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Hai Sentito Il Terremoto: il progetto di “citizen seismology” dell’INGV per contribuire attivamente alla ricerca scientifica

Sempre più spesso si sente parlare di “citizen science”, ovvero della partecipazione volontaria e attiva dei cittadini alla raccolta o all’analisi di dati scientifici. Ma qual è il contributo di un volontario della “citizen seismology”? E’ quello di dare informazioni sugli effetti causati dal terremoto alle persone e alle cose. I dati vengono poi elaborati da un istituto di ricerca per studiare la distribuzione degli effetti sul territorio e per assegnare i valori di intensità, che sono funzione dello scuotimento del suolo, nei centri abitati.

Ci si potrebbe chiedere perché al giorno d’oggi si continui a raccogliere dati sul terremoto in maniera indiretta, ovvero ad utilizzare l’osservazione degli effetti per risalire all’intensità dello scuotimento provocato dal sisma, e non si preferiscano invece le misurazioni fatte dagli strumenti. La risposta sta nel fatto che il terremoto è un fenomeno tremendamente vario e complicato e che per indagare in maniera adeguata tale variabilità ci sarebbe bisogno di un gran numero di strumenti distribuiti su tutto il territorio nazionale con enormi spese di installazione e gestione. Un altro motivo fondamentale per l’utilizzo di queste informazioni è la continuità con il passato. Non si deve infatti dimenticare il contributo dato dagli studiosi che riconobbero nell’osservazione degli effetti, effettuata da un esperto, un elemento fondamentale per lo studio dei terremoti, tra questi Giuseppe Mercalli che migliorò una delle precedenti scale di misura dell’intensità. Questa scala, perfezionata successivamente da Adolfo Cancani e August Heinrich Sieberg, porta il nome di Mercalli-Cancani-Sieberg (Scala MCS, detta anche, brevemente, Scala Mercalli) e misura l’intensità degli effetti prodotti da un terremoto su persone, cose, edifici e ambiente in una località. L’elevata sismicità dell’Italia ed il lavoro di molti esperti sul campo hanno portato alla costruzione di un grande catalogo delle intensità MCS dei terremoti del passato (Database Macrosismico Italiano, DBMI). Il valore di intensità Mercalli viene ancora oggi assegnato ad una località in seguito all’osservazione degli effetti da parte di personale esperto (in genere per i terremoti che producono danno) o sulla base di analisi statistiche dei dati forniti dai cittadini. In questo modo i dati del presente possono essere confrontati direttamente con quelli raccolti quando gli strumenti non esistevano ancora.

L’INGV dal 1997 gestisce un sito internet per raccogliere i dati sugli effetti dei terremoti in Italia tramite la partecipazione volontaria dei cittadini e, dal 2007, mette a disposizione di tutti, in tempo reale, le mappe degli effetti macroscopici dei terremoti (chiamate per questo “macrosismiche”; Figura 1) ottenute con tali dati [Tosi et al., 2015].

Figura1

Figura 1 – Mappa dell’intensità macrosismica in Scala MCS del terremoto del 16 agosto 2018  (magnitudo Mw 5.1).

Chiunque si può collegare al sito www.haisentitoilterremoto.it sia per avere informazioni che per eventualmente descrivere la propria esperienza rispondendo a delle semplici domande su, ad esempio, l’intensità della vibrazione percepita, l’oscillazione dei lampadari o la caduta di soprammobili. Queste informazioni sono elaborate da sistemi automatici in tempo reale per assegnare a ogni comune l’intensità in Scala Mercalli o nella Scala Macrosismica Europea (EMS).

E’ possibile anche iscriversi al sito per diventare un corrispondente di Hai Sentito il Terremoto. Un corrispondente è subito informato, tramite e-mail, sui terremoti avvenuti entro una opportuna distanza dal luogo indicato al momento dell’iscrizione in modo da poter eventualmente contribuire tempestivamente fornendo la propria segnalazione. La maggior parte delle e-mail inviate sono relative a piccoli terremoti che vengono percepiti in modo lieve solo dalle persone che si trovano vicino all’epicentro, ma anche i dati su questi eventi sono importanti perché consentono di caratterizzare la diversa risposta del territorio al passaggio delle onde sismiche. Ugualmente importanti sono le segnalazioni di chi non ha avvertito quel particolare terremoto, in quanto permettono di circoscrivere l’area di risentimento e di definire i bassi gradi di intensità, per i quali è importante conoscere la percentuale di persone che hanno percepito lo scuotimento. Per questo motivo, anche chi non ha avvertito nulla è invitato a compilare il questionario a seguito della nostra richiesta.

Utilizzando i questionari compilati dalla popolazione, finora più di un milione, è stato possibile comprendere alcuni aspetti del fenomeno sismico. Ad esempio, studiando i piccoli scuotimenti è stato possibile misurare la differenza tra gli effetti osservati ai piani alti e ai piani bassi delle case, che risulta essere minore di quella precedentemente stimata [Sbarra et al., 2012a], o la risposta di edifici di diversa altezza rispetto alla magnitudo del terremoto [Sbarra et al., 2015], mostrando, in accordo con le leggi sulla risonanza, che nei piccoli eventi di magnitudo inferiore a 3.5 i risentimenti sono maggiori nei palazzi bassi (1 o 2 piani) che non in quelli alti (da 7 a 10 piani, vedi Figura 2). E’ stato poi evidenziato [Sbarra et al., 2014] che l’essere fermi o in movimento influenza la percezione ancora di più rispetto al piano dell’edificio in cui ci si trova (Figura 3).

Figura2

Figura 2 – Medie delle differenze di intensità macrosismica osservata agli ultimi piani di edifici bassi (triangoli) e alti (stelle), con l’indicazione del numero di dati utilizzati, in funzione della magnitudo del terremoto [fonte: Sbarra et al,. 2015].

Figura3

Figura 3 – Percentuale di persone che hanno percepito il terremoto per ogni grado d’intensità EMS a seconda della condizione e del luogo nei quali si trovava l’osservatore [fonte: Sbarra et al., 2014].

Utilizzando le risposte del questionario è inoltre possibile studiare le zone soggette a particolare amplificazione o attenuazione delle onde sismiche. Analizzando, ad esempio, come sono stati avvertiti a Roma i principali terremoti della sequenza che ha interessato L’Aquila nel 2009 [Sbarra et al, 2012b], è stata prodotta la mappa, in Figura 4, delle aree che hanno mostrato intensità macrosismiche leggermente maggiori (in rosso) o leggermente minori (in verde) rispetto alla media del comune (in giallo). La causa di tale differenza è probabilmente da ascriversi alla costituzione geologica della zona. Infatti lo studio ha evidenziato, oltre alla già nota area di amplificazione in corrispondenza delle alluvioni del Tevere, una nuova area in corrispondenza del Graben del Paleotevere, un’area a Nord-Est di Roma dove un tempo passava il Tevere prima che fosse deviato dalle colate laviche dei Colli Albani.

Figura4

Figura 4 – Mappa dei residui di intensità della città di Roma [fonte: Sbarra et al., 2012b].

Le osservazioni dei cittadini sono utilizzate anche nella Sala di Sorveglianza Sismica dell’INGV: le segnalazioni che arrivano sul sito di Hai Sentito Il Terremoto sono infatti disponibili in tempo reale in quanto estremamente utili per valutare la percezione degli effetti del terremoto sul territorio.

Il raggiungimento di questi risultati è stato possibile attraverso il contributo volontario di centinaia di migliaia di persone, che in questo modo sono effettivamente parte integrante della nostra ricerca scientifica.

A cura di Patrizia Tosi, Paola Sbarra e Valerio De Rubeis (INGV – Roma1)


Riferimenti bibliografici

Sbarra P., Tosi P., De Rubeis V. and Rovelli A. (2012a), Influence of observation floor and building height on macroseismic intensity, Seismol. Res. Lett., 83, 261-266, doi: 10.1785/​gssrl.83.2.261.

Sbarra P., De Rubeis V., Di Luzio E., Mancini M., Moscatelli M., Stigliano F., Tosi P. and Vallone R. (2012b), Macroseismic effects highlight site response in Rome and its geological signature, Nat. Hazards, 62, 425-443, doi: 10.1007/s11069-012-0085-9.

Sbarra, P., P. Tosi, and V. De Rubeis (2014), How Observer Conditions Impact Earthquake Perception, Seismological Research Letters, 85, 306-313, doi: 10.1785/0220130080.

Tosi, P., P. Sbarra, V. De Rubeis, and C. Ferrari (2015) Macroseismic intensity assessment method for web-questionnaires, Seismological Research Letters, 86, 985-990, doi: 10.1785/0220140229.

Sbarra P., A. Fodarella, P. Tosi, V. De Rubeis, and A. Rovelli (2015), Difference in shaking intensity between short and tall buildings: known and new findings, Bull. Seism. Soc. Am., 105, 1803-1809, doi: 10.1785/0120140341.


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Una story map sul terremoto in Irpinia e Basilicata del 23 novembre 1980

La sera del 23 novembre 1980 alle ore 19:34 la terra tremò in larga parte del sud Italia. La scossa principale fu di magnitudo M 6.9 con epicentro tra le province di Avellino, Salerno e Potenza. Colpì una vasta area dell’Appennino meridionale con effetti devastanti soprattutto in Irpinia e nelle zone adiacenti delle province di Salerno e Potenza. Un approfondimento su questo evento è disponibile in un articolo del BLOG.

In occasione dei 38 anni dall’accadimento viene presentata una story map che racconta Il tragico impatto di questo terremoto in alcuni dei suoi aspetti principali attraverso mappe interattive, narrazione, testimonianze, immagini e video.

La story map propone una ricostruzione della sequenza sismica e dello stato del monitoraggio sismico nel 1980 anche attraverso l’ausilio di alcune mappe interattive.  I testi, le immagini e i video raccontano invece i giorni dell’emergenza, l’impatto sulle località colpite, la ricostruzione e gli aspetti socio-economici di questa tragedia che ha interessato oltre 600 comuni dell’Italia meridionale. Sono 7 le aree tematiche in cui è suddivisa:

  • Area epicentrale e sequenza sismica
  • Rete sismica nel 1980
  • Distribuzione degli effetti
  • Impatto nelle località colpite
  • Numeri del terremoto
  • Impatto socio-economico
  • Interventi, gestione dell’emergenza e ricostruzione

La descrizione dell’impatto del terremoto del 23 novembre 1980 in alcune delle località più colpite anche attraverso foto d’epoca.

Il modello utilizzato per la realizzazione della story map è lo “Story Map Cascade℠” (https://storymaps.arcgis.com/en/app-list/cascade/) che consente di combinare testo narrativo con mappe, immagini e contenuti multimediali in un’esperienza di scorrimento a schermo intero molto coinvolgente.  In una story map di tipo “Cascade” le sezioni contenenti testo e media in linea possono essere intervallate da sezioni “immersive” che riempiono lo schermo con mappe, immagini e video, ideale per creare storie avvincenti e approfondite, facilmente consultabili dagli utenti.

Tra i contenuti più interessanti della story map c’è la mappa interattiva della Rete Sismica operativa nel 1980. Già dal 1954 l’Istituto Nazionale di Geofisica controllava circa 23 punti di osservazione divisi tra Osservatori base e Stazioni. Gli Osservatori erano delle strutture che collaboravano con l’ING e oltre ad avere la funzione di registrare ed elaborare gli eventi sismici, erano adibiti anche alla ricerca, mentre le stazioni si limitavano alla registrazione degli eventi ed erano generalmente locali messi a disposizione dalle Università e da Enti pubblici o privati.

La mappa interattiva dei punti di osservazione nel 1980 suddivisi in Osservatori (blu), Università (verde), Stazioni ING (arancio). Nella mappa è rappresentata anche la sismicità 1980-1981 nell’area epicentrale del terremoto del 23 novembre 1980.

Per il terremoto del 23 novembre 1980 non si riuscirono a fornire notizie precise e tempestive riguardanti l’esatta localizzazione dell’evento per mancanza di dati disponibili in tempo reale, dal momento che non esisteva un unico centro di raccolta e di elaborazione dati.

ll sismogramma del terremoto delle 19:34 del 23 novembre 1980 registrato alla stazione sismica ING di Duronia in provincia di Campobasso.

Un’altra importante testimonianza presente nella parte finale della story map è l’appello del Presidente della Repubblica Sandro Pertini sul ritardo dei soccorsi e sul perdurare dell’emergenza contenuto in un video di un servizio della RAI sui giorni successivi al terremoto.

Per la realizzazione della story map sono state utilizzate le seguenti fonti:
  • i dati sulla sequenza sismica del 1980 in Irpinia e Basilicata tratti dalla Scheda SPECIALE CAMPANIA dell’INGV;
  • I testi e i dati di impatto sono estratti dal volume: IL PESO ECONOMICO E SOCIALE DEI DISASTRI SISMICI IN ITALIA NEGLI ULTIMI 150 ANNI 1861-2011 di Emanuela Guidoboni e Gianluca Valensise;  
  • I dati macrosismici provengono dal Database macrosismico italiano 2015 (DBMI15 – https://emidius.mi.ingv.it/DBMI/ ).

La story map è stata inserita nella galleria StoryMaps & Terremoti ed è disponibile al seguente LINK.

A cura di Maurizio Pignone e Anna Nardi (INGV – Osservatorio Nazionale Terremoti)


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Sciame sismico sul versante occidentale dell’Etna – 20 novembre 2018

Uno sciame sismico ha interessato il settore occidentale dell’Etna tra le ore 05:55 e le ore 15:21 (ora locale) di oggi, 20 novembre 2018. Le reti di monitoraggio dell’INGV-Osservatorio Etneo hanno registrato oltre 40 eventi sismici con magnitudo Ml compresa tra 1.6 e 3.5.

20181120 Figura 1

Mappa degli epicentri dello sciame sismico del 20 novembre 2018 nel versante occidentale dell’Etna. Fonte: Gruppo Analisti ell’Osservatorio Etneo, Catania (Sismoweb) http://sismoweb.ct.ingv.it/index.php

Il terremoto di magnitudo maggiore (Ml = 3.5) è avvenuto alle ore 6:06 ed è stato localizzato a circa 5 chilometri a nord est del comune di Adrano,  a una profondità di circa 22 chilometri.

20181120 Figura 2

Localizzazione dell’evento sismico (stella bianca) di magnitudo ML 3.5 sovrapposta al Catalogo Parametrico dei Terremoti Italiani dall’anno 1000 al 2014 (CPTI 15).

Gli epicentri degli eventi sismici registrati sono tutti localizzati sul fianco occidentale del vulcano, a monte dei comuni di Bronte, Adrano e Biancavilla, prevalentemente nella zona di Monte Minardo. La profondità degli ipocentri varia tra 15 e 27 km. Si tratta di una zona in cui già in passato si sono verificati sciami sismici.

20181120 Figura 3

Localizzazione dell’evento sismico (stella bianca) di magnitudo ML 3.5 sovrapposta alla mappa di pericolosità sismica del territorio nazionale.

Sebbene lo sciame sismico sia stato dichiarato concluso nel pomeriggio, alcune scosse sismiche isolate continuano ad avvenire nell’area occidentale dell’Etna.

Nel frattempo prosegue la modesta attività stromboliana ai crateri sommitali Bocca Nuova, Cratere di Nord-Est e Nuovo Cratere di Sud-Est, che è in corso da diverse settimane. In particolare, il piccolo cono di scorie presente all’interno della bocca orientale del Nuovo Cratere di Sud-Est (NCSE) sta emettendo nella serata del 20 novembre anche una piccola colata di lava che rimane comunque confinata all’interno della stessa bocca orientale del NCSE.

A cura di Boris Behncke (INGV – OE), Maddalena De Lucia (INGV – OV) , Marco Neri (INGV – OE) e Maurizio Pignone (INGV – ONT)


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Evento sismico in provincia di Rimini, Ml 4.2 (Mw 4.0), 18 novembre 2018

Alle ore 13:48 italiane del 18 novembre 2018, è stato localizzato un terremoto di magnitudo ML 4.2 (Mw 4.0), tra le province di Rimini e Forlì Cesena, a 4 km da Santarcangelo di Romagna (RN), ad una profondità di 43 Km.

Nella tabella sottostante sono riportati i comuni più vicini all’epicentro (meno di 10 km).

Mappa dell’epicentro del terremoto Ml 4.2 del 18 novembre, sovrapposto alla sismicità dell’area durante il 2018.

L’evento è stato localizzato in un’area ad alta pericolosità sismica così come mostrato nella mappa di pericolosità sismica del territorio nazionale con accelerazione attese comprese tra 0.175 e 0.2 di g.

Dal Catalogo Parametrico dei Terremoti Italiani (versione 2015) notiamo che l’area epicentrale del terremoto di oggi è quasi coincidente con l’area di un evento sismico del 26 marzo 1911 di magnitudo stimata Mw 5.0 con risentimenti massimi fino al VI grado MCS.

Secondo i dati accelerometrici, l’evento presenta accelerazioni di picco che corrispondono ad un’intensità strumentale su terreno roccioso fino al IV-V grado della scala MCS (http://shakemap.rm.ingv.it).

ShakeMap (mappa di scuotimento) espressa in intensità strumentale (scala di intensità Mercalli-Cancani-Sieberg, MCS) dell’evento sismico Ml 4.2 delle ore 13.48 italiane del 18 novembre 2018, determinata utilizzando, per ora, i dati della Rete Sismica Nazionale dell’INGV (triangoli rossi). La stella rappresenta l’epicentro.

L’evento è stato risentito in un’ampia zona, soprattutto nelle province di Rimini, Forlì Cesena e in tutte le province della Romagna; il terremoto è stato avvertito anche nelle vicine Marche. La mappa preliminare dei risentimenti del terremoto elaborata dai circa 1400 questionari inviati al sito è già disponibile sul sito http://www.haisentitoilterremoto.it ed in aggiornamento al seguente link.

Mappa del risentimento sismico in scala MCS (Mercalli-Cancani-Sieberg) che mostra la distribuzione degli effetti del terremoto sul territorio come ricostruito dai questionari on line. La mappa contiene una legenda (sulla destra). Con la stella in colore viola viene indicato l’epicentro del terremoto, i cerchi colorati si riferiscono alle intensità associate a ogni comune. Nella didascalia in alto sono indicate le caratteristiche del terremoto: data, magnitudo (ML), profondità (Prof) e ora locale. Viene inoltre indicato il numero dei questionari elaborati per ottenere la mappa stessa.

Per maggiori informazioni su questo evento: http://cnt.rm.ingv.it/event/21119351 

Fino alle ore 14:30 non sono stati localizzati altri eventi successivi a quello delle ore 13.48.

Per un approfondimento sul rischio sismico nella Regione Emilia Romagna è disponibile la relativa scheda in formato LINK.

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Il nuovo CFTI5Med: navigando tra continuità e innovazione

La sismologia storica in Italia poggia su una lunga tradizione che caratterizza il nostro paese fin dall’epoca medievale. Tra il XII e il XV secolo, seguendo il progressivo sviluppo della città, le amministrazioni pubbliche iniziarono ad affinare il loro rapporto con la proprietà immobiliare privata e a produrre quelle fonti istituzionali che ci consentono oggi di conoscere nel dettaglio gli effetti dei grandi terremoti del passato. Un punto di arrivo di questa tradizione – che è allo stesso tempo anche un punto di partenza tutte i successivi sviluppi della sismologia storica – è senza dubbio il catalogo compilato da Mario Baratta (1901). Con sorprendente lungimiranza Baratta asserì che “Le ricerche sui terremoti antichi, insieme allo studio monografico di ogni singola scossa che viene ai nostri dì a colpire una data regione, servono alla identificazione dei vari centri o radianti di scuotimento“. Baratta elencò oltre 250 centri sismici italiani ben distinti, in media uno ogni 1.200 km2, arrivando a definire la localizzazione dei terremoti storici con una accuratezza che non è stata superata dai dati strumentali se non nella prima metà degli anni ’70. A partire da quegli stessi anni però la sismologia storica ha “cambiato pelle”, ripartendo dalla lezione di Baratta e avviando ricerche che per quantità e qualità dei dati prodotti hanno portato l’Italia all’avanguardia nel mondo in questo settore disciplinare. Queste ricerche sono state sviluppate principalmente in due ambiti diversi: quello del CNR-Gruppo Nazionale Difesa dai Terremoti (GNDT), da un lato, e quello dell’ING-SGA Storia Geofisica Ambiente, dall’altro. Entrambe queste realtà sono poi confluite nellINGV, un evento suggellato dall’aver pubblicato congiuntamente la prima versione del Catalogo Parametrico dei Terremoti Italiani (denominato CPTI99), ma hanno poi continuato a svolgere le attività più congeniali a ciascuna: il primo gruppo ha ripreso l’eredità del catalogo CPTI e della sottostante banca dati nota come Database Macrosismico Italiano (DBMI), garantendone l’aggiornamento a intervalli regolari, nonché dell’Archivio Storico Macrosismico Italiano (ASMI), mentre il secondo gruppo ha proseguito lo sviluppo del Catalogo dei Forti Terremoti in Italia (CFTI)È importante ricordare che il CPTI e il CFTI non si pongono in alternativa tra loro, come dimostra il fatto che il contenuto di CFTI è ripreso dal CPTI, ma descrivono la sismicità storica con approcci diversi: il primo garantendo la completezza e la corretta parametrizzazione di tutti i terremoti d’interesse per l’Italia con Imax ≥ 5 o M ≥ 4.0 nella finestra temporale 1000-2014; il secondo trattando nel dettaglio i terremoti più forti avvenuti in Italia e nel bacino del Mediterraneo a partire da epoche molto remote. Come tale il CPTI è lo strumento principe per l’elaborazione di modelli di pericolosità sismica a varie scale, mentre il CFTI si presta per la elaborazione di scenari di danno e come supporto per ricerche anche di carattere non strettamente sismologico.

In questo post viene presentata l’ultima versione del Catalogo dei Forti Terremoti in Italia, denominata CFTI5Med; in un prossimo post verranno presentati gli sviluppi più recenti del Catalogo Parametrico dei Terremoti Italiani, denominata CPTI15

Prosegue un percorso mai interrotto

Nel 1995 veniva pubblicata la prima versione del Catalogo dei Forti Terremoti in ltalia (Catalogue of Strong Italian Earthquakes: Boschi et al., 1995: CFTI 1; Figura 1). Si trattava del principale risultato di una collaborazione avviata nel 1987 tra l’Istituto Nazionale di Geofisica (ING; dal 2000 confluito nell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, INGV) e la SGA (Storia Geofisica Ambiente), una società privata specializzata nella ricerca sui fenomeni naturali avversi del passato e nella sistematizzazione dei relativi dati. La collaborazione è proseguita per oltre due decenni fino al 2007, quando la maggior parte del personale SGA è stato assorbito permanentemente dall’INGV.

Figura 1 – Le copertine dei volumi delle prime tre edizioni di CFTI.

Il Catalogo dei Forti Terremoti in ltalia nasceva come un repertorio esaustivo dei “forti terremoti” italiani, del loro impatto sul territorio e delle loro conseguenze sociali ed economiche. La decisione di concentrarsi solo sui forti terremoti fu imposta dalla grande ricchezza del patrimonio di fonti storiche sulla sismicità dell’Italia, e dalla conseguente necessità di stabilire un criterio di priorità tra i numerosissimi terremoti riportati nei cataloghi sismici italiani. Inizialmente erano stati considerati solo i terremoti con intensità massima maggiore del grado VIII della scala Mercalli – Càncani – Sieberg (MCS), ma tale soglia fu progressivamente abbassata con le versioni successive del catalogo. La seconda versione, pubblicata due anni dopo la prima, includeva un numero maggiore di terremoti, era basata su ricerche e dati più accurati, e copriva un intervallo cronologico di un decennio più lungo, dal 461 a.C. al 1990 (Boschi et al., 1997: CFTI 2; Figura 1).

La consapevolezza che il catalogo avrebbe potuto essere di interesse per un’ampia audience internazionale portò alla pubblicazione di una versione del catalogo in inglese (ad eccezione dei commenti storico-critici). La nuova versione (Boschi et al., 2000; CFTI 3; Figura 1) estendeva l’arco cronologico fino al 1997 e ancora una volta si avvaleva di ricerche più approfondite, oltre che di una attenta messa a punto di metodi e algoritmi.

A seguito della pubblicazione di due immensi corpora di dati sulla sismicità di area mediterranea fino all’anno 1000 (Guidoboni et al., 1994) e tra l’XI e il XV secolo (Guidoboni e Comastri, 2005), anche l’area di pertinenza del catalogo ha potuto essere estesa a tutto il bacino del Mediterraneo. I nuovi contenuti, che includevano solo i parametri sismologici fondamentali (valori di intensità assegnati alle singole località e parametri epicentrali per i terremoti italiani; solo parametri epicentrali per gli altri terremoti di area mediterranea) sono stati pubblicati in una nuova versione del catalogo (CFTI4Med), pubblicata nel 2007 sotto forma di una banca-dati informatizzata gestita attraverso un sistema web-GIS (Guidoboni et al., 2007).

Figura 2 – La homepage del CFTI5Med.

Nelle scorse settimane, a distanza di un decennio dalla pubblicazione del CFTI4Med, è stata pubblicata una nuova versione del catalogo, denominata CFTI5Med (Guidoboni et al., 2018). Si tratta di un elaborato ampiamente rivisto nei contenuti, aggiornato con i risultati delle ricerche più recenti e consultabile attraverso una nuova interfaccia grafica, realizzata con l’obiettivo di rendere sempre meglio accessibili tutte le potenzialità del catalogo, valorizzandole al massimo (Figura 2).

La necessità di innovare

Nei primi anni ’90 la comunità dei sismologi storici e degli esperti di pericolosità sismica aveva cominciato a immaginare nuove forme di catalogazione e rappresentazione dei dati sui terremoti del passato, complice anche la disponibilità dei Sistemi Informativi Geografici, che iniziavano a diffondersi proprio in quegli anni. Il patrimonio informativo storico di cui disponiamo in Italia e nel Mediterraneo è indubbiamente straordinario, ma proprio questa ricchezza rendeva sempre più urgente poter analizzare i dati storici congiuntamente ad altri dati geofisici e territoriali e in un contesto geografico rigoroso: qualcosa che era assolutamente precluso ai cataloghi elaborati fino ad allora. Si andava inoltre  diffondendo la consapevolezza che, se anche la presentazione dei dati offerta da questi cataloghi forniva le informazioni minime richieste per l’elaborazione dei modelli di pericolosità sismica convenzionali, allo stesso tempo determinava una non più accettabile dispersione dell’informazione disponibile, con il possibile risultato di generare una prospettiva distorta del potenziale sismogenetico delle diverse aree del territorio. In molti casi questo potenziale veniva sottostimato, ma poteva verificarsi anche a una sovrastima: entrambi i casi possono avere gravi conseguenze, soprattutto in aree in rapida evoluzione dal punto di vista economico e urbanistico.

Oggi sappiamo bene che due terremoti crostali di magnitudo 6.0 e 7.0 possono causare la stessa accelerazione di picco e effetti macrosismici massimi simili, ma l’evento di magnitudo maggiore causerà forte scuotimento in un’area molto più estesa. In assenza di dati strumentali, l’importanza relativa dei due terremoti potrà essere compresa solo attraverso un esame complessivo degli effetti dinamici: una prospettiva che i cataloghi tradizionali, in cui la severità di un terremoto veniva valutata con riferimento alla sola intensità epicentrale, non erano in grado di offrire.

Negli anni ’90 quindi si è compreso che la sola definizione dei parametri epicentrali, essenzialmente localizzazione e magnitudo, era insufficiente per le analisi più dettagliate che il progresso della ricerca sismologica imponeva. Dopo un biennio di sperimentazione reso possibile dalla introduzione su larga scala dei sistemi GIS, nel 1995 il Catalogo dei Forti Terremoti in ltalia per primo ha introdotto una nuova prospettiva, grazie alla quale il sismologo avrebbe potuto valutare pienamente l’entità dell’energia complessivamente rilasciata da ogni terremoto e i dettagli più minuti del suo impatto sul territorio. A testimonianza del fatto che i tempi erano ormai maturi, due anni dopo, nel 1997, è nato il Database delle Osservazioni Macrosismiche (DOM), che proponeva un approccio simile ma esteso non solo ai forti terremoti, ma a tutti i terremoti al di sopra della soglia del danno.

Il Catalogo dei Forti Terremoti in ltalia era quindi definibile come un catalogo analitico, ovvero uno strumento che fornisce tutta l’informazione disponibile per ciascun terremoto e per ciascuna località in un formato predefinito e di facile accessibilità. Questa informazione viene corredata da testi di sintesi, definiti commenti storico-critici, che trattano diversi aspetti significativi dell’evento (es. Cronologia della sequenza, Risposta sociale e istituzionale, Effetti sul contesto antropico, Effetti sull’ambiente naturale ecc.). Si tratta quindi di uno strumento che consente all’utente di analizzare i dati separatamente dalla loro interpretazione corrente, in modo che l’eventuale futura adozione di nuovi paradigmi e schemi interpretativi si traduca subito in nuove valutazioni a partire dalle stesse osservazioni di base. E ancora, si tratta di un catalogo che include anche dati e osservazioni che non sono immediatamente utilizzati nei modelli correnti per la valutazione della pericolosità sismica, ma che possono essere di grande interesse per numerosi altri tipi di analisi della vulnerabilità e del rischio.

I principi fondamentali del Catalogo dei Forti Terremoti in ltalia sono stato descritti in dettaglio in un intero volume della rivista Annali di Geofisica (successivamente ribattezzata Annals of Geophysics) che accompagnava il CFTI 3 (Boschi et al., 2000): ad esso si rimanda il lettore per qualunque approfondimento. Inoltre, ampie sintesi della struttura del Catalogo, delle sue funzionalità e dei suoi attuali contenuti sono fornite nelle sezioni “Info” e “Help” del sito web.

Il Catalogo dei Forti Terremoti in ltalia è dunque lo scrigno che preserva per le generazioni presenti e future i tanti risultati ottenuti attraverso antiche e nuove strategie di ricerca nell’arco di oltre tre decenni. I risultati sono presentati secondo uno schema razionale e uniforme, che consente al lettore di muoversi a ritroso dai parametri del singolo terremoto fino alle fonti originali che hanno reso possibile lo studio di quello specifico evento. Per tutte queste ragioni ci auguriamo che gli utenti lo troveranno non solo utile, ma anche interessante e stimolante, e li invitiamo a contattarne gli autori per qualunque segnalazione, richiesta o proposta di collaborazione.

Il CFTI5Med: una nuova interfaccia, nuove funzionalità, e molti dati inediti 

La nuova versione del Catalogo si è avvalsa degli strumenti software più aggiornati e di una riorganizzazione dell’immenso database a cui esso attinge per proporre uno strumento decisamente innovativo rispetto alle versioni precedenti. Tra le principali novità segnaliamo:

  • Il recupero e la formattazione con criteri moderni e omogenei di oltre 23.000 documenti bibliografici, sotto forma di scansioni o trascrizioni, che nel complesso costituiscono circa la metà di tutti quelli utilizzati per la costruzione del CFTI5Med. Per questi documenti è ora disponibile on-line una versione memorizzata in formato PDF ricercabile, accessibile in modo interattivo anche all’interno dei singoli testi di sintesi (Figura 3). Tali documenti sono in gran parte disponibili come trascrizioni delle porzioni di testo utili alla ricerca e in parte come scansioni digitali delle opere originali, fornite in formato PDF, ricercabili per i soli testi a stampa. Per i testi in lingua non italiana (latino, greco, spagnolo, francese, inglese, tedesco) nelle trascrizioni sono fornite le traduzioni letterali. I due diversi tipi di PDF – trascrizioni e scansioni – sono indicati rispettivamente come PDF_T e PDF_R, e sono richiamati in diversi punti dei commenti storico-critici (bibliografie, note dei commenti ecc.). In alcuni casi per la stessa testimonianza sono stati resi disponibili sia il PDF_T che il PDF_R, poiché mentre la parte trascritta è l’estratto testuale utile alla definizione dello scenario degli effetti macrosismici, la scansione digitale del documento originale permette di consultare integralmente i vari contributi storico-critici, geologici, sismologici (per esempio: introduzione geologica/sismologica, disegni, fotografie, mappe, interpretazioni, teorie ecc.). Ciascun PDF riporta il riferimento bibliografico, il testo e una fincatura che illustra i crediti e le modalità di utilizzo del contenuto.

    Figura 3 – Esempio di accesso ai documenti bibliografici in formato PDF attraverso l’interfaccia web. Lo stesso documento può essere disponibile come testo trascritto (immagine a sinistra) o come scansione digitale, che consente di visualizzare le pagine originali complete di eventuali figure (immagine a destra).

  • La reinterpretazione geologica, il miglioramento della georeferenziazione e il riprocessamento di oltre 2.300 descrizioni di effetti sismo-indotti sull’ambiente naturale (Figura 4), relative a circa 200 diverse sequenze sismiche (IV sec A.C. – 1990). Tali effetti sono oggi tutti disponibili e ricercabili attraverso una interfaccia web-GIS di facile utilizzo (Figura 5) e sono generalmente localizzati in corrispondenza delle località nel cui territorio sono stati osservati. In alcuni casi, dove le descrizioni storiche lo consentono, gli effetti sono localizzati sulle evidenze geografiche in cui si sono manifestati (monti, fiumi ecc.).

    Figura 4 – Classificazione e distribuzione delle diverse tipologie di effetti sismo-indotti sull’ambiente, con indicazioni numeriche e percentuali.

    Fig4

    Figura 5 – Pagina di accesso agli effetti sismo-indotti sull’ambiente naturale.

  • L’elaborazione di numerosi testi delle fonti utilizzate e di testi di commento che non erano stati inclusi nella precedente versione CFTI4Med (Figura 6).

    Figura 6 – Grafico dell’incremento delle referenze bibliografiche, dei testi originali memorizzati e delle descrizioni nelle diverse versioni del CFTI dal 1995 (CFTI 1) al 2018 (CFTI5Med).

  • La nuova interfaccia web-GIS, totalmente ridisegnata, veloce e di uso semplice e intuitivo (Figura 7).

    Figura 7 – Schema di consultazione della nuova interfaccia del CFTI5Med.

  • Dalle sintesi descrittive di tutti i forti terremoti, sia generali che analitiche, sono state estratte le informazioni relative al numero delle vittime. Le informazioni sul numero delle vittime di un terremoto sono spesso fra le più incerte e variabili tra quelle che si ricavano dalle testimonianze storiche sui terremoti censiti, e la loro accuratezza è principalmente funzione del periodo storico e dell’affidabilità delle testimonianze. Per i periodi più antichi queste ultime, spesso intrise di significati simbolici, riportano numeri non particolarmente affidabili. In assenza di stime ufficiali, provenienti da perizie, sono frequenti testimonianze molto discordanti che restituiscono intervalli molto ampi del numero delle vittime. Per queste ragioni si è deciso di dividere il numero delle vittime in cinque macro-intervalli (<10, 11-100, 101-1000, 1001-10.000, >10.000), attribuendo loro una classe di affidabilità variabile tra 1, affidabilità bassa, e 3, affidabilità alta. L’affidabilità bassa è stata attribuita ai casi di informazioni molto generiche, quella alta ai casi in cui i dati provengono da stime ufficiali, mentre quella media è stata attribuita per tutti gli altri casi. Tramite il roll-over del mouse sulle icone della categoria di numerosità delle vittime viene visualizzata una finestra in cui è riportato un numero preciso – se da stime ufficiali – o un intervallo o una stima descrittiva ritenuta più verosimile (es. molte vittime), seguito dalla legenda della simbologia.
  • Per tutte le finestre di mappa dell’interfaccia possono essere attivati dei livelli informativi provenienti da altre banche dati e archivi informatici raggiungibili attraverso servizi di interoperabilità. Questa funzionalità permette il confronto immediato su base cartografica dei dati del CFTI con altre tipologie di dati utili per una migliore comprensione dei fenomeni descritti e parametrizzati nel catalogo (Figura 8).

    Figura 8 – Esempi di livelli informativi di diversa provenienza sovrapponibili ai dati del CFTI attraverso la funzione presente nell’interfaccia, che utilizza i servizi di interoperabilità: a sinistra la cartografia topografica dell’IGM e il catalogo delle frane del Portale Cartografico Nazionale; a destra la sismicità strumentale di INGV-CNT, le sorgenti sismogeniche del DISS e i confini amministrativi ISTAT.

  • Attraverso la pagina di consultazione del singolo terremoto è disponibile un collegamento diretto con i corrispondenti eventi presenti nelle banche dati CPTI/DBMI e ASMI. Per molti terremoti del Catalogo Parametrico dei Terremoti Italiani (al momento la versione corrente è il CPTI15) e del Database Macrosismico Italiano (oggi DBMI15) il CFTI4Med è lo studio di riferimento, mentre nell’Archivio Storico Macrosismico Italiano (ASMI) lo stesso CFTI4Med è citato come uno dei diversi studi di un dato terremoto. Le due icone CPTI-DBMI e ASMI che compaiono nell’approfondimento di ciascun terremoto del CFTI5Med costituiscono dei link alle rispettive pagine di CPTI-DBMI e ASMI.

Dati e numeri del CFTI5Med

Complessivamente la nuova versione del Catalogo dei Forti Terremoti in ltalia include:

1.259 terremoti per l’area italiana (tra il 461 A.C. e il 1997), di cui 98 che si sono rivelati falsi, con 42.663 punti per cui sono stati classificati effetti relativi al contesto antropico (osservazioni macrosismiche) e 2.338 punti per cui sono stati classificati effetti sismo-indotti sull’ambiente naturale.

475 terremoti per l’area mediterranea estesa, Italia esclusa (tra il 760 a.C. e il 1500). Per i terremoti fino al X secolo (223) sono disponibili solo le localizzazioni epicentrali, mentre per quelli compresi nell’intervallo cronologico tra i secoli XI e XV (252) sono per la prima volta consultabili 635 punti per cui sono stati classificati effetti relativi al contesto antropico (osservazioni macrosismiche) e 68 punti per cui sono stati classificati effetti relativi al contesto ambientale (effetti sismo-indotti sull’ambiente).

Nel marzo 2018, data ufficiale di pubblicazione del CFTI5Med, sono state rese accessibili in formato PDF 23.538 del totale delle 47.211 testimonianze associate a tutte le sequenze sismiche. Di queste 20.940 sono trascrizioni (PDF_T) e 3.400 scansioni del testo originale (PDF_R).

Figura 9 – Esempio di accesso ai PDF ricercabili tratti da Guidoboni e Comastri (2005) per i terremoti del periodo XI-XV secolo.

Nel CFTI4Med non erano disponibili i testi di commento sui principali effetti per 87 terremoti di area italiana avvenuti in epoca medievale; il materiale relativo a questi eventi necessitava di un aggiornamento alla luce delle nuove conoscenze e analisi pubblicate da Guidoboni e Comastri (2005) per il periodo XI-XV secolo. Per questi terremoti sono stati elaborati i testi di commento sullo stato delle conoscenze e sui maggiori effetti, ora disponibili con lo stesso formato e le stesse modalità che caratterizzano i terremoti più recenti, mentre per gli altri commenti vengono forniti i file PDF ricercabili tratti da Guidoboni e Comastri (2005) (Figura 9).

a cura di Gianluca Valensise (INGV-Roma1), Graziano Ferrari (INGV-AC), Gabriele Tarabusi (INGV-Roma1), Giulia Sgattoni (INGV-Roma1)


 

Riferimenti bibliografici e web

Baratta, M. (1901). I Terremoti d’Italia. Saggio di Storia, Geografia e Bibliografia Sismica Italiana con 136 sismocartogrammi. Torino, 950 pp.

Boschi, E. (2000). A «new generation» earthquake catalogue. Annali di Geofisica, 43(4), 609-620.

Boschi, E., G. Ferrari, P. Gasperini, E. Guidoboni, G. Smriglio & G. Valensise (1995): Catalogo dei Forti Terremoti in ltalia dal 461 a.C. al 1980, ING-SGA, Bologna, pp. 973 con database su CD-ROM.

Boschi, E., E. Guidoboni, G. Ferrari, G. Valensise & P. Gasperini (1997): Catalogo dei Forti Terremoti in ltalia dal 461 al 1990, ING-SGA, Bologna, pp. 644 con database su CD-ROM.

Boschi, E., E. Guidoboni, G. Ferrari, D. Mariotti, G. Valensise & P. Gasperini (eds.) (2000). Catalogue of Strong Italian Earthquakes, Annali di Geofisica, 43(4), pp. 268, con database su CD-ROM, https://www.annalsofgeophysics.eu/index.php/annals/issue/view/268.

Gruppo di Lavoro Catalogo Parametrico dei Terremoti Italiani (GLCPTI): E. Boschi, P. Gasperini, G. Valensise [ING]; R. Camassi, V. Castelli, M. Stucchi, A. Rebez, G. Monachesi, M. S. Barbano, P. Albini [GNDT]; E. Guidoboni, G. Ferrari, D. Mariotti, A. Comastri [SGA]; D. Molin [SSN] (1999). Catalogo Parametrico dei Terremoti Italiani, ING GNDT SGA SSN. Ed. Compositori, Bologna, pp. 92. https://emidius.mi.ingv.it/CPTI99/.

Guidoboni, E., A. Comastri & G. Traina (1994). Catalogue of Ancient Earthquakes in the Mediterranean Area up to the 10th Century, ING-SGA, Bologna, 504 pp..

Guidoboni, E., & A. Comastri (2005). Catalogue of earthquakes and tsunamis in the Mediterranean area from the 11th to the 15th century, INGV-SGA, Bologna, 1037 pp.

Guidoboni E., G. Ferrari, D. Mariotti, A. Comastri, G. Tarabusi & G. Valensise (2007). CFTI4Med, Catalogue of Strong Earthquakes in Italy (461 B.C.-1997) and Mediterranean Area (760 B.C.-1500), INGV-SGA, http://storing.ingv.it/cfti4med/.

Guidoboni, E., G. Ferrari, D. Mariotti, A. Comastri, G. Tarabusi, G. Sgattoni, G. Valensise (2018). CFTI5Med, Catalogo dei Forti Terremoti in Italia (461 a.C.-1997) e nell’area Mediterranea (760 a.C.-1500). Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV), http://storing.ingv.it/cfti/cfti5/.


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