioni di dettaglio sui percorsi d’infiltrazione degli inquinanti, spesso molto articolati, e sull’evoluzione nel tempo del processo di inquinamento, qualora l’indagine geoelettrica venga ripetuta periodicamente. Una tipologia di analisi dei dati ottenuti con il metodo geoelettrico è costituito dalla tomografia di probabilità della resistività. Di fatto esso rappresenta una metodologia di ricognizione capace di individuare la distribuzione più probabile di anomalie di resistività, visualizzando la geometria dei corpi sepolti all’interno del volume del sottosuolo esplorato.

Prima di entrare nel dettaglio dell’innovazione che questo metodo introduce nell’ambito delle tecniche di propspezione geofisica, è necessario illustrare brevemente il metodo classico di interpretazione dei dati tomografici.

Limitandoci all’analisi in due dimensioni ed evitando di descrivere le diverse modalità con le quali i dispostivi di raccolta dati possono essere configurati (Schlumberger, Wenner, dipolo-dipolo, polo-polo, ecc…) il risultato che si ottiene da una campagna tomografica viene definita pseudo-sezione di resistività apparente. Il compito più arduo (almeno fino all’avvento dei moderni personal computer) era quello di interpretare tali pseudo-sezioni al fine di individuare una sezione di resistività vera o comunque di fornire un risultato valido alla prospezione geofisica. Con l’avvento e la diffusione dei computer il discorso si è in parte facilitato grazie a dei software che sono in grado di invertire le pseudo-sezioni di resistività apparente in sezioni di resistività. In fig. 1 viene mostrato un esempio di pseudo-sezione resistività apparente e relativa sezioni di resistività ottenuta mediante il software di inversione ELETOM (http://www.geoandsoft.com).

Questa metodologia propone un approccio diverso al problema, basato sul fatto che la misura di un’anomalia del campo elettrico, rappresentante la risposta ad uno stimolo fisico di una determinata caratteristica sepolta, può essere interpretata come la risposta cumulativa di un insieme di contributi elementari di diverse anomalie. In tale ottica esiste una molteplicità di configurazioni che possono generare la risposta cumulativa osservata, all’interno dell’accuratezza delle misure. Il problema viene quindi affrontato seconda l’ottica generale dei problemi inversi, per i quali non viene mai fornita una soluzione deterministica ma una distribuzione di probabilità all’interno dello spazio delle soluzioni.

Nel caso in esame, a partire dalla pseudo-sezione di resistività apparente, non verrà fornita una sezione di resistività ma una sezione di probabilità di occorrenza di avere un contributo elementare di anomalia di resistività rispetto ad un modello di riferimento assunto. Sostanzialmente, quindi, tale tecnica fornisce uno strumento per individuare la distribuzione più probabile di anomalie di resistività nel sottosuolo.