Sistem European de monitorizare a placilor Tectonice
Proiect finantat UEFISCDI, contract nr. 112EU, din 18.03.2011
Pentru a intelege mai bine procesele complexe ce se petrec in interiorul Pamantului este necesara introducerea unei strategii de monitorizare care sa inregistreze caracteristici cheie ale comportamentului acestuia. De aceea, aceasta infrastructura trebuie sa includa instrumente de monitorizare distribuite geografic. Sistemul European de monitorizare a placilor Tectonice (RO-EPOS) va fi capabil sa faca acest lucru. Proiectul propus (RO-EPOS) va dezvolta o infrastructura permanenta si durabila, bazata pe observatii furnizate de retele de monitorizare geofizica (incluzand observatoare seismologice, vulcanologice si in-situ). RO-EPOS va deschide accesul la date geofizice si geologice, unelete de modelare a datelor, acest lucru constituind o schimbare foarte importanta in domeniul cercetarii multidiscpilinare care sa includa si hazardul seismic si cel vulcanic si schimbarile climatice.
In prezent, diferite tari europene detin o varietate impresionanta de date, dar provenite din retele separate, observatoare, experimente temporare, laboratoare, modelarea datelor etc., pentru studiul pamantului. Instalarea unor observatoare de monitorizare a placilor tectonice pe termen lung, imbunatatirea accesului la date si combinarea acestora cu o gama foarte larga de date si mijloace de prelucrare a acestora, vor contribui la o mai buna cunoastere a proceslor fizice ce controleaza cutremurele, eruptiile vulcanice si alte evenimente catastrofale care se petrec la suprafata pamantului.
RO-EPOS va permite comunitatii stiintifice sa studieze aceleasi fenomene din mai multe puncte de vedere, in diferite perioade si scari spatiale (experimente in laborator si pe teren). RO-EPOS isi propune sa creeze toate premizele necesare in Europa si sa asigure un rol important in cercetarea Fizicii Pamantului.
Prin scopul sau, proiectul EPOS isi propune sa creasca nivelul de competitivitate stiintifica pe plan international al INCDFP pentru a reduce deficientele Romaniei din domeniul cercetarii privind reducerea riscului seismic, in comparatie cu alte tari din UE.
Obiectivul general al proiectului este dezvoltarea capacitatii de C-D in domeniul fizicii pamantului a Institutului National de Cercetare Dezvoltare pentru Fizica Pamantului.
La nivel national dar si la scara Europeana s-au acumulat o insemnata cantitate de date seismologice, geofizice si geologice, care au fost folosite de diverse retele de cercetare pentru o mai buna cunoastere a Pamantului. Recent au fost lansate initiative la scara Europeana de integrare a infrastructurii de cercetare existente in Fizica Pamantului. Aceste infrastructuri sunt distribuite in diferite tari Europene si incep sa aiba loc schimburi masive de date, informatii si modele de procesare a acestor date. Europa are nevoie acum de dezvoltarea unei strategii pe termen lung si dezvoltarea unei infrastructuri capabile sa investigheze procesele fizice ce controleaza cutremurele, eruptiile vulcanice, tsunami-urile la fel si procesele care controleaza tectonica Pamantului si dinamica la suprafata.
Acest plan ar trebui sa contopeasca toate retelele nationale intr-una singura, distribuita in toata Europa capabila sa coordoneze toate activitatile de cercetare pe termen lung in domeniul Fizicii Pamantului la scara Europeana si sa profite de noile oprtunitati de e-stiinta.
RO-EPOS este o initiativa care raspunde la cerintele Europene de a mentine competitivitatea stiintifica pe plan European si la scara internationala, si sa permita dezvoltarea unor strategii manageriale pentru Fizica Pamntului. Comunitatea stiintifica Europeana din domeniul Fizicii Pamantului este foarte bine pregatita pentru acest lucru. RO-EPOS va fi componenta care va fi complementara cu alte infrastructuri de cercetare care investigheza planeta Pamant. RO-EPOS va fi o infrastructura de tip “open-acces” in care cercetatorii stiintifici din Fizica Pamantului vor beneficia de serviciile oferite de aceasta infrastructura pentru o mai buna intelegere a proceselor dinamice ale Pamntului.
RO-EPOS doreste sa integreze urmatoarele lucruri intr-o ciber-infrastructura care sa realizeze:
Principalul obiectiv al lui EPOS (proiect pe 4 ani) va fi sa stabileasca cadrul legal pentru infrastructura stiintifica la nivel European, pentru observatii pe termen lung ale Pamantului.
Acest cadru legal va permite dezvoltarea unei infrastructuri integrate si managementul pe termen lung al acesteia.
Pentru a intelege mai bine procesele complexe ce se petrec in interiorul Pamantului este necesara introducerea unei strategii de monitorizare care sa inregistreze caracteristici cheie ale comportamentului acestuia. De aceea, acesata infrastructura trebuie sa includa instrumente de monitorizare distribuite geografic.
La nivel national s-au acumulat o insemnata cantitate de date seismologice, geofizice, geologice, etc., care pot fi folosite de diverse retele de cercetare pentru o mai buna cunoastere a Pamantului.
RO-EPOS este o infrastructura de tip “open-acces” in care cercetatorii stiintifici din cadrul Stiintelor Pamantului vor beneficia de serviciile oferite de aceasta infrastructura pentru o mai buna intelegere a proceselor dinamice ale Pamntului. RO- EPOS doreste sa includa cat mai multe infrastructuri disponibilie din Romania.
Au fost identificate urmatoarele infrastructuri de cercetare:
Reteaua Seismica a Romaniei
Reteaua Seismica Nationala, digitala, in timp real este alcatuita din 86 de statii seismice cu trei componente si 2 array-uri: BURAR cu 12 elemente si PLOR cu 7 elemente. Toate datele inregistrate de aceasta Retea Seismica sunt transmise in timp real la INFP pentru procesarea automata, analiza si diseminare.
Incepand cu anul 2002 modernizarea Retelei Seimice Nationale s-a bazat pe instalarea de noi statii seismice in timp real. Aceasta retea consta in statii seismic digitale echipate cu senzori de acceleratie (Episensor) si senzori de viteza (banda larga – STS2, CMG3ESP, KS2000, CMG40-T sau scurta perioada – MP, SH-1, S13, Mark Product, etc). Aceste statii in timp real au seismometre cu trei componente, pentru a depista miscarile foarte slabe ale solului si accelerometre cu trei componente pentru a inregistra miscarile puternice ale solului.
Principalul obiectiv al Retelei Seismice in timp real este de a oferi parametrii cutremurelor in timp real din mai multe inregistrari de banda larga amplasate in diferite zone ale tarii, pentru obtinerea unor solutii si pentru o acuratete mai buna a localizarii epicentrelor si a magnitudinii cutremurelor.
Programele Seedlink si AntelopeTM sunt folosite pentru achizitia in timp real a datelor si a schimbului de date.
Coloanele rezonante sunt aparate de laborator concepute pentru determinarea raspunsului dinamic al pamanturilor/rocilor prin propagarea unor unde sinusoidale sau longitudinale intr-o epruveta (cilindrica) de pamant/roca in regim de rezonanta al frecventei.
In interiorul coloanei rezonante specimenul cilindric de pamant/roca este supus la vibratii longitudinale sau torsionale armonice peste care se suprapune o stare de tensiune static izotropica (creeaza starea de tensiune sferica de la adancimea din teren de unde este extrasa proba). Epruveta folosita este identica cu cele foloste in incercarile clasice de triaxial. Se stie din observatii si calcule ca raspunsul pamantului/rocilor este neliniar de la o anumita valoare a efortului aplicat acestora.
Testele realizate pe coloanele rezonante Drnevich si Hardin ne arata foarte clar reducerea modului transversal (G) si cresterea amortizarii ( ξ) cu crestera starii de deformatie din pamanturi/roci (γ) datorita diferitelor stari de stress din exterior. Acesti parametri reprezinta functii de deformare : G=G(γ) si ξ=ξ(γ). Coloanele rezonate Drnevich si Hardin sunt aparate de laborator pentru determinarea modulilor transversali si a amortizarii pamanturilor/rocilor in cadrul analizelor dinamice/seismice.
Aprilie 1984 pentru a face studii la faţa locului pentru CNE Cernavoda, precum şi toate baraje mari din România şi alte obiective.
Acesul la date: cu contract de colaborare
Procesarea datelor se face folosind programul BERNESSEv 5.2. Acuratetea satelitilor si a orei acestora este obtinuta cu JPL si fazele antenei de la NGS-NOAA (National Geodetic Survey of The National Oceanic and Atmospheric Administration, USA).
Fiecare pozitionare a statiei este rezolvata individual, in timp ce descarcarea datelor se face la intervale de 5 minute, folosind un unghi de 15 grade. In timpul procesarii datelor, este folosita combinatia ionosferei libere iar estimarea parametrilor troposferei se face la 5 minute folosind modelele Neil. De aceea, incarcarea corectiilor oceanice realizata de Scenic este aplicata in timpul procesarii datelor. Dupa separarea proceselor tuturor statiilor, matricile de covarianta si solutiile acestora sunt combinate, iar ambiguitatile lor sunt rezolvate intr-un proces iterativ al retelei. Repetabilitatea solutiei zilnice cu respect fata de solutiile campaniei combinate pe intervalul 1-4 mm pentru componentele orizontale, respective 4-8 mm pentru componentele vertical.
Campul de viteze pentru Romania este obtinut prin estimarea unui fit liniar al solutiilor zilnice. In timpul estimarii sunt inlaturate abaterile de la proces. De aceea, offset-ul parametrilor antenei vertical este estimat pentru fiecare sistem individual folosit. Acest lucru a fost efectuat pentru a reduce influenta fazelor introdusa prin folosirea diferitelor antene in diferite campanii de masurare.
Datorita miscarii tectonice foarte slabe din aceasta regiune (<5 mm/an), doar solutiile care au o incredere formala de 95% (obtinuta in urma procesarii) a nivelului < 1.3 mm/an sunt introduse in solutia finala. In practica aceste statii permanente au un timp de amplasare mai mare de un an si jumatate, statiile din campanii avand masuratori inregistrate si pe 4-5 ani consecutivi sau chiar mai mult si de 5 ani.
In final, modelul de referinta a fost schimbat de la ITRF-2000 fara rotatie cu respect la tabelul asumat pentru Eurasia. Pentru transformare,a fost folosit polul Eurasian din modelul DEOS2k (Fernandes et al. [2003]) (54.61±N, 103.78±W, 0.249±/Myr).
Date: Format: date RAW si RINEX
Tipul:
Acesul la date: cu contract de colaborare
Cele mai ample baze de date geomagnetice si gravimetrice ale Romaniei au fost dezvoltate in cadrul Institutului Geologic la Romaniei si Observatorul National Geomagnetic de la Surlari, membru al unui vast program in geomagnetism, INTERMAGNET- date acumulate timp de saizeci de ani, care au contribuit la identificarea perturbatiilor locale datorate fenomenului de inductie electromagnetica al structurii geologice a tarii noastre (www.intermagnet.org).
Masuratorile campul geomagnetic la statiilor romanesti au inceput la sfarsitul secolului al –XIX-lea. In 1943, fundatia SNGO marcheaza inceperea unei noi ere in studiul sistematic al campului geomagnetic prin inregistrarea continua a variatiilor acestuia si efectuarea de masuratori absolute la o statie fundamentala. Locul in care observatorul intruneste toate exigentele este situat in conditii fizice-geologice intr-un camp local si uniform, situat la o distanta rezonabila fata de activitatile umane.
Laboratoarele sale observa strict conditiile absentei magnetismului, asigurand posibilitatea masuratorilor standard absolute pentru toate unitatile din tara, civile sau militare, care sunt echipare cu aparatura capabila de metrologie magnetica. Aceste conditii de baza au permis observatorului sa devina – prin dezvoltarea preocuparilor sale initiale – un centru complex de cercetare geomagnetica, constant implicat in probleme nationale si internationale, promovand noi teme in tara noastra si aducandu-si o contributie stiintifica foarte importanta.
In Romania, cercetarea fundamentala in acest domeniu a fost dezvoltata in cadrul unei unitati speciale, Observatorul Geomagnetic National Surlari, care a urmat inca de la infiintarea sa doua obiective majore: observarea permanenta a campului magnetic planetar cu ajutorul unei retele globale de monitorizare, si redarea unor necondordante locale evidente. Datele despre campul geomagnetic inregistrat pe teritoriul Romaniei vor fi reevaluate, impreuna cu prezentarea unor caracteristici evidente ale variatiilor pe termen lung care necesita serii de timp mai mari, si operarea lor tebuie facuta in observatoare cu oprabilitate continua mai mare. Baza de date a OGNS acopera inregistrari de saizeci de ani ale campului geomagnetic, reprezinta un patrimoniu important, atat national cat si continental pentru cercetarea planetei. Observatii simultane ale distributiei spatiale ale campului electromagnetic terestru pot utiliza o noua statie in reteaua nationala geomagnetica si seismologica.
Tip de transmitere de date: on line to www.intermagnet.org
De-a lungul timpului Institutul Geologic al Romaniei a realizat harti cu diferite tipuri de informatii (geologice, hidrologice, metalomagnetice, etc.) la diferite scari. De asemenea au fost publicate lucrari stiintifice in diferite domenii ale geologiei si lucrari de sinteza pentru obtinerea unor imagini unice a conceptelor stiintifice aplicate in geologia din Romania. Pentru aceste informatii cu caracteristici spatiale ce pot fi vizualizate, administrate, updatate si analizate este imperios necesara tehnologia GIS si bazele de date, fapt realizat in diverse proiecte stiintifice. Integrand aceste informatii in ultimele concepte geologice, cu informatii cu caracter spatial este realizata prin dezvolatrea unei baze de date care sa includa toate tipurile de informatii si pot fi accesate de aplicatii GIS si administrate de aplicatii ale acestor baze de date.
Acces la date: Cu contract de colaborare
Software utilizat: GIS Software
Litoteca Nationala a Romaniei cuprinde o mare colectie de roci, adunate din toate unitatile tectonice ale tarii.
Exista 45000 de mostre de roca: roci intruzive, metamorfice si sedimentare, extrase din mine, puturi sau aflorimente; piese paleozoice, paleobotanice, toate acestea fiind gazduite de Institulul Geologic din Romania.
Printre acestea se gasesc minerale descoperite pentru prima data in Romania, minerale si roci rare in tara si in lume, cele mai vechi mostre de roci avand 1900 Ma.
O parte din litoteqa este gazduita de Muzeul Geologic din Romania si este deschisa publicului larg.
Mai multe detalii – pe www.igr.ro
Acces la date: Cu contract de colaborare
EUXINUS este un system marin de vertizare rapida si monitorizare Romano-Bulgar creat din fonduri structural, planificat de a fi operational in 2012, si care consta in:
Romania (Constanta/ GeoEcoMar) and Bulgaria (Varna/ IO-BAS)
RO-BG unificarea unei banci de date geologice si seismice.
Integrarea/afilierea/coordonarea unei infrastructure comune/cu alte Europene/internationale/interguvernamentale structuri/infrastructuri vor fi efectuate prin responsabilitatea, GeoEcoMar, Romania.
In aceasta actiune, GeoEcoMar este responsabil pentru observarea aplicabilitatii legislatiei nationale ale celor doua tari, Romania si Bulgaria, care suporta impreuna costurile operatiunii.
R/V Mare Nigrum si ROV GEOS, operate de GeoEcoMar, Romania sunt dedicate supravegherii si cercetarii marine care sa acopere intereaga suprafata a Marii Negre. Principalul echipament stiintific marin din Mare Nigrum include, CTD cu Rosette Sampler, system batimetric, sonar, magnetometru, gravimetre on-board (GMNKM) si (GDK). Cu ajutorul unei finantari de 2M€ din cadrul proiectului “Romania-Bulgaria Cross Border Cooperation Programme 2007-2013”, pana la sfarsitul anului 2011 Mare Nigrum va fi echipat cu seismometre oceanice de adancime (5 buc) si un system de achizitie cu pulsuri acustice de frecvente joase.
Numarul si tipul instrumentelor: 2
Date:
GeoEcoMar, Romania
Marine Database of GeoEcoMar (ARCGIS Marine Data Model)
Bilateral / SEADATANET