Analisi delle deformazioni superficiali indotte dal terremoto del Marocco 2023 mediante tecnica PSI

Abstract

Il presente lavoro di tesi analizza le deformazioni superficiali associate al terremoto di magnitudo Mw 6.8 che l’8 settembre 2023 ha colpito la regione di Al Haouz, nell’Alto Atlante occidentale (Marocco). L’evento rappresenta uno dei terremoti più significativi registrati nel Paese in epoca moderna e si è verificato in un’area caratterizzata da una complessa evoluzione geodinamica e da un sistema articolato di faglie riattivate nel contesto del regime transpressivo legato alla convergenza tra la placca africana e quella euroasiatica. L’obiettivo principale della tesi è analizzare il campo di deformazione superficiale indotto dal terremoto mediante l’applicazione della tecnica di interferometria radar satellitare Persistent Scatterer Interferometry (PSI). L’analisi è stata condotta utilizzando immagini SAR acquisite dal satellite Sentinel-1 dell’Agenzia Spaziale Europea in orbita ascendente e discendente nel periodo 2021–2024. Attraverso il processamento interferometrico dei dati è stato possibile identificare i Persistent Scatterers e ricostruire le rispettive serie temporali di spostamento lungo la linea di vista del sensore. Le mappe di velocità ottenute hanno permesso di distinguere la deformazione co-sismica da eventuali trend deformativi pre- e post-sismici e, grazie all’integrazione delle due geometrie orbitali, di stimare le componenti verticale ed E–W della deformazione. L’interpretazione dei dati suggerisce che la deformazione osservata sia coerente con l’attivazione di una faglia inversa obliqua profonda, probabilmente associata al sistema strutturale della Tizi n’Test Fault. Nel complesso, i risultati confermano l’efficacia della tecnica PSI nello studio delle deformazioni co-sismiche anche in contesti in cui non sono presenti evidenze dirette di rottura superficiale.

This thesis investigates the surface deformation associated with the Mw 6.8 earthquake that struck the Al Haouz region in the Western High Atlas (Morocco) on 8 September 2023. The event represents one of the most significant earthquakes recorded in the country in modern times and occurred within a structurally complex region affected by the transpressional tectonic regime related to the convergence between the African and Eurasian plates. The main objective of this study is to analyze the surface deformation field induced by the earthquake using the Persistent Scatterer Interferometry (PSI) technique. The analysis was performed using SAR images acquired by the Sentinel-1 satellite of the European Space Agency in both ascending and descending orbits between 2021 and 2024. Interferometric processing of the radar data allowed the identification of Persistent Scatterers and the reconstruction of their displacement time series along the sensor line of sight. The resulting velocity maps made it possible to identify the coseismic deformation signal and distinguish it from pre- and post-seismic trends. By combining the two orbital geometries, the vertical and east–west components of ground displacement were also estimated. The observed deformation is consistent with the activation of a deep oblique reverse fault likely related to the Tizi n’Test Fault system. Overall, the study highlights the effectiveness of PSI techniques in detecting and analyzing coseismic deformation even in the absence of clear surface ruptures.