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Scoperto un deficit di deformazione sismica in Abruzzo

 

L’Aquila, AD 2009, ecco le faglie illuminate dai recenti eventi. Scoperto un significativo “deficit” di deformazione sismica nell’Abruzzo aquilano.

Intervista al dott. Gianluca Valensise (Ingv): “E’ stato colmato almeno in parte dal terremoto del 6 aprile: la faglia nel mar Adriatico è debolmente attiva”.

Le osservazioni interferometriche del satellite Envisat (Agenzia Spaziale Europea) e delle stazioni Gps: le principali strutture sismogenetiche italiane sono censite nel "Database of Individual Seismogenic Sources".

Hunstad e altri ricercatori fin dal 2003 avrebbero calcolato per la sola regione dell'Aquila un deficit sismico equivalente a 23x1018 Newton-metro.

L’importanza di una rete geodetica lungo le faglie tettoniche della dorsale appenninica, in corso di estensione al resto d’Europa nell’ambito del progetto comunitario “Share”.

Il viaggio negli abissi della crosta terrestre d’Abruzzo continua: in Italia viviamo su un territorio a rischio dove l’aspetto dominante lo gioca la dinamica della placca adriatica compressa tra il blocco africano ed europeo: sta compiendo una rotazione antioraria attorno ad un polo localizzato nelle Alpi centrali.

Il fronte di collisione con il blocco europeo, si sviluppa lungo la catena Alpi-Dinaridi-Ellenidi.

L’Abruzzo si trova proprio nel mezzo del margine opposto della placca adriatica, fortemente influenzato dalle complesse dinamiche in gioco negli abissi.

I tempi di ricorrenza minimi e massimi per le faglie sismogenetiche responsabili di alcuni grandi terremoti in Italia con un potenziale superiore a M=5.5° Richter, sono noti.

La loro traccia in superficie, solo in Abruzzo, evidenzia i tempi di ricorrenza compresi tra i 10mila anni e i 700 anni.

di Nicola Facciolini

Gli scienziati avrebbero scoperto uno strano “deficit” di deformazione sismica proprio nell’Abruzzo aquilano, già prima del terremoto dell'Aquila del 6 aprile 2009 (Mw=6.3).

Nel loro lavoro pubblicato il 5 settembre 2009 sulla rivista scientifica internazionale “Geophysical Research Letters” (vol. 36), dal titolo: “The 2009 L’Aquila earthquake (central Italy): A source mechanism and implications for seismic hazard”, i ricercatori: R. J. Walters, J. R. Elliott, N. D’Agostino, P. C. England, I. Hunstad, J. A. Jackson, B. Parsons, R. J. Phillips, and G. Roberts, hanno illustrato i risultati delle loro ricerche sulla sorgente del terremoto dell'Aquila.

Nicola D’Agostino e Ingrid Hunstad sono scienziati del Centro Nazionale Terremoti, presso l’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia.

Attraverso l’analisi geodetica fornita dai sensori Gps e da osservazioni dallo spazio del satellite Envisat (Esa), gli autori ritengono che proprio nell’Abruzzo aquilano sia ancora presente un significativo deficit di deformazione sismica rispetto alle zone adiacenti.

“Questo è un lavoro di cui si parla e si parlerà molto” –– fa notare il dott. Gianluca Valensise dell’Ingv.

La ricerca riporta una figura tratta a sua volta da un lavoro del 2003 di Hunstad ed altri, nel quale si sosteneva che la rete Gps allora disponibile – decisamente più limitata di quella oggi esistente – documentava già un deficit di deformazione crostale proprio in corrispondenza dell’Abruzzo aquilano.

“L’intera catena appenninica è sottoposta ad un’estensione crostale ad una velocità abbastanza omogenea di qualche millimetro all’anno ma – afferma Valensise – in corrispondenza dell’Abruzzo aquilano questa velocità sarebbe apparsa minore, come per l’effetto di grandi faglie sismogenetiche bloccate che frenano il meccanismo di estensione.

Se questo deficit esisteva veramente, oggi è stato certamente colmato del tutto o in parte dal terremoto del 6 aprile”.

 

Ragionamenti di questo tipo, ovvero confronti tra deformazione Gps effettivamente osservata e rilascio sismico atteso, sono diffusi nel resto del mondo, ad esempio lungo l’Himalaya o nel Tibet.

“Ma hanno ancora un carattere abbastanza aleatorio in Italia perché – spiega Valensise – se da un lato la densità delle stazioni Gps è grandemente aumentata negli ultimi anni, la velocità dei processi geodinamici da noi è fortunatamente molto più bassa – forse di un fattore 10 – che nelle zone dell’Asia citate.

Quindi a parità di precisione della strumentazione, ormai standardizzata, da noi c’è bisogno di intervalli di osservazione più lunghi per ricavare osservazioni significativamente al di fuori dell’errore di misura”.

I lavori pioneristici di B. Clark Burchfiel, Schlumberger Professor di Geologia al Massachusetts Institute of Technology, premiati con la prestigiosa Penrose Medal 2009, “hanno messo in luce grande competenza e apertura verso i concetti avanzati della geodinamica mediterranea” (Enzo Mantovani).

Secondo alcuni ricercatori, la faglia di Paganica è stata la sorgente di altri due forti terremoti accaduti nel 1461 e 1762.

Questa ipotesi però è contestata da altri ricercatori perché in effetti le conoscenze sul terremoto del 1461 sono abbastanza lacunose e verosimilmente influenzate dal verificarsi di un altro forte terremoto che aveva colpito il basso Aterno e la zona di Popoli nel 1456, mentre il terremoto del 1762 è stato decisamente più piccolo di quello del 2009.

Secondi alcuni autori (Boncio et al., 2004; D’Agostino et al. 2001) altre faglie troppo a lungo “silenti” potrebbero risvegliarsi.

Alcuni studi suggeriscono una similitudine del sistema di faglie attive del Gran Sasso con altre analoghe strutture nella costa meridionale del golfo di Evvia, nella Grecia centrale.

Non solo.

Mentre la faglia di Paganica sembrerebbe aver già dato luogo a terremoti nel passato, secondo alcuni ricercatori (Giraudi e Frezzotti, 1995; Galli et al., 2002) le faglie di L’Aquila e Campo Imperatore, pur presentando evidenze di terremoti preistorici, sarebbero rimaste silenti troppo a lungo in epoca storica.

Un indizio significativo per individuare quali altre faglie nell’Aquilano, e non solo, potrebbero essere prossime alla rottura, indipendentemente dalla loro evidenza topografica superficiale che potrebbe anche essere debole (vedi faglia di Paganica, ritenuta da alcuni scienziati meno pericolosa rispetto alle faglie vicine e addirittura non identificata affatto da altri!), traendo in inganno sul loro effettivo potenziale sismogenetico.

Un’osservazione che pone limiti stringenti nell’identificazione delle sorgenti di futuri forti terremoti: ciò vale anche per le faglie più a nord, di Montereale e Campotosto, vicine alla città di Amatrice, definite da alcuni scienziati preoccupanti non solo perché sorgenti dell’aftershock del 9 aprile 2009, ma anche perché sarebbero “prossime alla rottura, in quanto interessate da un deficit sismico molto simile a quello calcolato sulla faglia di Paganica prima del sisma di L’Aquila”.

Hunstad e altri ricercatori fin dal 2003 avrebbero calcolato per la sola regione di L’Aquila un deficit sismico equivalente a 23x1018 Newton-metro (misura dell’energia rilasciata o rilasciabile da un terremoto).

La sequenza sismica vicino L’Aquila avrebbe ridotto ma non azzerato questo deficit (Nm). Il che lascia pensare, se le misure dovessero essere confermate, a un significativo potenziale sismogenetico ancora inespresso in Abruzzo e nelle regioni limitrofe.

Le osservazioni interferometriche del Satellite Envisat dell’Agenzia Spaziale Europea e le analisi geofisiche in corso, confermeranno o meno queste ipotesi.

Le principali strutture sismogenetiche italiane sono censite nel "Database of Individual Seismogenic Sources" (DISS), una banca-dati consultabile attraverso un web-GIS (http://diss.rm.ingv.it/diss/).

Si tratta di un’opera concepita alla fine degli anni Novanta da un gruppo di ricercatori dell'Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, che ne hanno ideato la struttura e il software, curandone i contenuti informativi e le elaborazioni, destinata a fornire dati di ingresso per analisi di pericolosità sismica a varie scale e con varie metodologie.

Contiene una gran quantitĂ  di materiale pubblicato e originale sulle sorgenti sismogenetiche italiane con un potenziale per terremoti di Magnitudo 5.5 e superiore, oltre a dati geografici, sismologici, geologici e tettonici.

Inizialmente concepito per le sole sorgenti sismogenetiche italiane, DISS è stato poi esteso ad altre aree del Mediterraneo. Il progetto comunitario “Share” (http://www.share-eu.org/magnoliaPublic/SHARE.html), che si propone di elaborare un modello di pericolosità sismica pienamente europeo e quindi non influenzato dai confini politici, ne sta promuovendo l’estensione a diversi paesi ad elevata sismicità (Grecia, Slovenia, Croazia, Albania, Turchia, Algeria, Marocco) nonché a paesi a sismicità intermedia (Spagna, Portogallo, Francia meridionale).

Attraverso “Share” la banca-dati DISS fornisce poi il contributo europeo all’iniziativa per un Global Earthquake Model.

“Le faglie quasi ortogonali alla dorsale appenninica – spiega Valensise – sono delle strutture prodone orientate E-W.

Fino al terremoto del Molise del 2002 sospettavamo che esistessero ma non eravamo sicuri. Il terremoto del Molise è stato generato da una di quelle, la più vistosa perché prosegue poi con la faglia di Mattinata sul Gargano, e da allora ne sono state messe in evidenza altre.

Il nostro mestiere funziona anche così, proprio perché alcune faglie sono invisibili o molto ambigue, ed è una scienza molto giovane (non solo in Italia).

Prima degli studi sul terremoto dell’Irpinia non sapevamo quasi nulla”.

La faglia nel mar Adriatico è debolmente attiva.

“Si tratta delle estreme propaggini orientali del sistema compressivo dell'Appennino centrale e settentrionale, quello che dà i terremoti compressivi delle Marche (Senigallia 1930, Ancona 1972), e del margine appenninico della Pianura Padana.

Ma siamo a un livello di pericolosità molto più basso del resto d'Italia, e anche la magnitudo massima è minore (non si supera il 6.0°, di norma)”.

La scienza procede sempre con estrema cautela.

“Le opinioni scientifiche – fa notare Valensise – non sono monolitiche.

I ricercatori sono gente comune, nel senso vero del termine: non hanno la verità infusa e infatti discutono, si interrogano, dialogano, si confrontano, poi ogni tanto si crea un consenso su un certo modo di vedere le cose (nessuno discute più sul terremoto del Fucino del 1915) e si va d’accordo per un po’.

Per un ricercatore che pensa che la Faglia del Gran Sasso sia attiva e pericolosa, ce n’è almeno un altro che pensa che questo non sia vero, o addirittura che quella faglia non esista.

Alcuni ricercatori sono molto controversi, e sono spesso quelli che vedono faglie attive e silenti ovunque”. Altri ricercatori sono molto più conservativi.

“E continuano a pensare che il numero delle grandi strutture attive sia limitato e che i grandi terremoti siano molto rari (il sottoscritto e tutto il gruppo DISS).

Di solito i ricercatori della prima categoria lavorano per qualche dipartimento universitario (uno di loro fu capace di trovare faglie vicino a Como, uno dei posti più asismici d'Italia, guarda caso dopo 6 mesi che era stato trasferito in quella sede), mentre quelli della seconda di solito lavorano per Enti come l'Ingv o la Protezione Civile (con eccezioni significative, però).

Ragionamento analogo vale per i terremoti storici: quello del 1461, ad esempio, è molto difficile dire se è stato generato dalla Faglia di Paganica o da una faglia posta subito a SE, verso il medio Aterno, ma questi due scenari sono diversissimi e hanno implicazioni immense per la pericolosità sismica della zona”.

Proseguiamo, dunque, il viaggio negli abissi della crosta terrestre d’Abruzzo.

Il quadro tettonico responsabile del terremoto dell'Aquila e dell’attuale sismicità italiana e mediterranea, è noto.

Gli scienziati sanno che l’attività sismica è causata dalle tensioni generate dal movimento relativo delle placche euro-asiatica ed africana, complicato dalla presenza di piccoli blocchi continentali.

La collisione delle due placche principali è la causa della compressione e della deformazione dei margini continentali.

Quindi anche delle irregolarità nella catena appenninica (la cui vetta principale è il Gran Sasso d’Italia) ubicata ai margini continentali africani.

I terremoti, piccoli e grandi, sono causati da eventi crostali le cui profonditĂ  presso le massime catene montuose (Calvino, Gasparino et altri) possono raggiungere i 40 chilometri.

Non è una novità, dunque, osservare migrazioni regolari di terremoti lungo margini di placca, andamenti ciclici del rilascio di energia, altri fenomeni ed anomalie.

I terremoti forti dialogano tra loro, nel senso che notevoli eventi sismici (superiori a 6.5° Richter) possono innescare movimenti di blocchi e diffusione di sforzi che producono instabilità in altre zone più o meno vicine.

In Italia viviamo su un territorio a rischio dove l’aspetto dominante (Mantovani) lo gioca la dinamica della placca adriatica che, compressa tra il blocco africano ed europeo, sta compiendo una rotazione antioraria attorno ad un polo localizzato circa nelle Alpi centrali.

Il fronte di collisione con il blocco europeo, come ben sanno gli scienziati, si sviluppa lungo la catena Alpi-Dinaridi-Ellenidi.

La placca adriatica è quella che rimane di un antico promontorio del continente africano. L’intricata collisione tra il margine africano e la placca adriatica avviene lungo una fascia più ristretta e complessa, costituita in superficie dall’arco calabro e in profondità da un’immersione litosferica di una piastra subdotta ancora presente sotto questa regione.

Secondo il professor Enzo Mantovani dell’Università di Siena, questa dinamica è molto probabilmente la causa della notevole attività tettonica lungo la fascia che va dalla Sicilia orientale, all’Appennino meridionale attraverso la Calabria e il Tirreno.

Lungo questa fascia viene rilasciata gran parte dell’energia sismica di tutto il territorio italiano e sono presenti gli unici vulcani attivi. La placca adriatica, sotto la spinta dell’Africa, nonostante le “nostre” resistenze a questo movimento, cerca di spostarsi verso i Balcani.

Fenomeno noto come sottoscorrimento o raccorciamento crostale.

“Il più grande ostacolo incontrato dalla placca nella sua rotazione – fa notare il prof. Mantovani – è situato nella parte meridionale del fronte (Grecia, Albania, Montenegro) dove la fascia di deformazione alpina ha alle spalle una protuberanza del solidissimo blocco euroasiatico”.

Intensi sforzi e deformazioni in questo settore, sono causa dei terremoti piĂą forti e frequenti di tutto il Mediterraneo (www.emsc-csem.org; www.campaniameteo.it/sismi.php).

La resistenza alla rotazione adriatica è minore nella parte più settentrionale (Croazia, Bosnia, Serbia), poiché la piattaforma deve affrontare il Bacino Pannonico: si crea così un avanzamento differenziato della placca adriatica meridionale che sta sottoscorrendo la catena ellenica, rispetto a quella centrale, la cui compressione sulla catena dinarica produce solo corrugamenti crostali (Mantovani).

I due settori sono divisi dal sistema trascorrente nell’Albania settentrionale.

L’Abruzzo si trova proprio nel mezzo di questa “battaglia”, cioè, nel mezzo del margine opposto della placca adriatica, fortemente influenzato dalle complesse dinamiche in gioco negli abissi.

Gli scienziati sanno che la deriva adriatica verso i Balcani crea nella penisola italiana un regime distensivo che tende ad allargare gli spazi, anche se le complesse geometrie strutturali producono localmente compressioni.

Il rilascio di energia lungo il fronte greco-albanese-montenegrino, avrebbe un periodo di circa 20-30 anni, alternando fasi silenti a periodi di intensa attivitĂ  sismica, lungo la fascia di collisione.

Gli scienziati trovano interessante la corrispondenza storica tra le principali fasi di attività sismogenetica nei Balcani, in Grecia e in Italia dove la maggior parte dei terremoti negli ultimi 400 anni, si è verificata durante o subito dopo l’attività parossistica nel fronte greco-albanese.

La sismicità profonda più intesa (magnitudo superiore a 7,5° Richter) dunque sembrerebbe essere in forte ritardo sotto l’Egeo.

Per il prof. Mantovani, la connessione temporale potrebbe non essere casuale.

L’assenza di fasi di doppio allarme, dopo gli inizi del XX Secolo, non lascia tranquilli gli scienziati né sul fronte dell’arco calabro né lungo la dorsale appenninica.

Nel XX Secolo, i terremoti disastrosi sia nelle Dinaridi (1905-7, 1927, 1962 e 1979) sia nell’Appennino meridionale (1910, 1930, 1962, 1980) si sono succeduti circa ogni 20-30 anni.

La stretta connessione temporale tra i terremoti appenninici e quelli balcanici, è solo un fatto casuale? Nel XIX Secolo i tempi di ritorno delle scosse principali nelle due zone, furono solo più lunghi senza però far venir meno la presunta relazione temporale della sismicità osservata.

Alla luce del Report internazionale redatto il 2 ottobre 2009 dal G10 dei geoscienziati riuniti da tutto il mondo a L’Aquila, su iniziativa della Protezione civile di Guido Bertolaso, il quadro fin qui delineato, fa sorgere il sospetto che la crisi sismica non sia affatto finita. Dunque, giustamente, all'Aquila bisogna continuare a considerare aperta la fase dell’emergenza, per garantire interventi straordinari nella regione.

Con la speranza che la stima della pericolosità sismica in Abruzzo e in tutte le altre zone sismiche d’Italia, d’Europa e del Mediterraneo, possa essere ulteriormente migliorata sia su base deterministica sia su base probabilistica sia su base sperimentale osservativa, considerando cioè i terremoti come fenomeni naturali casuali interconnessi nel contesto generale.

Ossia, come conseguenze di movimenti e deformazioni in atto di blocchi innescati, seppur casualmente, dalla continua attivitĂ  sismica.

L’interessante volume “Il terremoto e il maremoto del 28 dicembre 1908; analisi sismologica, impatto e prospettive” (Edizioni Ingv-SGA-Dipartimento Protezione Civile, a cura di G.Bertolaso, E.Boschi, E.Guidoboni e G.Valensise, 2008), presenta i tempi di ricorrenza minimi e massimi per le faglie sismogenetiche responsabili di alcuni grandi terremoti in Italia (DISS Working Group, 2007; Basili et al. 2008) con un potenziale superiore a M=5.5° Richter.

La loro traccia in superficie, solo in Abruzzo, evidenzia tempi di ricorrenza compresi tra i 10mila anni e i 700 anni. Inoltre, sull’ultimo numero della rivista FIST Geoitalia (http://www.geoitalia.org/index.php?action=folder_list&folder_id=179) è possibile consultare una serie di articoli sul terremoto del 6 aprile e sul sistema di faglie sulle quali viviamo.

In Abruzzo ne esistono di dimensioni tali da poter liberare energie ben più distruttive del sisma del 6 aprile 2009, anche se per fortuna con tempi di ritorno dell’ordine di molti secoli.

Ne sono esempi eclatanti il terremoto del Fucino del 1915 e quelli della Majella del 1706 e dell’Abruzzo settentrionale del 1703.

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