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Ricordando il terremoto del 6 aprile 2009: 3) Geologia e paleosismologia delle faglie abruzzesi

Il terremoto del 6 aprile 2009 è stato generato dall’attivazione di una faglia normale (estensionale), denominata faglia di Paganica in quanto l’evidenza in superficie di questa struttura tettonica attraversa l’abitato di Paganica. La faglia di Paganica era, in parte, nota prima del terremoto del 2009 nella letteratura scientifica (es. Bagnaia et al., 1992; Boncio et al., 2004) ed è riportata nella Carta Geologica della Regione Abruzzo di Vezzani e Ghisetti (1998) e nella Cartografia Geologica Ufficiale, Foglio CARG 359 “L’Aquila” (Figura 1a).

Gli studi geologici di terreno condotti nell’area epicentrale dopo l’evento del 6 aprile 2009 hanno riconosciuto l’occorrenza di fagliazione di superficie lungo la faglia di Paganica (es. Falcucci et al., 2009; Boncio et al., 2010; EMERGEO Working Group, 2010; Vittori et al. 2011). Ovvero, la rottura cosismica si era propagata dalla profondità dell’ipocentro (circa 9 km di profondità) fino alla superficie, dislocandola fino a un massimo di 10-15 cm sulla verticale (Figura 1b).

Studi geologici di dettaglio hanno inoltre chiarito la storia dei movimenti della faglia di Paganica nelle ultime centinaia di migliaia di anni, definendone il ruolo nella dislocazione di depositi alluvionali e lacustri quaternari di decine o centinaia di metri (es. Galli et al., 2010; Giaccio et al., 2012; Improta et al., 2012; Nocentini et al., 2018), con rigetti man mano crescenti all’aumentare dell’età dei depositi  (Figura 1c).

Fig. 1. a) Stralcio del Foglio CARG 359 “L’Aquila”; le frecce rosse indicano la traccia della faglia di Paganica, che pone a contatto sedimenti quaternari del Pleistocene Inferiore con altri del Pleistocene Superiore. b) fagliazione di superficie lungo la faglia di Paganica, indicata dalle frecce rosse. c) Schema geologico-strutturale della zona di faglia (Galli et al., 2010), distinta in tre rami principali (linee rosse).

A seguito dell’evento sismico del 2009, per meglio comprendere l’attività della faglia di Paganica nelle ultime migliaia di anni e riconoscere eventi di attivazione della faglia stessa precedenti a quello del 2009, sono state effettuate indagini “paleosismologiche” attraverso alcuni dei rami (splay) della faglia, allo scopo di definire ogni quanto tempo si attiva e l’entità della dislocazione in superficie determinata da ogni evento di attivazione. A titolo di esempio, analoghi studi sulla faglia del Monte Vettore-Monte Bove condotti prima dei terremoti del 2016 avevano permesso di ipotizzare che la faglia fosse in grado di generare eventi sismici di magnitudo intorno a 6.5 e che l’ultimo evento di dislocazione era precedente all’ultimo millennio (Galadini e Galli, 2003). Ipotesi poi verificata, appunto, dalla sequenza sismica del 2016 e in particolare dalla scossa del 30 ottobre di magnitudo 6.5. Va precisato che i tempi di ritorno dei terremoti stimati dalle indagini paleosismologiche sono tipicamente caratterizzati da incertezze dell’ordine di qualche secolo e non consentono quindi di effettuare delle “previsioni”, in merito ai futuri terremoti, che siano utilizzabili ai fini di protezione civile, ma sono tuttavia elementi preziosi per la valutazione della pericolosità sismica di una regione.

Gli studi paleosismologici condotti lungo la faglia di Paganica hanno definito che questa struttura tettonica si è attivata diverse volte nel tardo Olocene (Figura 2a e 2b). In particolare, la faglia si è probabilmente attivata nel passato insieme ad altre faglie adiacenti, generando terremoti più forti di quello del 6 aprile 2009 (es. Galli et al., 2010; Cinti et al., 2011; Moro et al., 2013). Nello specifico, aggregando diverse osservazioni geologiche alcuni autori hanno suggerito che la faglia di Paganica faccia parte di un sistema di faglie più grande che comprende le faglie del Monte Pettino e del Monte Marine (Galli et al., 2011; Moro et al., 2013) Falcucci et al., 2015), noto in letteratura come sistema di faglie dell’Alta Valle dell’Aterno (Galli et al., 2011; Moro et al., 2016). Secondo questi autori l’intero sistema di faglie, compresa la faglia di Paganica, si sarebbe attivato durante il terremoto del 2 febbraio del 1703 (M 6.7; Rovida et al., 2016) (Figura 2c). Tale evidenza non è stata identificata da altri autori (Cinti et al., 2011) i quali ipotizzano invece l’attivazione della faglia di Paganica insieme ad altre faglie quaternarie localizzate più a sud durante eventi sismici passati, non escludendo l’attivazione della stessa faglia in occasione di un evento sismico successivo al terremoto del 1461 (forse l’evento del 1762).

Fig. 2. a) parete di scavo geognostico per finalità paleosismologica attraverso la faglia di Paganica (modificata da Moro et al., 2013); le frecce bianche indicano il piano della faglia. b) parete di scavo geognostico per finalità paleosismologica attraverso la faglia di Paganica e la fagliazione superficiale del terremoto del 2009 (modificata da Cinti et al., 2011). c) Schema strutturale della del settore aquilano dell’Appennino abruzzese (modificata da Falcucci et al., 2015); in colore i rami di faglia che appartengono allo stesso sistema. MMF, faglia del Monte Marine; MPF, faglia del Monte Pettino; PF, faglia di Paganica; AF, faglia di Assergi; CIF, faglia di Campo Imperatore; MVA, faglia della Media Valle dell’Aterno; VS, faglia della Valle Subequana. d) parete di scavo geognostico per finalità paleosismologica attraverso la faglia della Valle Subequana; le linee rosse indicano i piani di faglia (modificata da Falcucci et al., 2011).

Il settore aquilano dell’Appennino abruzzese è interessato anche da altri sistemi di faglie estensionali attivi, considerati come l’espressione in superficie di sorgenti sismogenetiche responsabili di terremoti di magnitudo compresa tra 6 e 7. Tra questi, il sistema di faglie Campo Imperatore-Assergi (es. Giraudi e Frezzotti, 1995; Galli et al., 2002), quello di Montereale (es. Civico et al., 2016; Cinti et al. 2018) e quello della Media Valle dell’Aterno-Valle Subequana (es. Bosi e Bertini, 1970; Galadini e Galli, 2000; Falcucci et al., 2011) (Figura 2c). Studi paleosismologici condotti lungo questi sistemi di faglia (Figura 2d) hanno permesso di definire eventi di attivazioni cronologicamente diversi di queste strutture rispetto a quelli della faglia di Paganica, suggerendo che tali sistemi abbiano storie di attivazioni indipendenti fra loro. Inoltre, per ciò che riguarda il sistema di faglie di Campo Imperatore-Assergi, dati preliminari sembrano suggerire un evento di attivazione in epoca medievale dell’intera struttura tettonica (Gori et al., 2015; Moro et al., in preparazione), con un evento di magnitudo stimata tra 6.5 e 7; il sistema di faglie di Montereale si potrebbe essere attivato in occasione del terremoto del 16 gennaio della sequenza del 1703; il sistema di faglie della Media Valle dell’Aterno-Valle Subequana si sarebbe attivato l’ultima volta fra il I e il II secolo a.C. (es. Falcucci et al., 2015), anch’esso con un evento sismico di magnitudo intorno a 6.5-7.

Fig. 3. Parete di scavo geognostico per finalità paleosismologica realizzato e studiato nel 2018-2019 attraverso la faglia del Monte Morrone nei pressi dell’abitato di Roccacasale. Le frecce nere indicano i principali piani di taglio osservati nei depositi di versante interessati dal movimento della faglia.

Infine, poco a sudest della faglia della Media Valle dell’Aterno-Valle Subequana è presente un’altra faglia attiva maggiore dell’Appennino abruzzese, quella che borda il fianco occidentale del Monte Morrone, rilievo che delimita ad oriente la piana di Sulmona. La faglia del Monte Morrone è stata investigata da diversi autori in passato e definita come attiva e sismogenetica (es. Vittori et al., 1995; Gori et al., 2011). Indagini archeosismologiche hanno suggerito che l’ultimo evento di attivazione di questa faglia sia avvenuto nel II secolo d.C. (Ceccaroni et al., 2009). Tale ipotesi sembrerebbe essere avvalorata da indagini paleosismologiche condotte dopo l’evento del 2009 (Galli et al., 2014). Ulteriori indagini di questo tipo (realizzate da INGV, Università di Chieti-Pescara e Università degli Studi di Cassino) sono attualmente in corso, allo scopo di verificare o meno i risultati delle indagini precedenti (Fig. 3).

Gli studi paleosismologici consentono di estendere all’indietro di alcune migliaia di anni le nostre conoscenze sulla storia sismica delle principali faglie dell’Appennino centrale, fornendo inoltre importanti indicazioni sull’evoluzione recente della catena montuosa e sulla pericolosità sismica in Italia.

a cura di Stefano Gori, Emanuela Falcucci, Fabrizio Galadini (INGV-Rm1).


Bibliografia

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Evento sismico Ml 3.6 Costa Marchigiana Picena del 28 marzo 2019

Alle ore 10:55 italiane del 28 marzo 2019 un evento sismico di magnitudo Ml 3.6 è stato localizzato dalla Rete Sismica Nazionale dell’INGV a largo della Costa Marchigiana Picena ad una profondità di 8 chilometri.

L’epicentro del terremoto di questa mattina alle ore 10:55 al largo della Costa Marchigiana PIcena.

L’evento è stato localizzato ad una decina di chilometri di distanza dalla costa tra le province di Fermo e Ascoli Piceno. In tabella i comuni entro 20 km dall’epicentro.

In quest’area dalla serata di ieri sono stati localizzati numerosi eventi sismici prima dell’evento delle 10:55 di questa mattina. In totale, alle ore 13:00, sono una quindicina i terremoti verificatesi, 4 di questi hanno avuto una magnitudo maggiore o uguale di 3.0. 

Data e Ora (Italia) Magnitudo Zona
2019-03-28 10:55:36 ML 3.6 Costa Marchigiana Picena (Ascoli Piceno)
2019-03-28 10:22:26 ML 3.1 Costa Marchigiana Picena (Ascoli Piceno)
2019-03-27 23:03:50 ML 3.1 Costa Marchigiana Picena (Ascoli Piceno)
2019-03-27 21:59:18 ML 3.1 Costa Marchigiana Fermana (Fermo)

L’area è in una zona considerata a media pericolosità sismica, come è mostrato dal modello di pericolosità per il territorio nazionale.

La sismicità storica dell’area riporta alcuni eventi di magnitudo stimata (Mw) compresa tra 5.1 e 5.2 nel 1882 (a sud verso San Benedetto del Tronto) e nel 1987 (a nord nell’area di Porto San Giorgio).

Come si evince dalle mappe presenti nell’EarthQuake Report, l’evento sismico di questa mattina è stato quello più risentito della sequenza iniziata nella serata di ieri. In particolare dalla Mappa del risentimento sismico in scala MCS elaborata a partire dai questionari online dal sito http://www.haisentitoilterremoto.it vengono evidenziati risentimenti fino IV grado MCS in alcune località della Costa tra le province di Ascoli e Fermo.


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Evento sismico Ml 4.6 in provincia di Ravenna del 15 gennaio 2019

Alle ore 00:03 italiane del 15 gennaio 2019 un evento sismico di magnitudo Ml 4.6 è stato localizzato dalla Rete Sismica Nazionale dell’INGV a 11 km di distanza dalla città di Ravenna e ad una profondità di 25 chilometri.

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Epicentro del terremoto di magnitudo 4.6 e sismicità dal 1.1.2018 (in giallo) e dal 1.1.1985 (in blu).

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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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Il 13 e 14 ottobre tornano in piazza i volontari di Io non rischio

Nel prossimo weekend IO NON RISCHIO torna in piazza per l’ottava edizione della campagna di comunicazione nazionale sui rischi naturali che interessano il nostro Paese. Sabato 13 e domenica 14 ottobre i volontari delle associazioni di protezione civile saranno impegnati a sensibilizzare i cittadini sul tema della prevenzione e a diffondere le buone pratiche di protezione civile.

Oltre 3.400 volontarie e volontari allestiranno punti informativi “Io non rischio” nelle principali piazze del territorio nazionale per rendere consapevoli i propri concittadini dei rischi terremoto, alluvione e maremoto, e di quanto è possibile fare, fin da subito, per ridurli.

La campagna IO NON RISCHIO è promossa dal Dipartimento di Protezione Civile (DPC), in collaborazione con l’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV), l’Associazione Nazione delle Pubbliche Assistenze (ANPAS) e la Rete dei Laboratori Universitari di Ingegneria Sismica (ReLUIS) ed è realizzata in collaborazione con Regioni e Comuni.

Partner scientifici sono, inoltre Fondazione Cima, ISPRA-Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale, OGS-Istituto Nazionale di Oceanografia e Geofisica Sperimentale, AiPo-Agenzia Interregionale per il fiume Po, Arpa Emilia-Romagna, Autorità di Bacino del fiume Arno, CamiLab-Università della Calabria e IRPI-Istituto di Ricerca per la Protezione Idro-geologica.

Il cuore dell’iniziativa è il momento dell’incontro in piazza tra i volontari formati per diffondere la cultura della prevenzione del rischio e la cittadinanza. Protagonisti della campagna sono infatti i volontari e le volontarie di protezione civile – appartenenti a oltre 500 organizzazioni di volontariato, gruppi comunali e associazioni locali di tutte le regioni d’Italia – che si trasformano in uno strumento attivo di comunicazione sul rischio e delle buone pratiche di protezione civile. Fondamentale per questa campagna è quindi il ruolo attivo dei cittadini che possono scendere in piazza, incontrare i volontari e confrontarsi con loro.

L’elenco completo delle circa 300 piazze italiane interessate dall’evento il prossimo 13 e 14 ottobre è disponibile sulla pagina web ufficiale della campagna dove è possibile trovare anche ulteriore materiale informativo e promozionale.

L’INGV, come partner scientifico della campagna, ha contribuito e contribuisce attivamente alla ideazione e produzione dei materiali di comunicazione, alla formazione dei volontari che vanno in piazza sui rischi terremoto e maremoto e a tutte le numerose attività di comunicazione, tra le quali lo sviluppo delle mappe interattive per il portale www.iononrischio.it.

Per questa edizione sono state rielaborate le due mappe interattive dei Terremoti del passato e della Sismicità recente. In particolare è stata inserita una nuova funzionalità, il “TIME SLIDER” (cursore del tempo),  che permette di ottenere visualizzazioni della sismicità personalizzate per un determinato intervallo temporale. ed anche un’animazione dell’andamento spazio-temporale della sismicità.

Sul portale www.iononrischio.it sono disponibili tutte le informazioni sulla campagna e tutti i materiali (pieghevoli e schede dei rischi) che i volontari propongono ai cittadini nella giornata del 13 e 14 ottobre nelle piazze italiane.

Per promuovere e sostenere l’iniziativa attraverso i social si possono utilizzare gli hashtag ufficiali della campagna per il 2018: #iononrischio e #iononrischio2018 .

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a cura di Concetta Nostro, Maurizio Pignone Romano Camassi, INGV.

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