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Il terremoto di Casamicciola del 21 agosto 2017: osservazioni sul moto del suolo

Il terremoto di magnitudo ML 3.6±0.2, MD 4.0±0.3 avvenuto il 21 agosto 2017 alle ore 20:57 italiane è stato localizzato in prossimità del comune di Casamicciola Terme, nell’Isola di Ischia: latitudine 40.74°, longitudine 13.90°, profondità di circa 2 km. Si tratta di un evento molto superficiale, non raro in corrispondenza di aree vulcaniche.

I danni all’edificato sono stati ingenti nell’area di Casamicciola. Qui si sono verificati anche crolli parziali e totali come riportato dal Report del Gruppo QUEST dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) che ha effettuato il rilievo macrosismico. Il Gruppo QUEST attribuisce a Casamicciola Terme, Fango (Lacco Ameno) e Marina di Casamicciola rispettivamente un’intensità EMS ((European Macroseismic Scale [Grünthal, 1998] ) pari a VIII, VII e VI, mentre tutte le altre località dell’Isola sono state valutate tra EMS IV e V (QUEST, 2017).

Di seguito le analisi dei dati accelorometrici, degli effetti di sito e le Shakemaps.

Dati registrati e confronto con modelli predittivi del moto del suolo

Le stazioni sismiche operanti sull’Isola di Ischia sono ubicate in 4 punti:

  • IOCA, presso l’Osservatorio Casamicciola, Ischia
  • IFOR a Faro Punta Imperatore, Ischia
  • IMTC sul Monte Corvo, Ischia
  • CAI presso il Castello Aragonese

Epicentro del terremoto del 21 agosto 2017 (la stella gialla) e stazioni sismiche (triangoli rossi) installate sull’Isola di Ischia. Alle stazioni IOCA, IMCT e IFOR sono affiancate stazioni velocimetriche a corto periodo analogiche.

La stazione IOCA è equipaggiata con un sensore velocimetrico a larga banda e un accelerometro, mentre le stazioni IFOR e IMTC sono dotate di sensore velocimetrico a larga banda. A queste tre stazioni si affiancano strumenti analogici. La stazione CAI è infine dotata di un solo sensore analogico. La stazione IOCA ha registrato sia il segnale velocimetrico, superando il valore soglia dello strumento, sia il segnale accelerometrico con un picco di accelerazione (PGA, Pick Ground Acceleration) di circa 28% g e un picco di velocità (PGV, Peak Ground Velocity) di 18 cm/s.

Epicentro del terremoto del 21 agosto 2017 (stella gialla) e stazioni sismiche (triangoli) della Rete Sismica Nazionale entro i 50 km dall’epicentro (http://esm.mi.ingv.it). I colori dei triangoli indicano gli intervalli di PGA registrati a ciascuna stazione.

Il quadro completo dei segnali registrati dalle stazioni sismiche della Rete Sismica Nazionale entro i 50 km dall’epicentro è mostrato nella figura sopra. I segnali sono disponibili al sito http://esm.mi.ingv.it.

Registrazione accelerometrica alla stazione IOCA. In alto la componente Est-Ovest (picco di accelerazione = 272 cm/s2, che corrispondono a 28% g), al centro la componente Nord-Sud (picco di accelerazione = 191 cm/s2, che corrispondono a 19% g), in basso la componente verticale (picco di accelerazione = 267 cm/s2, che corrispondono a 27 %g).

Le forme d’onda in accelerazione registrate dalla stazione IOCA sono mostrate nella figura sopra, dove sono riportate le tre componenti (est-ovest, nord-sud, verticale).

Attenuazione del moto del suolo con la distanza dall’epicentro. Confronto tra dati osservati e dati predetti da una legge di attenuazione. In alto: picco di accelerazione orizzontale (PGA), in basso: picco di velocità orizzontale (PGV); a sinistra: confronto per siti ubicati su roccia (EC8-A indicato come Site A), a destra: terreni rigidi (roccia alterata, depositi coerenti o cementati, EC8-B, indicato come SiteB). La curva rossa rappresenta la predizione della legge di attenuazione per le zone vulcaniche (TL16), mentre la curva blu è la legge di attenuazione per le zone attive crostali (ITA10), i cerchi sono i dati osservati.

Questa figura mostra l’andamento del picco di accelerazione (PGA) e di velocità (PGV) orizzontale in funzione della distanza epicentrale. I dati osservati (cerchi in figura) sono confrontati con leggi predittive del moto del suolo, che servono a stimare i parametri di scuotimento in funzione della magnitudo dell’evento, della distanza dalla sorgente e del tipo di terreno. Due sono le leggi riportate in figura, la prima si riferisce alla legge di attenuazione sviluppata per le zone sismicamente attive in Italia (es. Abruzzo, centro Italia, Friuli, Emilia) da Bindi e collaboratori (ITA10, 2011), mentre la seconda è stata calibrata per la zona Etnea da Tusa e Langer (TL16, 2016).

Come atteso, la legge predittiva specifica per le zone vulcaniche (TL16) riproduce con maggiore accuratezza il dato osservato, sia per quanto riguarda i parametri di picco delle registrazioni (figura sopra), che per gli spettri di risposta, una rappresentazione dello scuotimento che viene utilizzata dagli ingegneri per la progettazione antisismica (figura sotto).

Spettri di risposta. Confronto tra dati osservati e dati predetti per 4 stazioni ubicate a diverse distanze dall’epicentro (IOCA, CAFL, VAGA, CAFE). La curva rossa rappresenta la predizione della legge di attenuazione per le zone vulcaniche (TL16), mentre la curva blu è la legge di attenuazione per le zone sismicamente attive (ITA10); la curva nera è il dato osservato alle quattro stazioni.

Guardando gli spettri di risposta (figura sopra), il confronto tra dati osservati e dati predetti per 4 stazioni ubicate a diverse distanze dall’epicentro (IOCA, CAFL, VAGA, CAFE), si nota che fa eccezione il dato registrato a Casamicciola (stazione IOCA) che ricade oltre una deviazione standard rispetto alla mediana della predizione. Questa discrepanza potrebbe essere attribuita al fatto che la legge di attenuazione è stata calibrata su un set di dati in cui le registrazioni a breve distanza dalla sorgente sono poco rappresentate. Va menzionato che sono stati osservati terremoti in zone vulcaniche caratterizzati da forti scuotimenti in prossimità dell’epicentro, che si attenuano velocemente con la distanza. Un esempio simile è il terremoto delle Isole Hawaii del 6 settembre 2016 alle 14:25:57, magnitudo ML 4.0, che ha causato un picco di accelerazione orizzontale (registrato alla stazione WILD dell’Osservatorio delle Isole Hawaii, vedi sito web dell’USGS) comparabile a quello di Casamicciola.

Effetti di sito

Le caratteristiche dello scuotimento del terreno sono fortemente influenzate dalle condizioni geologiche, geomorfologiche e geotecniche locali che modificano il moto sismico. Tali modificazioni, note come “Effetti di Sito” (figura sotto), possono comportare una forte amplificazione del movimento sismico su terreni alluvionali recenti rispetto al moto osservato su terreni rigidi o roccia (https://www.youtube.com/watch?v=YSQVfqny4Rg). Gli effetti di amplificazione del moto sismico sono caratterizzati, nei casi più semplici, da una frequenza caratteristica di vibrazione del terreno (frequenza di risonanza f0), che dipende dallo spessore ‘h’ dei sedimenti superficiali e dalla velocità di propagazione delle onde sismiche di taglio.

Conoscere la frequenza caratteristica dei terreni è di estrema importanza, poiché si potrebbero verificare fenomeni di risonanza per l’interazione tra il terreno e le strutture.

Il fenomeno degli effetti di sito su terreni soffici (da “Terremoto e rischio sismico” di Maria Grazia Ciaccio, Giovanna Cultrera, Ediesse editore, 2014).

La misura del movimento del terreno ci permette di fare valutazioni sugli effetti di sito. Questo è uno dei motivi per cui il gruppo operativo EMERSITO dell’INGV installa stazioni sismiche per misurare gli effetti di sito in area epicentrale.

Interventi del gruppo operativo EMERSITO dell’INGV durante la sequenza sismica Amatrice-Visso-Norcia 2016-17.

Una delle tecniche di analisi sismologica più utilizzate per la quantificazione degli effetti di sito si basa sull’osservazione che il movimento del terreno presenta ampiezze maggiori nelle componenti orizzontali, rispetto alla componente verticale, in corrispondenza della frequenza di risonanza dei terreni superficiali.

La figura sotto mostra il rapporto tra gli spettri di Fourier delle componenti orizzontali e della componente verticale (rapporto H/V) del moto registrato alla stazione della Rete Sismica Nazionale dell’INGV installata a Casamicciola (IOCA) durante il terremoto del 21 agosto. Il grafico evidenzia un chiaro picco in corrispondenza della frequenza di risonanza dei terreni sottostanti (tra 1 Hz e 2 Hz).

Rapporto spettrale H/V per il terremoto del 21 agosto 2017 registrato alla stazione IOCA.

In mancanza di registrazioni di terremoti, un’analisi analoga può essere effettuata utilizzando misure di vibrazioni ambientali, cioè quelle vibrazioni sia naturali che antropiche sempre presenti sulla superficie terrestre ma non percepite dall’uomo.

Per le stazioni sismiche IOCA, IFOR e IMTC presenti sull’Isola di Ischia sono state quindi selezionate 2 ore di registrazione e calcolato il rapporto H/V delle vibrazioni ambientali.

I grafici sotto riportati confermano effetti di amplificazione elevati al sito IOCA. Tali effetti, seppure meno significativi, si evidenziano per il sito di IFOR, mentre sono quasi del tutto assenti per il sito IMTC.

Rapporti spettrali H/V calcolati su 2 ore di registrazione di vibrazioni ambientali precedenti l’evento sismico alle stazioni di IOCA, IMTC e IFOR.

In conclusione si può affermare che i dati sismologici disponibili evidenziano una diversità nella risposta sismica dei 3 siti di registrazione suggerendo in modo molto chiaro la presenza di importanti effetti di sito alla stazione di IOCA ubicata nella parte alta di Casamicciola in località Grande Sentinella.

Tali risultati, per quanto utili, sono limitati ai pochi punti di osservazione disponibili. Per meglio comprendere l’origine e l’estensione areale degli effetti di sito sull’Isola, sono quindi in programmazione delle campagne di indagini geofisiche e geologiche di dettaglio che verranno condotte nelle prossime settimane.

Mappe di scuotimento (Shakemaps)

Le mappe di scuotimento forniscono una immediata visualizzazione del livello di scuotimento (shaking) di una zona colpita o interessata da un terremoto. A riguardo si veda l’articolo pubblicato su questo blog “Le Shakemap: una pronta ed efficace visualizzazione dello scuotimento prodotto da un terremoto”. In sintesi, le Shakemap riportano i valori di picco registrati da accelerometri e sismometri, principalmente forniti dalla Rete Accelerometrica Nazionale (RAN) del Dipartimento della Protezione Civile e dalla Rete Sismica Nazionale (RSN) dell’INGV, presenti nella zona del terremoto. Ove non sono presenti valori osservati, il software interpola i dati avvalendosi delle leggi di attenuazione del moto del suolo, che sono leggi empiriche per la predizione dei parametri di scuotimento in funzione della distanza, della magnitudo e delle condizioni del terreno.

È importante sottolineare che lo scopo principale delle Shakemap è di fornire una prima, rapida e approssimativa stima dello scuotimento ad una scala tale da fornire agli organi di protezione civile e alla comunità scientifica un quadro di massima di quanto si è verificato, senza tuttavia fornire dettagli a scala locale. È implicito che l’attendibilità della mappa di scuotimento sarà maggiore all’aumentare della densità di stazioni di registrazione che contribuiscono al calcolo.

Il caso del terremoto di Ischia è particolarmente complesso e difficile per poter effettuare una riproduzione accurata del reale scuotimento osservato utilizzando la procedura ShakeMap poiché:

1) esiste un solo dato utilizzabile sull’Isola di Ischia (stazione sismica IOCA, sensore accelerometrico, ubicato presso l’Osservatorio di Casamicciola);

2) la procedura di Shakemap attualmente sviluppata utilizza leggi predittive del moto del suolo che non sono state implementate per le aree vulcaniche;

3) sono stati osservati effetti locali di amplificazione del moto del suolo alla stazione IOCA.

Mappe di scuotimento calcolate ad una scala maggiore rispetto a quella delle mappe presenti sul sito Shakemap. Mappa in intensità macrosismica espressa in scala macrosismica MCS (sinistra), mappa in PGA (centro) e mappa in PGV (destra).

Per le ragioni sopra esposte, le Shakemap del terremoto di Ischia del 21 agosto non consentono di rappresentare con accuratezza lo scuotimento dovuto al sisma sull’Isola. Le mappe di scuotimento sopra riportate (disponibili all’indirizzo http://shakemap.rm.ingv.it/shake/16796811/intensity.html) derivano essenzialmente dall’applicazione della sola legge di attenuazione e rappresentano un compromesso, che porta alla sottostima dello scuotimento in area epicentrale, ma ad una stima più corretta dello scuotimento del resto dell’Isola, in accordo con le indagini macrosismiche finora disponibili (QUEST, 2017). È tuttavia sempre possibile l’utilizzo dei dati forniti dalle registrazioni accelerometriche della stazione sismica IOCA per investigare lo scuotimento localmente (poche decine di metri) nei pressi della stazione stessa. Per lo scuotimento al di fuori dell’Isola, le mappe tuttavia evidenziano una rilevante attenuazione del moto del suolo con la distanza – un fenomeno comune alle zone vulcaniche.

a cura di A. Michelini, L. Luzi, G. Lanzano, R. Puglia, C. Felicetta, M. D’Amico, E. Russo, F. Pacor, L. Faenza, V. Lauciani, G. Cultrera e G. Milana, INGV


Bibliografia

Bindi, D., F. Pacor, L. Luzi, R. Puglia, M. Massa, G. Ameri, and R. Paolucci (2011), Ground motion prediction equations derived from the Italian strong motion database, Bulletin of Earthquake Engineering, 9(6), 1899–1920, doi:10.1007/s10518-011-9313-z.

EMERSITO Working Group (2017). Rapporto n.1 per l’evento sismico Ischia 2017. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, 23/08/2017. 

Gruppo di Lavoro INGV sul terremoto dell’Isola di Ischia (2017). Rapporto di sintesi preliminare sul Terremoto dell’Isola d’Ischia (Casamicciola) M4.0 del 21 agosto 2017, doi: 10.5281/zenodo.854408

QUEST- Rilievo macrosismico per il terremoto Isola di Ischia del 21 agosto 2017 – Aggiornamento al 25 agosto 2017 (ore 20), coordinamento del rilievo A. Tertulliani e R. Azzaro.

Tusa, G., & Langer, H. (2016). Prediction of ground motion parameters for the volcanic area of Mount Etna. Journal of Seismology. http://doi.org/10.1007/s10950-015-9508-x

Terremoto dell’Isola d’Ischia del 21 agosto 2017: il rilievo macrosismico

A seguito del terremoto che ha colpito l’isola di Ischia il 21 agosto 2017, alle ore 20:57 italiane, squadre del gruppo operativo QUEST (QUick Earthquake Survey Team) dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) in collaborazione con personale dell’Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile (ENEA) hanno iniziato a svolgere il rilievo macrosismico sul terreno a partire dal pomeriggio del 23 agosto. Il rilievo è stato condotto secondo la scala europea EMS98 (European Macroseismic Scale [Grünthal, 1998] da qui in poi EMS, che contempla una casistica dettagliata di tipologie costruttive e di livelli di danno miranti a rendere il più oggettiva possibile la valutazione dell’intensità) ed ha riguardato solo il danno esterno agli edifici.

L’area maggiormente danneggiata (e quasi unicamente) è risultata la parte collinare di Casamicciola Terme, il cui abitato è distribuito sul versante settentrionale dell’isola. Per distinguere chiaramente le zone a diversità di danneggiamento all’interno dello stesso territorio comunale di Casamicciola Terme, sono state tenute separate, in questa fase del rilievo, due aree: la parte collinare di Casamicciola (Zona Rossa) e Marina di Casamicciola.

Marina di Casamicciola non appare particolarmente danneggiata, avendo subito danni lievi anche se abbastanza diffusi (Intensità EMS VI).

Sulla parte collinare (Zona Rossa) l’abitato di Casamicciola risulta edificato sulle creste di piccole vallette o terrazzi e conoidi, a guisa di piccoli insediamenti separati. Qui il danno si presenta localmente molto grave. Infatti, sebbene la maggioranza delle abitazioni fosse di tipo B, secondo la classificazione della scala EMS (edifici di buona fattura in mattoni o blocchetti di tufo o pietra squadrata),  non erano presenti tiranti e catene o altri elementi vincolanti. Percentualmente, invece, poche le case di tipo A (edifici in pietra non lavorata, muratura a sacco con malte scadenti a volte assenti, in generale le più vulnerabili) e di tipo C (generalmente in cemento armato o in muratura cordolata).

Casamicciola. Lesione sulla parete con espulsione di muratura.

I danni osservati sono pochi crolli totali, molti danni come lesioni a croce, perdita di verticalità e ribaltamento di pareti, espulsione di spigoli, qualche crollo parziale (vedi foto sopra e sotto). Gli edifici in cemento armato hanno subito in rari casi danni come lievi lesioni alle tamponature.

Casamicciola. Crollo parziale.

Il complesso dei danni osservati giustifica l’assegnazione del grado VIII alla zona rossa di Casamicciola Terme.

Danni diffusi anche nella frazione Fango di Lacco Ameno a cui è stata assegnata una intensità pari al VII EMS. In Lacco Ameno capoluogo si osservano sporadici danni molto lievi (Intensità EMS V).

La assegnazione dei gradi più bassi, laddove non vi è manifestazione del danno, è stata svolta tramite interviste alla popolazione, con la valutazione degli effetti transitori, come la caduta di oggetti e il livello di percezione della popolazione.

Località Intensità EMS
Casamicciola T. (zona rossa) VIII
Fango (Lacco Ameno) VII
Marina di Casamicciola VI
Fontana V-VI
Ciglio V
Lacco Ameno V
Serrara V
Forio IV-V
Perrone IV-V
Barano IV-V
Ischia Porto IV

La concentrazione dei danni e loro gravità configura un chiaro effetto di sito nella zona collinare di Casamicciola Terme. Questo si accorda anche con la fortissima attenuazione osservata: infatti, a distanze anche molto ridotte dalla zona più danneggiata, non compare alcun effetto di danno (vedi tabella sopra).

Il rilievo è ancora in corso da parte delle squadre di QUEST al fine di completare il quadro di risentimento su tutta l’isola.


Citare come R. Azzaro, S. Del Mese, G. Martini, S. Paolini, A. Screpanti, V. Verrubbi A. Tertulliani (2017), QUEST- Rilievo macrosismico per il terremoto dell’isola di Ischia del 21 agosto 2017, Rapporto interno, doi:10.5281/zenodo.849091.

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Terremoto dell’Isola d’Ischia del 21 agosto 2017: dichiarazione del Presidente dell’INGV, Carlo Doglioni

In questi giorni su diversi organi di stampa sono usciti articoli che paventano inefficienze nell’operato dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) durante l’emergenza a Ischia. In realtà la macchina organizzativa interna e le analisi condotte sono state svolte e continuano con i consueti rigore e sollecitudine. Tutti i prodotti scientifici forniti in questi giorni dall’INGV alle istituzioni competenti rispettano totalmente i requisiti qualitativi e i protocolli decisi per la gestione delle emergenze che rappresentano lo stato dell’arte a livello mondiale. L’INGV è il più importante ente geofisico in Europa ed è un patrimonio nazionale con personale di altissima professionalità e con una serie di reti osservazionali di inestimabile valore per la comunità scientifica e per i cittadini. Metterne in dubbio la competenza, la terzietà e l’efficienza significa non conoscere come funziona l’istituto, alimentare una polemica inutilmente pretestuosa e danneggiare ingiustamente l’immagine di un’istituzione pubblica di ricerca che opera quotidianamente per la sorveglianza sismica e vulcanica in Italia.

Come da procedura consolidata e formalizzata con il Dipartimento della Protezione Civile, l’INGV fornisce entro pochi minuti dall’evento sismico la stima della magnitudo di un qualsiasi terremoto sul territorio nazionale maggiore o uguale a 2.5 (1.5 per Ischia e i Campi Flegrei). Tale procedura è stata adottata anche la sera del 21 agosto scorso in cui la sala sismica di Roma, che riceve i dati registrati dalle oltre 400 stazioni sismiche distribuite sul territorio nazionale, ha rilevato un evento a Ischia di Ml 3.6. Questa è chiamata magnitudo locale (Ml) ed è un valore che, pur potendo avere un errore in più o meno di circa 0.2, è tuttora confermato. La sala operativa dell’INGV a Napoli ha contemporaneamente elaborato le registrazioni sismiche dell’evento e calcolato con una tecnica diversa (magnitudo durata, Md) stimando il terremoto a Md 4. L’INGV ha comunicato in tempo reale alla Protezione Civile anche questo nuovo dato secondo le procedure concordate con la stessa per le aree vulcaniche. Una stima successiva della magnitudo momento (Mw) ha confermato la M 4. Tutte le stime di magnitudo maggiori di quest’ultima sono dimostrabilmente non realistiche sulla base dei dati a nostra disposizione.

Veniamo alla localizzazione dell’evento: anche qui vi sono dei protocolli chiari che prevedono una valutazione in automatico e delle successive verifiche e raffinamenti progressivi. I tempi dell’emergenza non sono quelli della ricerca scientifica accurata che sono necessariamente più lunghi.

Nell’emergenza, la prima stima della profondità, fatta entro i 2 minuti in cui la sala sismica registra la scossa, è sempre approssimativa. La seconda valutazione ha portato l’evento a circa 5 km di profondità, 3 km a nord di Casamicciola. Queste le stime nella fase critica: tuttavia, consapevoli dell’importanza di queste informazioni in una vicenda tragica come quella di Ischia, l’Ente si è immediatamente attivato per una migliore localizzazione dell’evento (raggiunta nei giorni scorsi e comunicata la mattina del 25 agosto alla Commissione Grandi Rischi) che è stato innalzato a circa 2 km di profondità e all’interno dell’isola.

ischia localizzazione

L’INGV ha comunicato i dati e le elaborazioni che sono state via via elaborate nella più totale trasparenza e rapidità, non ultimi quelli fondamentali dell’effetto di sito rilevato; infatti, oltre alla superficialità dell’ipocentro, ha giocato un ruolo fondamentale l’amplificazione delle onde al passaggio in terreni con velocità sismiche basse, che hanno variato addirittura l’accelerazione di gravità di oltre un quarto, provocando le oscillazioni del suolo e il conseguente danneggiamento degli edifici, nonostante la magnitudo relativamente modesta.

Roma, 26 agosto 2017


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Terremoto dell’Isola d’Ischia del 21 agosto 2017: elaborazione dati INGV presentata alla Commissione Grandi Rischi (CGR) del 25 agosto 2017

Come in ogni emergenza, anche a seguito del terremoto che ha colpito l’isola di Ischia il 21 agosto 2017, alle ore 20:57 italiane, il personale dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV), organizzato in varie squadre, sta svolgendo sia attività sul campo sia elaborazioni dei dati nelle sale operative INGV del Centro Nazionale Terremoti di Roma e dell’Osservatorio Vesuviano (OV) a Napoli per approfondire la comprensione del fenomeno in atto e fornire supporto agli interventi di Protezione Civile.

In tutto tre le diverse squadre operative INGV che si sono recate a Ischia per le seguenti attività di ricerca:

– rilievo macrosismico da parte del gruppo QUEST (QUick Earthquake Survey Team)

– indagini geologiche da parte del Servizio Emergenze Geologiche – OV

– analisi geochimiche da parte del gruppo geochimico di Palermo

Il terremoto che ha colpito Ischia la sera del 21 agosto ha avuto Magnitudo Locale M3.6 ± 0.2 e Magnitudo Durata MD 4.0 ± 0.3.

Le due stime di magnitudo sono visibili alla pagina informativa dell’evento sismico così come la stima automatica della Magnitudo Momento (disponibile sulla pagina Meccanismo focale) ancora preliminare.

L’INGV utilizza diverse stime di magnitudo. La Magnitudo Locale ML (o Magnitudo Richter, dal nome del sismologo che l’ha proposta) è la più rapida da calcolare ed è la misura più diffusa per stimare l’energia rilasciata dai terremoti crostali. Nelle nostre aree vulcaniche è spesso utilizzata la Magnitudo Durata MD, perché si può calcolare rapidamente, anche se necessita della registrazione completa dell’evento, e perché per essa disponiamo di un’apposita calibrazione che tiene in considerazione le condizioni particolari di propagazione delle onde sismiche all’interno della crosta terrestre interessata da fenomeni vulcanici. La Magnitudo Momento Mw, invece, fornisce una stima accurata e complessiva dell’energia rilasciata dal terremoto ed è particolarmente adatta a stimare l’energia dei terremoti più forti.

Per quanto riguarda l’evento di Ischia, essendosi verificato all’interno di una porzione della crosta molto superficiale ed eterogenea, si è preferito utilizzare come stima dell’energia rilasciata dal terremoto la Magnitudo Durata MD, che è pari a 4.0. Per questa stima sono state utilizzate solo le stazioni della regione vulcanica campana, così che le caratteristiche delle rocce che compongono la crosta di Ischia in termini di velocità delle onde sismiche e di attenuazione potessero essere tenute in considerazione. Ciò non vale per la magnitudo ML, calcolata a tutte le stazioni disponibili della Rete Sismica Nazionale.

Per poter essere localizzati con precisione, i terremoti in zone vulcaniche richiedono modelli di velocità specifici dell’area, sia per la forte variabilità litologica, che per l’alto gradiente geotermico.
Tali modelli sono disponibili e ben verificati per l’area vesuviana e quella etnea, ma non per l’Isola d’Ischia perché, per essere messi a punto e calibrati, deve essere utilizzata la sismicità locale stessa. Dal 1999 a Ischia vi sono stati in media meno di 5 terremoti l’anno (di magnitudo M<2.5), insufficienti per elaborare un modello di velocità di riferimento affidabile. L’utilizzo di modelli non specifici permette di ottenere risultati approssimativi utili alle esigenze immediate di protezione civile e rappresenta l’unica procedura attuabile nei tempi brevissimi richiesti dall’emergenza.

Consapevoli di tale approssimazione, i sismologi dell’INGV hanno per questo iniziato da subito dopo l’evento un percorso di affinamento della localizzazione, utilizzando modelli di velocità prototipali. Questo ha permesso ieri di ottenere un primo risultato migliore che è stato comunicato alla Commissione Grandi Rischi nella riunione di stamattina, 25 agosto 2017, presso la Protezione Civile a Roma. Tale rivalutazione è da considerarsi preliminare, ovvero ancora passibile di raffinamento una volta che sarà determinato un modello di velocità tridimensionale dell’area.

1 km SW Casamicciola Terme (NA)

I parametri ipocentrali presentati alla CGR localizzano il terremoto a 1 km SW di Casamicciola Terme (NA), con coordinate geografiche (lat, lon) 40.74°, 13.90° a una profondità di circa 2 km.

Il forte danneggiamento rilevato nella zona alta di Casamicciola con intensità macrosismica VIII, oltre alla scarsa resilienza del costruito, è dunque imputabile sia alla superficialità dell’evento, che all’amplificazione locale dei terreni che ha dato valori di accelerazione del suolo di circa 0.28 g e di velocità di scuotimento del suolo di quasi 18 cm/s.


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Aggiornamento evento sismico nei pressi dell’Isola di Ischia (NA), la sismicità storica dell’isola

Ad oltre 12 ore dall’evento sismico localizzato dall’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia a 3 chilometri a nord dell’Isola di Ischia, non sono state registrate altre scosse rilevanti ma esclusivamente una trentina di piccoli terremoti di bassissima magnitudo (minore di 1).

L’isola d’Ischia, la più grande delle Isole Partenopee che chiude a ovest il Golfo di Napoli, ha una sismicità storica ben conosciuta.

Il Catalogo Parametrico dei Terremoti Italiani CPTI15 (Rovida et al., 2016) contiene i parametri epicentrali di 12 terremoti localizzati nell’isola o a mare negli immediati dintorni (rappresentati ed elencati nella figura e nella tabella qui sotto), con magnitudo Mw compresa tra poco meno di 3.0 e poco superiori a 4.0. Il più antico di questi terremoti avvenne il 2 novembre 1275, il più recente risale al 23 aprile 1980.

Terremoti dell’Isola d’Ischia nel catalogo CPTI15 (Rovida et al., 2016)

La maggior parte di questi eventi era già nota al grande repertorio descrittivo di terremoti italiani compilato da Mario Baratta alla fine dell’Ottocento e pubblicato nel 1901. Gli studi svolti nell’ultimo ventennio hanno documentato con un buon livello di approfondimento gli effetti di tutti i terremoti noti che hanno interessato l’isola.

Anno Me Gi Or Mi Area epicentrale Ref Lat Lon Imax Mw ErMw
1275 11 02     Isola d’Ischia CFTI4med 40,743 13,942 8-9 4,01 0,5
1557 Isola d’Ischia MOLAL008 40,721 13,953 D 3,5 0,5
1762 07 23 Isola d’Ischia AMGNDT995 40,746 13,909 6-7 3,5 0,5
1767 Isola d’Ischia AMGNDT995 40,735 13,919 D 3,5 0,5
1796 03 18 16 30 Isola d’Ischia CFTI4med 40,746 13,909 8 3,88 0,5
1828 02 02 09 15 Isola d’Ischia CFTI4med 40,745 13,899 9 4,01 0,5
1841 03 06 12 Isola d’Ischia MOLAL008 40,749 13,899 6 3,25 0,5
1863 01 30 11 30 Isola d’Ischia MOLAL008 40,746 13,909 5 2,87 0,5
1867 88 15 23 30 Isola d’Ischia MOLAL008 40,746 13,909 5-6 2,99 0,5
1881 03 04 12 15 Isola d’Ischia CFTI4med 40,747 13,895 9 4,14 0,5
1883 07 28 20 25 Isola d’Ischia CFTI4med 40,744 13,885 10 4,26 0,5
1980 04 23 11 11 Isola d’Ischia MOLAL008 40,718 13,89 5 4,37 0,2

I terremoti principali sono datati rispettivamente 1275, 1796, 1828, 1881 e 1883.

Caratteristica di questi terremoti è che a stime di magnitudo piuttosto modeste (valori calcolati con procedure specifiche per terremoti di area vulcanica e con valori di incertezza molto forti) corrispondono effetti di intensità macrosismica molto elevata e distruttiva (X MCS nel 1883 a Casamicciola), che però in genere interessano un’area estremamente limitata, mentre  l’area di risentimento è in genere poco estesa.

Questi scenari particolarmente drammatici – riscontrabili nella storia sismica di Casamicciola – sono indubbiamente frutto di un concorso di fattori complesso e da analizzare però caso per caso.

Storia sismica osservata di Casamicciola (Locati et al., 2016)

Tra le concause che in passato hanno determinato la elevata consistenza degli effetti ci sono gli ipocentri molto superficiali, la geologia dell’isola, la vulnerabilità del patrimonio edilizio e elevata densità abitativa.

L’isola è compresa nella regione vulcanica flegrea e ha avuto numerose eruzioni in tempi protostorici e storici, ma l’ultimo di questi fenomeni (eruzione di Arso) risale al 1301; i terremoti che costituiscono la storia sismica di Ischia non sono comunque accompagnati da attività eruttiva.

La fragilità del suolo è invece evidente, come attesta la frequenza delle frane: la più antica ben documentata storicamente risale alla seconda metà del Duecento, la più recente è avvenuta il 10 novembre 2009 quando un costone del monte Epomeo si è staccato a causa di abbondanti piogge causando una frana che ha raggiunto il porto di Casamicciola, causando una vittima e numerosi feriti.

L’antropizzazione è antichissima, con tracce preistoriche dal 1400 a.C. e una colonizzazione greca dall’VIII secolo a.C. La presenza di minerali, la fertilità del suolo vulcanico e la presenza di sorgenti termali hanno favorito la presenza umana in tutto il periodo storico. Il terremoto del 28 luglio 1883 causò più di 2000 vittime perché capitò nel pieno della stagione turistica, quando gli alberghi erano affollatissimi (la stampa dell’epoca lo ribattezzò, non a caso, “il terremoto dei ricchi”). Ma non bisogna dimenticare che solo poco più di due anni prima un altro forte terremoto, il 4 marzo 1881, aveva prodotto danni altrettanto gravi, e il patrimonio edilizio dell’isola era evidentemente in pessime condizioni.

Un cenno particolare merita il caso del terremoto più recente, quello del 23 aprile 1980, che nel Catalogo CPTI15 presenta un valore di magnitudo relativamente elevato per quest’area (Mw 4.37); questo valore deriva da un dato strumentale (Mw 4.6, ISC) affetto da molte incertezze (incertezze che riguardano anche la localizzazione: l’Osservatorio Vesuviano lo riteneva localizzato a 20 km a Sud di Ischia) combinato alla magnitudo macrosismica (3.1) per un terremoto che produsse spavento ma non danni. Questo terremoto esemplifica chiaramente la variabilità delle stime di localizzazione, di magnitudo e anche di intensità macrosismica con le loro incertezze.

Con il contributo di Viviana Castelli e Romano Camassi (INGV Bologna)


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