Il geologo spiega il nostro terremoto: così a Fiastra nel ’79, ’97 e 2016

Settantamila scosse

A quattordici mesi dal terremoto del 24 Agosto dello scorso anno di magnitudo M 6.0, che alle ore 3.36 ha colpito le province di Rieti e Ascoli Piceno, la sequenza sismica in Italia centrale ha superato i 71 mila eventi di magnitudo superiore a 1 (il livello umanamente percettibile è intorno al 2), interessando un’area estremamente vasta, compresa tra Lazio, Umbria, Marche e Abruzzo. Nove sono stati gli eventi con magnitudo superiore a 5, di cui due aventi magnitudo superiore a 6.

Figura 1. Istogramma del numero giornaliero di terremoti

L’andamento della sequenza nel tempo può essere rappresentato con il grafico di Figura 1, che rappresenta il numero giornaliero di terremoti in funzione del tempo, espresso come numero di giorni a partire dal 24 Agosto 2016 (Bollettino INGV). Il numero giornaliero di eventi con magnitudo superiore ad 1, in seguito ai terremoti del 24 Agosto e del 26 ottobre, ha superato anche le 500 unità. Solo a partire dal mese di Aprile il numero si è ridotto sotto la soglia dei 100 e, da circa due mesi, si verificano ogni giorno circa 45 eventi.

Il terremoto più forte della sequenza si è verificato il 30 Ottobre 2016 (magnitudo M = 6.5), inferiore per magnitudo solo al terremoto dell’Irpinia (M = 6.9) se si considerano gli ultimi 45 anni di storia sismica Italiana. La mappa di Figura 2 ci mostra la distribuzione degli eventi nello spazio, dove le stelle arancioni indicano i terremoti con magnitudo compresa tra 4.5 e 5.5 e le stelle gialle quelli con magnitudo superiore a 5.5. Il resto degli eventi è stato rappresentato con lo stesso simbolo per motivi grafici.

Figura 2. Mappa degli epicentri dei terremoti della sequenza (24 Agosto 2016 – 1 Novembre 2017).

L’area danneggiata è estremamente vasta e si estende per circa 75 km, da Campotosto a Camerino: 138 sono i comuni del cosiddetto “cratere” con la Regione Marche che detiene il triste primato dei comuni a forte danneggiamento, circa il 60% del totale.

Un terremoto molto diverso dal 1997

La sequenza di Colfiorito del 1997-1998 aveva avuto una durata di circa 6 mesi (Settembre 1997 – Marzo 1998), con un’area interessata di circa 30 x 15 km, pari alla metà di quella colpita dalla sequenza attuale. Il bollettino sismico dell’INGV riporta circa 4200 eventi per quel periodo (va tenuto conto però che la rete non aveva una configurazione tale da localizzare eventi con magnitudo inferiore a 2). Otto erano stati gli eventi di magnitudo superiore a 5, con una massima magnitudo di 6.0.

Otto gli eventi di magnitudo superiore a 5 anche nel caso della sequenza de L’Aquila del 2009, che aveva avuto una durata di circa un anno, con una massima magnitudo di 6.1.

La figura ci mostra gli eventi della sequenza di Colfiorito, in azzurro chiaro, della sequenza de L’Aquila, in verde, e della sequenza dell’Italia centrale, in grigio (in rosso gli eventi del 12 novembre 2017). La dimensione dell’area e il numero degli eventi della sequenza del 2016 ci da la misura di quanto sia maggiore l’area coinvolta e la quantità di energia liberata, rispetto alle due sequenze precedenti.

Figura 3. Eventi sismici della sequenza di Colfiorito 1997 (azzurro chiaro), L’Aquila 2009 (verde) e Italia Centrale 2016 (grigio). In rosso gli eventi del 12 Novembre 2017

Anche lo scuotimento del terreno associato agli eventi più forti del 2016 è stato superiore rispetto ai terremoti del 1979, 1997 e 2009. In particolare, una stazione accelerometrica, ubicata in un fianco del bacino di Fiastra (denominata Monte Fiegni), è una delle postazioni più vecchie d’Italia ed ha operato per ENEL fino al 1998 e in seguito per il Dipartimento della Protezione Civile (fonte: http://esm.mi.ingv.it). In figura le registrazioni accelerometriche (storia dell’accelerazione del terreno nel tempo) di 4 eventi. 

Accelerazione del terreno alla stazione Monte Fiegni. 

19 Settembre 1979 alle 23.35 (epicentro Norcia) M 5.8
26 settembre 1997 alle 11:40, M 6.0
26 Ottobre 2016 alle 21:18, M 5.9
30 Ottobre 2016 alle 08:40, M 6.5

Gli strumenti che registrano l’accelerazione del terreno hanno 3 componenti, due orizzontali e una verticale, è stata scelta la Est-Ovest, in quanto più rappresentativa. Lo scuotimento più forte è stato osservato il 30 Ottobre, sia in termini di ampiezza, che di durata. Il picco di accelerazione ha superato i 100 cm/s2  sia il 26 Ottobre, che il 30 Ottobre.

Il Centro Italia e i terremoti

La teoria della tettonica a placche ci insegna che la crosta terrestre è frammentata in grandi placche in movimento relativo tra loro. In particolare l’Italia si trova proprio dove la placca Africana e la placca Eurasiatica convergono e questo ha portato nel tempo (geologico) alla formazione della catena Alpina e Appenninica. La figura, tratta dal sito web dell’USGS (United States Geological Survey, https://www.usgs.gov ) mostra, sotto forma di una linea nera dentellata, il contatto tra le due placche e gli epicentri dei terremoti con magnitudo superiore a 4.5, a partire dal 1900. La quasi totalità dei terremoti è localizzata al contatto tra le placche, dalle Isole Azzorre in Portogallo, fino alla Turchia.

Figura 5. Limiti tra placca Eurasiatica, placca Africana e placca Arabica.

 

Per quello che ci riguarda più da vicino, da tempi geologici relativamente recenti (circa 4 milioni di anni fa), la catena Appenninica è interessata da fenomeni di distensione della crosta terrestre, come mostrato in figura. La frattura che separa due bocchi, ribassando quello posto al di sopra della frattura, nel gergo geologico si chiama “faglia diretta” o “faglia normale”. La grande maggioranza dei terremoti in Italia centrale è causata da faglie di questo tipo.

La natura distensiva delle faglie dirette può causare l’apertura di bacini intramontani, come ad esempio quelli di Gubbio, Colfiorito, Castelluccio o Norcia, i cui nomi evocano terremoti a noi ben noti.


Figura 6. Esempio di faglia diretta o normale.

 

La figura 7 ci mostra i terremoti storici nell’area dei Monti Sibillini (catalogo CPTI15, https://emidius.mi.ingv.it/CPTI15-DBMI15/). I terremoti della sequenza del 2016 hanno interessato un’area che storicamente non era stata colpita da eventi sismici. Le strutture attivate dal 1328 erano infatti tutte più ad ovest.

Figura 7. Terremoti storici con magnitudo maggiore di 5.5

Si possono prevedere i terremoti?

I terremoti, allo stato delle attuali conoscenze, non si possono prevedere, se per previsione si intende indicare la data e il luogo esatto in cui avverrà un terremoto. Si può però stimare, in termini probabilistici, il superamento di un parametro di scuotimento del terreno in un intervallo temporale. E’ pratica comune rappresentare lo scuotimento in termini di accelerazione massima attesa in un dato intervallo di tempo (475 anni, che è l’intervallo fondamentale preso in considerazione dagli ingegneri). La rappresentazione nello spazio di tale concetto è la mappa di pericolosità sismica, che è la base delle attuali norme tecniche per le costruzioni.

Fiastra, rischio medio-alto

Per Fiastra il valore atteso di accelerazione è nell’intervallo 0.2 g – 0.225 g (equivalente a 196.2 – 220.7 cm/s2), che è un valore medio alto per il territorio nazionale (per Novara si ha 0.025 g – 0.05 g, mentre per Reggio Calabria si ha 0.25 g – 0.275 g). 

Gli edifici moderni vengono progettati secondo tali norme, che rappresentano l’essenza delle conoscenze sismologiche e ingegneristiche più avanzate e hanno come obiettivo principale quello di garantire la sicurezza degli occupanti degli edifici sotto un qualsiasi livello di azione sismica (anche se non necessariamente quello di impedirne il danneggiamento delle parti non strutturali). A Fiastra, dunque, le nuove abitazioni e quelle che verranno ricostruite devono rispettare dei parametri di sollecitazione ad accelerazioni doppie rispetto a quelle, pure sconvolgenti, dell’ottobre scorso.

In definitiva, vivere al margine di due placche litosferiche può non rappresentare un problema, se si è adeguatamente preparati e lo dimostrano paesi come il Giappone e il Cile, per cui un sisma di magnitudo 6 avviene almeno una volta all’anno, senza causare troppi danni e disagi alla popolazione.

Lucia Luzi, geologa, ricercatrice presso l’INGV. (Il testo riflette le opinioni dell’autore e non impegna l’ente di appartenenza)

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