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La Sapienza ottiene due nuovi Erc Starting Grant e adotta il Regolamento per sostenere i ricercatori di eccellenza

La Commissione europea ha approvato, nell’ambito della call Erc Starting Grant 2021, due progetti presentati da Principal Investigators della Sapienza. I due Erc, dal valore di circa 1,5 milioni di euro ciascuno, sono stati ottenuti dal progetto NANOWHYR presentato da Marta De Luca del Dipartimento di Fisica, e dal progetto HYQUAKE presentato da Marco Scuderi del Dipartimento di Scienze della Terra. Questo riconoscimento giunge a breve distanza dall’approvazione da parte dell’Ateneo del Regolamento che incentiva i ricercatori coordinatori di progetti di altissimo profilo finanziati dall’Unione Europea o dal Mur.

L’Erc – European Research Council, l’organismo dell’Unione Europea che finanzia i ricercatori di eccellenza, ha approvato, nell’ambito della call Starting Grant 2021, due progetti presentati da Principal Investigators della Sapienza nella categoria Physical Sciences and Engineering.

I due Starting Grant, riservati a ricercatori di eccellenza con esperienza compresa tra i due e i sette anni dopo il conseguimento del PhD e ciascuno dal valore di circa 1,5 milioni di euro, sono stati ottenuti dai progetti NANOWHYR presentato da Marta De Luca, docente del Dipartimento di Fisica, e HYQUAKE presentato da Marco Scuderi, ricercatore del Dipartimento di Scienze della Terra, che vedono Sapienza come Hosting Institution.

Il progetto “NANOWHYR – Dots-in-NANOWires by near-field illumination: novel single-photon sources for HYbRid quantum photonic circuits” si propone superare il principale limite alla realizzazione pratica di tecnologie quantistiche, come la computazione e la comunicazione quantistica, con la creazione di nuove sorgenti di fotoni singoli in nanofili (nanowires) semiconduttori.

Tali sorgenti potranno essere fabbricate su silicio o integrate su di esso dopo la crescita realizzando piattaforme ibride. In entrambi i casi, le sorgenti saranno inserite all’interno di cavità, che hanno il compito di assicurare elevata qualità ed efficienza delle sorgenti. Il progetto NANOWHYR mira ad aprire nuovi orizzonti scientifici e tecnologici nell’ambito della fotonica integrata su silicio.

Il progetto “HYQUAKE – Hydromechanical coupling in tectonic faults and the origin of aseismis slip, quasi-dynamic transients and earthquake rupure” ha l’ambizione di sviluppare una struttura teorica basata su modelli fisici capaci di comprendere e predire in laboratorio i sismi indotti da sovrappressione di fluidi pressurizzati, la cui presenza nel sottosuolo gioca un ruolo fondamentale nella meccanica dei terremoti, come dimostrato recentemente dalla sismicità determinata da attività antropiche umane o dalla scoperta dei cosiddetti terremoti lenti. Il progetto si propone di superare il limite dello sviluppo di modelli fisici che possano descrivere l’accoppiamento idro-meccanico all’origine della genesi di un terremoto.

L’approccio di HYQUAKE è multidisciplinare e integra informazioni provenienti da inediti esperimenti di laboratorio con machine learning, sismologia e modelli numerici 3D. L’obiettivo è quello di produrre dei vincoli quantitativi ai processi fisici chiave, che permettano di combinare le leggi di attrito, la dinamica della localizzazione della deformazione e il flusso di fluidi che sono all’origine della nucleazione di terremoti.

Questo importante risultato conferma le linee d’azione del Regolamento recentemente approvato dalla Sapienza per incentivare professori e ricercatori che, in qualità di Principal Investigator (PI), siano risultati vincitori di specifici progetti nazionali e internazionali di eccellenza, finanziati dall’Unione europea o dal MUR, che abbiano l’Ateneo come Hosting Institution (progetti di ricerca ERC, Azioni Marie Skłodowska Curie-MSCA, borse Levi-Montalcini).

Il Regolamento prevede per i Principal Investigator un incentivo in termini di finanziamento ulteriore, ma anche spazi per le attività di laboratorio; sarà inoltre possibile attivare la chiamata diretta per la copertura di posti di professore e di ricercatore a tempo determinato e la riduzione del carico didattico.

“Il riconoscimento Erc Starting Grant – Principal Investigators – dichiara la rettrice Antonella Polimeni – rappresenta un’ulteriore conferma della qualità dei progetti di ricerca coordinati da giovani studiose e studiosi della Sapienza in diversi ambiti disciplinari. Il Regolamento varato dall’Ateneo ha proprio lo scopo di supportare e incentivare queste iniziative di ricerca di alto profilo”.

Focus

Lo European Research Council (ERC) è l’organismo dell’Unione Europea che finanzia progetti di eccellenza legati ad attività di ricerca di frontiera. Sostiene l’eccellenza della ricerca in tutti gli ambiti scientifici e disciplinari, rafforzando il dinamismo e la creatività nella ricerca europea e fornisce finanziamenti competitivi e a lungo termine a progetti di ricerca innovativi, ad alto rischio e ad alto impatto scientifico, condotti da Principal Investigators (PI) con curricula di rilievo a livello internazionale.

Nella call 2021, sono stati premiati 397 giovani ricercatori all’inizio della loro carriera, per un totale di 619 milioni di euro investiti in progetti eccellenti.

I finanziamenti, di circa di 1,5 milioni di euro ciascuno, aiuteranno i giovani ricercatori a lanciare i propri progetti, a formare degli adeguati team e a perseguire le loro idee migliori.

Le proposte selezionate coprono tutte le discipline di ricerca, dalle applicazioni mediche dell’intelligenza artificiale, alla scienza del controllo della materia mediante l’uso della luce.

Quest’anno le ricercatrici hanno vinto circa il 43% delle borse, registrando non solo un aumento del 37% rispetto al 2020, ma anche la quota di donne vincitrici di finanziamenti ERC più alta fino ad oggi.

Testo e foto dal Settore Ufficio stampa e comunicazione Sapienza Università di Roma sulla notizia dei due nuovi ERC Starting Grant 2021 a Marco Scuderi e Marta De Luca, e sul Regolamento per sostenere i ricercatori di eccellenza.

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Scoperta una correlazione tra terremoti e anidride carbonica in Appennino

L’analisi di dieci anni di campionamento di CO₂ disciolta nelle acque delle falde appenniniche ha mostrato la sua massima concentrazione in occasione di intensa attività sismica

terremoti anidride carbonica Appennino — Forte emissione di CO2 associata alla risalita di acqua (piana di San Vittorino, Rieti).
L’emissione è ubicata a circa 30 chilometri dall’epicentro del terremoto dell’Aquila di aprile 2009.

Nella catena appenninica l’emissione di CO₂ di origine profonda appare ben correlata con l’occorrenza e l’evoluzione delle sequenze sismiche dell’ultimo decennio. È questo il risultato dello studio “Correlation between tectonic CO₂ Earth degassing and seismicity is revealed by a ten-year record in the Apennines, Italy” condotto da un team di ricercatori dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) e dell’Università degli Studi di Perugia (UNIPG) appena pubblicato su ‘Science Advances’.

“Per la prima volta è stata condotta un’analisi dei dati geochimici e geofisici raccolti dal 2009 al 2018”, spiega Giovanni Chiodini, ricercatore dell’INGV e coordinatore dello studio. “Gli esiti di questa ricerca hanno evidenziato una corrispondenza tra le emissioni di CO₂ profonda e la sismicità mostrando come, in periodi di elevata attività sismica, si registrino picchi nel flusso di CO₂ profonda che man mano diminuiscono al diminuire dell’energia sismica e del numero di terremoti”.

Il nostro pianeta rilascia CO₂ di origine profonda prevalentemente dai vulcani; tuttavia tali emissioni avvengono anche in aree sismiche in cui non sono presenti vulcani attivi. In particolare, questo fenomeno risulta più intenso nelle regioni caratterizzate da tettonica estensionale, come l’area degli Appennini.

“Per quanto le relazioni temporali tra il verificarsi di un evento sismico e il rilascio di CO₂ siano ancora da approfondire”, prosegue Chiodini, “in questo studio ipotizziamo che l’evoluzione della sismicità nella zona appenninica sia modulata dalla risalita del gas che deriva dalla fusione di porzioni di placca che si immergono nel mantello”.

Questa produzione continua di CO₂ in profondità e su larga scala favorisce la formazione di serbatoi sovrapressurizzati.

“La sismicità nelle catene montuose”, aggiungono i ricercatori dell’INGV Francesca Di Luccio e Guido Ventura, co-autori dello studio, “potrebbe essere correlata alla depressurizzazione di questi serbatoi e al conseguente rilascio di fluidi che, a loro volta, attivano le faglie responsabili dei terremoti”.

Lo studio è stato condotto attraverso il campionamento di sorgenti ad alta portata (decine di migliaia di litri al secondo) situate nelle vicinanze delle zone epicentrali dei terremoti verificatisi in Italia centrale tra il 2009 e il 2018.

“Tali campionamenti hanno permesso di caratterizzare l’origine della CO₂ disciolta nell’acqua delle falde acquifere e di quantificare l’entità della CO₂ profonda”, spiega Carlo Cardellini, ricercatore del Dipartimento di Fisica e Geologia dell’Università di Perugia, anche lui nel team di ricercatori coinvolti nella scoperta.

“La stretta relazione tra il rilascio di CO₂ e l’entità dei terremoti, unitamente ai risultati di precedenti indagini sismologiche, indica che i terremoti dell’Appennino registrati nel decennio analizzato sono associati alla risalita di CO₂ profonda. È interessante rimarcare il fatto che le quantità di CO₂ coinvolte sono dello stesso ordine di quelle emesse durante le eruzioni vulcaniche (circa 1,8 milioni di tonnellate)”, conclude Chiodini.

I risultati dello studio forniscono, dunque, delle evidenze su come i fluidi derivati dalla fusione di placca nel mantello svolgano un ruolo importante nella genesi dei terremoti, aprendo nuovi orizzonti nella valutazione delle emissioni di CO₂a scala globale. Questo lavoro dimostra e ricorda, infine, come il moderno studio dei terremoti necessiti di un approccio multidisciplinare in cui integrare dati geochimici, geofisici e geodinamici.

terremoti anidride carbonica Appennino (1) — I terremoti appenninici nel periodo 2007-2019 (inclusi gli eventi catastrofici del 2009 e 2016) sono stati accompagnati da picchi evidenti nella quantità di CO2 trasportata dalle grandi sorgenti in Appennino (tonnellate al giorno di CO2 nel grafico)

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Abstract

Deep CO 2 emissions characterize many non-volcanic, seismically active regions worldwide and the involvement of deep CO 2 in the earthquake cycle is now generally recognized. However, no long-time records of such emissions have been published and the temporal relations between earthquake occurrence and tectonic CO 2 release remain enigmatic. Here we report a ten-year record (2009-2018) of tectonic CO 2 flux in the Apennines (Italy) during intense seismicity. The gas emission correlates with the evolution of the seismic sequences: peaks in the deep CO 2 flux are observed in periods of high seismicity and decays as the energy and number of earthquakes decrease. We propose that the evolution of seismicity is modulated by the ascent of CO 2 accumulated in crustal reservoirs and originating from the melting of subducted carbonates. This large scale, continuous process of CO 2 production favors the formation of overpressurized CO 2 -rich reservoirs potentially able to trigger earthquakes at crustal depth.

Testo e immagini sulla correlazione tra terremoti e anidride carbonica in Appennino dagli Uffici Stampa Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia e dell’Università di Perugia.

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