Archivi categoria: I terremoti della pianura padana emiliana del 2012

SPECIALE 2015, un anno di terremoti

Sono stati 14973 terremoti localizzati dalla Rete Sismica Nazionale (RSN) dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia nell’anno appena concluso. Nel 2015, in Italia e nelle aree geograficamente limitrofe al territorio nazionale, sono avvenuti in media poco più di 40 terremoti al giorno, quasi un terremoto ogni mezz’ora.  

Rispetto agli anni precedenti il numero di terremoti localizzati è sensibilmente calato: infatti sia nel 2013 che 2014 erano stati oltre ventimila gli eventi registrati sul territorio nazionale, a causa principalmente di alcune sequenze sismiche, con numerosissimi eventi, che si sono protratte nei mesi, come ad esempio quella nel Bacino di Gubbio.

Come ogni anno, la gran parte dei terremoti registrati ha avuto una magnitudo inferiore a 2.0: oltre 13.000 eventi. Se ci si limita a contare i terremoti con magnitudo uguale o superiore a 2.5 (quelli per i quali l’INGV effettua una comunicazione al Dipartimento della Protezione Civile) sono 593 gli eventi nel 2015, mentre nel 2014 si erano superati i 700 terremoti.

I dati di tutti gli eventi sismici che avvengono in Italia vengono rivisti dai sismologi in turno H24 nella Sala Operativa di monitoraggio sismico e pubblicati pochi minuti dopo ogni terremoto sul sito web del Centro Nazionale Terremoti (completamente rinnovato nel 2015), dove è possibile visualizzare anche tutte le informazioni relative a ogni singolo terremoto all’interno di una pagina informativa suddivisa in sezioni tematiche (dati evento, sismicità e pericolosità, impatto, localizzazioni e magnitudo, meccanismo focale, download).

I terremoti localizzati dalla Rete Sismicia Nazionale dell'INGV nel''anno 2015 (fonte dati http://iside.rm.ingv.it)

I terremoti localizzati dalla Rete Sismica Nazionale dell’INGV nel 2015 (fonte dati http://iside.rm.ingv.it).

Come negli ultimi due anni, anche nel 2015 non si sono verificati terremoti con magnitudo uguale o superiore a 5.0. Come evidenziato dal grafico dell’andamento temporale della sismicità (vedi sotto) sono stati ben 18 i terremoti di magnitudo tra 4.0 e 4.8180 quelli di magnitudo compresa tra 3.0 e 3.9 e poco oltre 1700 quelli di magnitudo compresa tra 2.0 e 2.9. Restano gli eventi di magnitudo inferiore a 2.0, oltre 13.000, che rappresentano la stragrande maggioranza della sismicità registrata dalla Rete Sismica Nazionale. Leggi il resto di questa voce

Cosa sappiamo delle Terre Calde di Medolla?

Il 20 ottobre 2015 in provincia di Modena, nell’area tra Mirandola e Poggio Rusco, sono state registrate due lievi scosse sismiche di magnitudo ML 2.3 e 3.5. Nei giorni precedenti e successivi nelle aree circostanti sono stati segnalati dei fenomeni di innalzamento della temperatura dell’acqua rispetto alle temperature tipiche della zona. In particolare, il 17 ottobre era stato segnalato un pozzo a Camurana, nel comune di Medolla, che mostrava acqua con temperatura superiore ai 40 gradi, mentre il 25 ottobre, a San Felice sul Panaro, è stata segnalata acqua calda in un canale di irrigazione.

Questo fenomeno ha suscitato un certo allarme, alimentando tra l’altro la sensazione diffusa che terremoto e acque calde possano essere collegati fra loro. Valutare l’esistenza di un nesso fra i due fenomeni è importante: infatti, se potessimo dimostrare che esiste una correlazione, potremmo dire che, almeno in questo caso, il riscaldamento dell’acqua si è comportato come un precursore.

Che esista un nesso fra comportamento dell’acqua e terremoto è plausibile: sappiamo infatti che i fluidi del sottosuolo e le faglie interagiscono fra loro in modo complesso. Le forze che scatenano il terremoto agiscono anche sui fluidi, talvolta mettendoli in movimento verso zone a minor pressione. In linea teorica, è quindi possibile che le condizioni che portano alla generazione di un terremoto possano allo stesso tempo causare anomalie nelle acque di falda. In pratica, però, le anomalie osservate possono avere cause completamente indipendenti dal terremoto. L’attenzione verso questi fenomeni si è risvegliata dopo il terremoto del 2012 e la Regione Emilia Romagna ha attivato un sito per censire le segnalazioni di fenomeni geologici anomali (http:// ambiente.regione.emilia-romagna.it/geologia/temi/geologia/fenomeni-geologici-particolari). Dal 2012 ad oggi sono state raccolte una ventina di segnalazioni, per lo più in assenza di sismicità nell’area.

Una possibile spiegazione delle temperature anomale osservate nella bassa Pianura Padana è stata recentemente trattata in due lavori pubblicati sulla rivista Journal of Geophysical Research: Solid Earth da un team di ricercatori dell’Università di Bologna, dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, dell’Università di Firenze e del CNR-IGG di Firenze (Capaccioni et al., 2015; Nespoli et al., 2015). La zona in questione, nota con il nome di “Terre Calde di Medolla” si riferisce ad un’area agricola a nord-est della provincia di Modena, conosciuta dalla popolazione locale per le temperature relativamente alte del terreno.

Articolo della Gazzetta di Modena del 1893 dal titolo "Una SALSA e TERRE CALDE in Medolla"

Articolo su Il Panaro (Gazzetta di Modena) del 1893 dal titolo “Una SALSA e TERRE CALDE in Medolla”.

Questo fenomeno risulta particolarmente evidente in inverno, quando il manto nevoso su questa area si scioglie molto più rapidamente che altrove (Gasperi e Pellegrini, 1981). Quest’area era già stata segnalata in tempi passati, come documentato dal quotidiano Il Panaro (Gazzetta di Modena) nel 1893 ed è caratterizzata dalla presenza di chiazze subcircolari dove il riscaldamento del terreno influisce negativamente sulla crescita della coltivazione stagionale (foto sotto).

 

Figura 1: foto che illustra cosa accade alle coltivazioni in corrispondenza delle chiazze subcircolari caratterizzate da elevate temperature. La coltivazione cresce più velocemente, ma poi viene bruciata dal calore presente nei livelli più superficiali del suolo.

Questa  foto mostra cosa accade alle coltivazioni in corrispondenza delle chiazze subcircolari caratterizzate da elevate temperature. La coltivazione cresce più velocemente, ma poi viene bruciata dal calore presente nei livelli più superficiali del suolo.

Gli studi pubblicati nel 2015 hanno permesso di comprendere il fenomeno naturale che porta il suolo ad avere temperature anomale in determinate aree: si tratta di un processo superficiale di ossidazione del metano.

Il sottosuolo della Pianura Padana è ricco di metano, che si può generare a partire dalla materia organica contenuta nei sedimenti attraverso due meccanismi principali: per azione batterica (metano biogenico) e per maturazione termica (metano termogenico) (Mattavelli et al., 1983). Vari studi infatti hanno riconosciuto la presenza di torba e materiale organico a varie profondità (fino ai 180 metri), sia entro gli acquiferi sabbiosi, sia dentro le lenti limose e argillose al contorno degli strati acquiferi. Capaccioni et al. ipotizzano che i livelli di torba presenti a circa 50 m di profondità (Bonori et al., 2000) possano essere la sorgente del metano presente alle Terre Calde di Medolla (figura sotto).

Figura 2: schema del modello concettuale che illustra la produzione e l’ossidazione del metano (CH4) le frecce verdi rappresentano il metano prodotto dai livelli di torba che risale verso la superficie, le frecce rosse indicano la dispersione del calore dal livello superficiale ricco di batteri metanotrofi (da Nespoli et al., 2015).

Schema che illustra la produzione e l’ossidazione del metano (CH4). Le frecce verdi rappresentano il metano prodotto dai livelli di torba che risale verso la superficie, le frecce rosse indicano la dispersione del calore dal livello superficiale ricco di batteri metanotrofi (da Nespoli et al., 2015).

Nei siti dove il metano riesce a risalire e a raggiungere livelli ben areati, può avvenire il processo di ossidazione che, essendo fortemente esotermico, rilascia calore. L’ossidazione del metano avviene preferibilmente in ambiente aerobico nel momento in cui il metano entra in contatto con i batteri metanotrofi (ossia che si nutrono di metano) che lo trasformano in anidride carbonica. La quantità di batteri metanotrofi dipende dalla disponibilità di metano e ossigeno presenti nel sistema e controlla la quantità di gas che viene ossidato e quindi il calore prodotto (Sundh et al., 1995; Hanson e Hanson, 1996). Le osservazioni geochimiche svolte alle Terre Calde di Medolla hanno permesso agli autori di questo studio di spiegare il riscaldamento osservato senza bisogno di invocare la risalita di fluidi caldi, di origine ancora più profonda. La perdita di metano all’interno del terreno a causa di processi di ossidazione è un fenomeno ben noto (Romanak et al. 2012), ma non era chiaro se il calore generato in questo modo fosse sufficiente per produrre le anomalie di temperatura osservate: i dati raccolti hanno permesso di calcolare la quantità di calore rilasciata nel caso di Medolla (Nespoli et al., 2015) e di confermare che l’ossidazione del metano è in grado di causare le temperature anomale osservate (figura sotto).

Figura 3: profilo delle temperature misurate alle terre calde di Medolla da 0 a 2,5 metri di profondità (da Nespoli et al. 2015).

Valori di temperatura e presenza di gas misurati a Medolla a varie profondità. La temperatura più alta si osserva proprio dove il metano scompare a causa del processo di ossidazione (da Nespoli et al. 2015).

Questo fenomeno è spontaneo e naturale, ma dato che le condizioni opportune per l’ossidazione del metano non si verificano sempre e dappertutto, il riscaldamento si osserva solo in certi luoghi e solo in certi momenti. Questo stesso meccanismo può anche spiegare fenomeni come le acque gorgoglianti e le acque riscaldate, riportate da diversi testimoni nella zona durante e dopo la sequenza sismica del terremoto dell’Emilia maggio-giugno 2012.

Il recente riscaldamento del pozzo di Camurana si inserisce in questo contesto: il pozzo è superficiale, e le temperature che ha raggiunto sono coerenti con quelle osservate a Medolla. Nelle settimane successive, la temperatura delle acque del pozzo è scesa, suggerendo un progressivo esaurimento del metano necessario ad alimentare il processo. A confermare la natura superficiale del fenomeno, un pozzo più profondo che si trova nelle vicinanze non ha subito variazioni di temperatura.

Naturalmente, la geologia non è una scienza esatta e la cautela è d’obbligo: quello che osserviamo in superficie ci fornisce una rappresentazione approssimativa dei processi che operano nel sottosuolo. Un’attenzione costante al territorio e ai segnali che ci manda è l’unico mezzo che abbiamo per comprendere i fenomeni che ci accadono intorno, e per abitare il pianeta in modo consapevole. Per questo INGV continua a monitorare la zona effettuando misure in pozzi e suoli, misurando parametri chimico-fisici e composizioni, e analizzando le possibili variazioni, similitudini e/o trend stagionali.

a cura di M. Todesco (INGV-Bo), A. Sciarra (INGV-Rm1) e  B. Capaccioni (Università di Bologna).


Per chi vuole approfondire…

Bonori, O., M. Ciabatti, S. Cremonini, R. Di Giovambattista, G. Martinelli, S. Maurizzi, and E. Zantedeschi (2000), Geochemical and geophysical monitoring in tectonically active areas of the Po Valley (northern Italy). Case histories linked to gas emission structures, Geogr. Fis. Dinam. Quat., 23(2000), 3–20.

Capaccioni, B., F. Tassi, S. Cremonini, A. Sciarra, and O. Vaselli (2015), Ground heating and methane oxidation processes at shallow depth in Terre Calde di Medolla (Italy): Observations and conceptual model, J. Geophys. Res. Solid Earth, 120, doi:10.1002/2014JB011635.

Cremonini, S. (1993), Alcuni dettagli fotografici per le ricostruzioni paleo ambientali nella Pianura Padana [in Italian], Civiltà Padana, 4, 145–171.

Cremonini, S. (2007), Some remarks on the evolution of the Po river plain (Italy) over the last four millennia, in China-Otaly Bilateral Symposium on the Coastal Zone: Evolution and Safeguard, Bologna, 4–8 November, edited by F. Marabini, A. Galvani, and M. Ciabatti, pp. 17–24, Bologna, Italy.

Cremonini, S. (2010), A preliminary overview of sinkholes in the Emilia-Romagna Region (Italy), in II Int. Workshop “I sinkholes, gli sprofondamenti catastrofici nell’ambiente naturale ed in quello antropizzato”, pp. 257–281, ISPRA, Rome, 3–4 December 2009.

Gasperi, G., and M. Pellegrini (1981), Note di geologia del comprensorio di pianura della bassa pianura modenese, Povegliano Veronese (VR), 98 p.

Hanson, R. S., and T. E. Hanson (1996), Methanotrophic bacteria, Microbiol. Rev., 60, 439–471.

Mattavelli L., Ricchiutto T., Grignani D., Schoell M. (1983). Geochemistry and habitat of Natural Gases in Po Basin, Northern Italy. AAPG Bulletin, 12, 2239-2254.

Nespoli, M., M. Todesco, B. Capaccioni, and S. Cremonini (2015), Ground heating and methane oxidation processes at shallow depth in Terre Calde di Medolla (Italy): Numerical modeling, J. Geophys.Res. Solid Earth, 120, doi:10.1002/2014JB011636.

Spinelli, A. G. (1893), Una salsa e terre calde in Medolla, Il Panaro–La Gazzetta di Modena, 87.

Spinelli, A. G., and A. Cuoghi Costantini (1893), Una salsa e terre calde in Medolla, Il Panaro–La Gazzetta di Modena, 117 pp

Il terremoto del 2012 in Emilia poteva essere previsto guardando le formazioni nuvolose?

Un lavoro pubblicato di recente sulla rivista Natural Hazards and Earth System Sciences da un team di ricercatori statunitensi e italiani, Jeremy Thomas, Fabrizio Masci e Jeffrey Love, pone fondati dubbi sulla validità di uno studio di due ricercatori cinesi relativo ad una presunta previsione del terremoto del 20 maggio 2012. Lo studio di Thomas et al. è parte di un processo di riesame dei precursori dei terremoti che sono stati e continuano a essere riportati nella letteratura scientifica con l’obiettivo di poterli un giorno utilizzare per sviluppare tecniche di previsione dei terremoti.


La presunta previsione del terremoto del 20 maggio 2012 nella valle del Po

In un articolo pubblicato nel 2013 sulla rivista Natural Hazards and Earth System Sciences, due ricercatori cinesi, G. Guangmeng and Y. Jie, affermarono di aver predetto il terremoto avvenuto il 20 maggio 2012 nella valle del Po. La previsione era stata fatta osservando immagini da satellite che mostrano la formazione di nubi lineari lungo il versante orientale degli Appennini. Secondo Guangmeng e Jie, formazioni nuvolose lineari e stazionarie, possibili precursori del terremoto del 20 maggio 2012, si sono formate lungo gli Appennini nei giorni 22 e 23 aprile 2012 (vedi esempio in Figura 1).

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Figura1. Una delle immagini satellitari della nube lineare considerata precursore del terremoto avvenuto il 20 maggio 2012 nella valle del Po.

Questa osservazione aveva portato i due ricercatori a formulare una previsione di un terremoto di magnitudo 6 che si sarebbe verificato da qualche parte in Italia entro un mese. La previsione sarebbe stata comunicata a due loro colleghi. Come prova a supporto della loro previsione, Guangmeng e Jie fanno notare che la formazione da loro riportata è pressoché orientata in direzione NW-SE, come le principali faglie attive presenti nell’Italia centrale. Circa un mese dopo, il 20 maggio 2012, un terremoto di magnitudo 6 si verificò nella valle del Po. Leggi il resto di questa voce

Cosa (non) sappiamo del vulcano Marsili?

Qual è lo stato di attività del Marsili, il più grande vulcano d’Europa e del Mediterraneo? È vero che è attivo? Esiste un pericolo tsunami legato al possibile distacco di una grande frana (collasso laterale)? Il web è in continuo fermento su questo argomento, ma qual è lo stato attuale delle conoscenze su questo vulcano?

Figura 1. Batimetria tridimensionale del Tirreno Meridionale e localizzazione del vulcano Marsili

Figura 1. Batimetria tridimensionale del Tirreno Meridionale e localizzazione del vulcano Marsili

Ciò che sappiamo sul Marsili è legato a dati geofisici e campioni prelevati dalla sua sommità. Sappiamo che è interessato da un’attività idrotermale e da una attività sismica legata ad eventi di fratturazione superficiale e a degassamento. Sappiamo anche che Leggi il resto di questa voce

Terremoto in Nepal: modello di faglia e repliche più forti

Il 12 maggio la zona di confine tra Nepal e Cina è stata colpita da una forte replica (aftershock), di magnitudo 7.3, localizzato circa 150 km a est dell’epicentro del terremoto principale della sequenza, quello di magnitudo 7.8 del 25 aprile.

La faglia del terremoto del 25 aprile

Per comprendere in che rapporto sia il forte aftershock del 12 maggio rispetto alla faglia attivata il 25 aprile, presentiamo i risultati di uno studio condotto dai ricercatori dell’INGV per determinare un modello di faglia della zona. Sono stati utilizzati i dati dello spostamento del terreno durante il terremoto del 25 aprile ottenuti da diversi satelliti (dettagli sotto). La faglia ottenuta dal modello si estende per circa 180 km da ovest verso est, e per circa 130 km (in senso nord – sud) dalla superficie a una profondità di 18 km al di sotto della catena himalayana (figura sotto). La distribuzione del movimento sul piano di faglia risulta molto eterogenea, con un massimo di quasi 6 metri di spostamento tra i due lati della faglia (zone rosse in figura). Il momento sismico calcolato è pari a 6.82E+20 Nm e la corrispondente magnitudo momento Mw risulta 7.86.

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Figura 1. Distribuzione del movimento sul piano di faglia, aftershock e terremoti storici. Sono mostrati i risultati della modellazione della distribuzione dello spostamento (slip) sul piano di faglia a partire dai dati geodetici (InSAR e GPS). L’area rettangolare reppresenta la proiezione in superficie del piano di faglia, mentre i colori mostrano l’entità dello spostamento (in metri) secondo la legenda in basso a sinistra. La stella rossa rappresenta l’epicentro della scossa principale del 25 Aprile (Mw 7.9), mentre i cerchi grigi indicano gli epicentri degli aftershock (le stelle grigie indicano quelli più forti (agg.to 13/05; fonte USGS). Sono inoltre mostrati i terremoti storici più significativi avvenuti nelle aree circostanti (simboli viola).

Ricordando che la faglia attivata il 25 aprile è il contatto tra la placca indiana che si infila sotto quella euroasiatica con una debole pendenza (~10°) verso nord, vediamo dalla figura 1 che il suo bordo meridionale coincide con il limite di tale contatto mappato in superficie dai geologi (la riga rossa con i triangolini indicata come Main Himalayan Thrust). La faglia si immerge verso nord Leggi il resto di questa voce

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