Amare considerazioni su rischio sismico e italiani

di Aldo Piombino, geologo fiorentino, autore di aldopiombino.blogspot.it


Bene. Anzi male, molto male. Abbiamo avuto un altro terremoto devastante nel nostro Paese. Anche in questo caso si tratta di una scossa di Magnitudo non eccezionale (tra 6 e 6.3 a seconda dei casi). In altre nazioni eventi del genere spesso vengono solo ricordati dai notiziari scientifici.

Mentre scrivo il conto dei morti è invece già arrivato alla 
terribile cifra di 247.Mi si dirà che in altre nazioni i danni sono in genere minori perché un conto è un M 6.5 a 5 km di profondità, un altro è un M 7 a 30 km di profondità. Ed in effetti il Paese – tipo per questi ragionamenti è il Giappone, dove la maggior parte degli eventi avvengono ad una certa profondità (e, spesso, in mare a qualche distanza della costa: giusto 4 giorni fa ci sono stati due M 6 a largo di Honshu: abbastanza superficiali ma a oltre 100 km dalla costa e sono stati completamente ignorati o quasi). Poi, però, anche il Giappone ospita degli eventi superficiali, nella sua parte meridionale, come quelli dell’aprile scorso e anche in questo caso di morti e di danni ce ne sono stati eccome. Per non parlare del terremoto di Kobe del 1995, M6.9, profondità 16 km, con oltre 4000 vittime e una accelerazione cosismica di picco che è arrivata a 0,8 g. Inoltre anche i sismi californiani sono piuttosto superficiali. Ma questo paragone non regge. Vediamo perchè.



L'ACCELERAZIONE DI PICCO DEL SUOLO COME DISCRIMINANTE PER GLI EFFETTI DI UN TERREMOTO.
Parlando del terremoto di Kobe ho introdotto il concetto diaccelerazione cosismica del suolo, nota in sigla come PGA (Peak Ground Acceleration): è una discriminante importante per capire "quanto forte" è stato percepito da uomini e manufatti un evento sismico. Sapete che esistono due modi per valutare l’intensità di un terremoto, la Magnitudo e la scala Mercalli. La differenza fondamentale fra le due è che la Magnitudo è una valutazione dell’energia liberata da un terremoto, mentre la scala Mercalli nacque per confrontare fra loro gli eventi sismici, in quanto era, in origine, determinata dai fenomeni che venivano osservati. Oggi la scala Mercalli, nella sua accezione moderna (Mercalli – Cancani – Sieberg) indica la forza in un determinato luogo di un terremoto, espressa in PGA: è dunque la misura della massima accelerazione del suolo indotta da un terremoto, ed è espressa in g, dove g è l’accelerazione di gravità.Nella classificazione sismica italiana, a ciascuna zona viene attribuito un valore massimo teorico a cui può arrivare durante un terremoto la PGA: zona 1 (PGA >0.35g), zona 2 (PGA compresa fra 0,35 e 0.25g), zona 3 (PGA compresa fra 0.15 e 0,05g, zona 4 (PGA < 0.05g). L'area colpita ieri è inserita nella zona 1. Nella carta qui sopra vediamo la modellizzazione dei dati dell’accelerazione cosismica del terremoto di ieri.

CONFRONTI FRA PGA DI TERREMOTI DIVERSI

 A proposito del Giappone e dei suoi pochi terremoti superficiali, vediamo qui sotto a sinistra la mappa dello scuotimento del primo dei terremoti di Kyushu dell’aprile 2016, che è stato giusto di M6: la distribuzione dei valori di accelerazione cosismica è più o meno simile a quello dell’Appennino centrale. In quel caso non è successo niente di eclatante. Dopo questo evento venne però il M7 (a destra): ci sono stati qualche decina di morti, ma l’accelerazione cosismica è arrivata in alcuni punti ben oltre 0,4 g.


Veniamo poi al terremoto di Christchurch in Nuova Zelanda del 21 febbraio 2011, quando ci sono stati oltre 150 morti per un M 6.3. La carta qui accanto mostra alcuni valori di PGA riportati nell'evento.Proprio la bassa profondità ipocentrale, in entrambi i casi meno di 5 km è il minimo comun denominatore fra il sisma della Nuova Zelanda e quello di Amatrice. Ma fra i due eventi vediamo una differenza sostanziale: a Christchurch in alcune zone l’accelerazione cosismica è stata superiore a 0,65 g (e in un caso è stata addirittura 1,85 g), mentre dubito (in attesa di dati definitivi e non di modelli) che nelle zone dell’Italia centrale si sia raggiunto un valore di 0,40 g.
ll dato dell’accelerazione cosismica è quindi disarmante: si è trattato di una scossa forte (nel senso che è stata avvertita in mezza Italia), ma in un Paese con l’edilizia a posto non sarebbe successo nulla o poco di più. Al limite il sisma potrebbe avere reso inagibili degli edifici, ma tra un edificio che crolla e uno reso inagibile senza crollare la differenza è notevole ai fini del bilancio delle vittime.

POSSIBILI PROBLEMI DI RISPOSTA SISMICA LOCALE? Ora, ammettiamo pure che da qualche parte ci siano stati dei fenomeni di amplificazione delle onde sismiche.L’amplificazione delle onde sismiche è una questione importante perché governa la risposta sismica locale. Per capire di cosa parlo faccio un paragone con le onde marine, la cui velocità è legata alla profondità: tanto più il mare è profondo, tanto più vano veloci. Quando l’onda arriva verso la costa, diminuendo la profondità, diminuisce anche la velocità dell'onda. Siccome la massa disturbata rimane la stessa, l’onda arrivando verso la costa rallenta, ma è costretta ad aumentare la sua ampiezza (e pure la sua forza). Immagine dal sito della rivista "conosco, imparo, prevengo"
http://www.conoscoimparoprevengo.org/index.html

Anche le onde sismiche si comportano nello stesso modo: aumentano e diminuiscono la velocità. E dove la diminuiscono (ad esempio quando da una roccia solida passano ad un sedimento non consolidato) la loro ampiezza viene amplificata e quindi aumenta la accelerazione di picco (PGA). Questa situazione è ampiamente teorizzata: si chiama RSL (Risposta Sismica Locale) ed èl’azione sismica quale emerge in superficie a seguito delle modifiche in ampiezza, durata e frequenza di un’onda sismica in un particolare terreno, ed è diversa da terreno a terreno a seconda di cosa lo circonda
Ma non è possibile che ieri sia successo questo dovunque. E a questo punto sono in attesa di sapere alcune cose. In particolare se siano crollati edifici recenti (o restaurati di recente) e se ci siano delle aree ristrette in cui il danno è stato maggiore o minore rispetto al loro intorno indipendentemente da tipologia ed età delle costruzioni.

LA PREVENZIONE, QUESTA SCONOSCIUTA. Quindi non ci sono scuse: al solito i morti non li ha fatti il terremoto, ma la cattiva edilizia in una zona che storicamente è prona ad eventi del genere, classificata a massimo rischio sismico e dove la tecnologia attuale consente di costruire in maniera da resistere a scuotimenti di questa entità o ad adeguare allo scuotimento massimo ipotizzato la stragrande maggioranza degli edifici con vari accorgimenti.
È l’ennesima dimostrazione dell’irresponsabilità degli italiani nei confronti delle cose geologiche, sia che siano problemi sismici che problemi dettati da frane e alluvioni.


IRRESPONSABILITA' POLITICA MA ANCHE DELL'ITALIANO MEDIO

Questa irresponsabilità è tipica ed esclusiva della classe politica italiana, troppo prona agli interessi dei costruttori?No. È comune, ed insita, nell’italiano medio. Vediamo due aspetti del problema.
1. Come fa argutamente notare Mario Tozzi se l’italiano medio compra una automobile usata, cerca di capire attentamente quanti proprietari ha avuto e si informa sulla “storia” di questo mezzo (se ha avuto incidenti, se la manutenzione è stata regolare). Ma quando compra una casa non ha la minima idea del fatto che sia in un luogo sicuro dal punto di vista del rischio frana o alluvione, né se è costruita con criteri antisismici. Non gli interessa, in un misto di fatalismo e di “tanto sarà difficile che succeda qualcosa”.
2. la seconda è che costruttori e proprietari si sono sempre opposti alla classificazione sismica, semplicemente perché costruire un edificio sicuro costa di più. Insomma, sia che voglia costruire un insediamento abitativo, commerciale o industriale essere in un comune classificato sismico è un problema perchè costa di più, non perchè è più pericoloso che altrove. E quindi una classificazione sismica è un "ostacolo allo sviluppo" in un Paese in cui si continua a pensare che l'edilizia sia il motore primo dello sviluppo (ne ho già parlato altrove, per esempio qui)Ricordo al proposito una lapide in un edificio comunale, apposta in onore di un sindaco che si battè strenuamente per evitare che il proprio comune venisse inserito in zona sismica.Fu trovata – mi pare intatta – fra le rovine di un palazzo comunale dopo il terremoto dell’Irpinia.

UNA CERTIFICAZIONE GEOLOGICA DEGLI IMMOBILI? Oggi quando un immobile passa di proprietà il venditore deve fornire l’attestazione della sua classe energetica, per capirne i consumi.Sarebbe bene che ci fosse anche una attestazione dei georischi, e cioè quanto l’edificio (e l’appartamento in questione) presenti dei rischi dal punto di vista dell’assetto del territorio (termine che preferisco a “rischio idrogeologico”) e se il fabbricato sia idoneo a resistere alla PGA prevista nel comune di appartenenza e alla risposta sismica locale specifica.Il problema è che sono sicuro che, come quella energetica, questa nuova certificazione verrebbe semplicemente vista come l’ennesimo balzello e l’ennesimo pezzo di carta inutile, quando invece sarebbe una ottima discriminante non solo per capire cosa rischia chi compra un immobile, ma anche per scremare il mercato (specialmente del nuovo).Se poi qualcuno pretende di delocalizzare un paese, perchè è messo molto male, poi la popolazione si oppone, come a Cavallerizzo di Cerzeto... che dire?


Negli ultimi decenni l’Appennino centrale è stato colpito da diverse sequenze sismiche. Ricordo quelle maggiori e cioè i terremoti della Valnerina del 1979, di Colfiorito nel 1997 e dell’Aquila nel 2009. Per una rassegna sui forti terremoti che hanno colpito il settore a cavallo fra Lazio, Umbria e Marche, questo è un ottimo sito.Il terremoto di stanotte non giunge quindi “inaspettato”, nel senso che si tratta di un’area nota per aver ospitato negli ultimi secoli diversi eventi piuttosto forti. E come negli altri casi si tratta di un evento scatenato da una faglia normale in direzione appenninica.



L'APPENNINO CENTRALE

 La struttura dell’Appennino Centrale si può riassumere a grandi linee così: la catena ha iniziato a formarsi nel Terziario superiore, durante una fase di intense compressioni dovute alla collisione fra la placca europea e la placca adriatica.La conseguenza è stata un raccorciamento di tutta l’area tra Miocene superiore e Pliocene inferiore, quindi grossolanamente fra 10 e 5 milioni di anni fa.Il raccorciamento è stato assorbito da una serie di sovrascorrimenti, dei quali uno caratterizza proprio l’area del terremoto di stanotte, il “thrust di Olevano-Antrodoco-Sibillini” [1] e ha coinvolto le grandi sequenze calcaree mesozoiche e terziarie abruzzesi e laziali, che si sono formate lungo il margine continentale della zolla adriatica. Più a est affiorano le sequenze sedimentarie che si sono deposte poco prima e durante la compressione e cioè le grandi serie arenacee come il Flysch piceno del MioceneHo personalmente visto il sovrascorrimento delle sequenze carbonatiche sopra il Flysch Picenoproprio qualche decina di km più a NE dell’area colpita dal sisma, nel versante adriatico dei monti sibillini. Per un geologo appassionato della materia è una cosa semplicemente spettacolare: sono poche le aree in Italia in cui si può vedere fisicamente un sovrascorrimento perché in generale la copertura detritica e vegetale non consentono di vedere bene le rocce e le loro deformazioni.

Dopo la fase di compressione è iniziata una fase di senso inverso che continua ancora: nell’area si è venuto a creare un regime distensivo (non stiamo a discuterne il perché, ci porterebbe troppo lontano). Di conseguenza si sono formate una serie di faglie normali, tipicamente lunghe tra 10 e 20 km, allineate lungo la catena, che hanno formato i pendi, spesso molto ripidi, che delimitano una serie di bacini intermontani [2] fra i quali ricordo l’alveo del Fucino e l’altopiano di Castelluccio. In questa immagine, tratta da [3], vediamo la classica faglia normale sismogenetica dell'Appennino centrale, posta in direzione parallela all'andamento della catena:
E questa è la morfologia superficiale che la evidenzia: un pendio ripido che delimita il lato di un bacino (in questo caso, da [4] la faglia di Campo Felice - Cerasetto in Abruzzo)

La sismicità attuale è dovuta a questo regime distensivo. Come si vede in questa carta dell’INGV, anche la sequenza sismica odierna è allineata lungo la catena appenninica e il tensore dello sforzo dimostra che l’evento è dovuto al movimento lungo una faglia normale.Nella carta appena prodotta da INGV si vede proporio come gli epicentri si pongano su una fascia allungata in direzione parallela alla catena.


UNA PRIMA VALUTAZIONE SUI DANNI. Guardando i danni siamo davanti ad un evento “catastrofico”, nonostante che la magnitudo non sia particolarmente elevata (diciamo che, ad esempio, il terremoto dell’irpinia ha sprigionato un’energia almeno 30 volte maggiore).Ma allora perché così tanti danni?
Per prima cosa osservo che, come al solito, i danni (e i morti) non li fa il terremoto, ma li fanno gli edifici che crollano. Dalle prime notizie il danneggiamento catastrofico degli edifici non è rimasto confinato a singole unità, come invece è successo all’Aquila per la casa dello studente e altri palazzi, in cui sono evidenti l’imperizia (o l’irresponsabilità) di chi ha costruito, oppure come la scuola di San Giuliano di Puglia, in cui abbiamo avuto un esempio particolarmente evidente di amplificazione locale delle onde sismiche.
Qui invece si tratta di paesi interi rasi al suolo. Quindi “a caldo” è evidente che il problemi sono più generali e questo dimostra la necessità di una attenta revisione del patrimonio edilizio nazionale a partire da quello più esposto al rischio.
Comunque, se in un abitato la distruzione è a macchia di leopardo, con zone di edifici collassati che si alternano a zone ad edifici rimasti sostanzialmente integri e se gli edifici in questione appartengono a diverse tipologie ed epoche costruttive, è molto probabile la presenza di fenomeni di amplificazione locale delle onde sismiche.Quindi nella ricostruzione dovrà essere posta una particolare enfasi nella microzonazione sismica, con accurati studi sulla risposta sismica locale.
Un altro fattore che ha contribuito in modo particolare alla distruttività dell’evento è sicuramente la bassa profondità ipocentrale, che i primi dati pongono a meno di 5 km. Un dato molto significativo e di cui andrà tenuto conto, non solo in questo specifico area, ma anche nelle aree limitrofe.

[1] Turtù et al (2013) Understanding progressive arc and strike-slip-related rotations in curve-shaped orogenic belts: The case of the Olevano - Antrodoco - Sibillini thrust (Northern Apennines, Italy). J.Geophys. Res. Solid Earth 118, 459–473,[2] Galadini e Galli (1999) The Holocene paleoearthquakes on the 1915 Avezzano earthquake faults (central Italy): implications for active tectonics in the central Apennines. Tectonophysics308, 143–170[3] Tondi (2000) Geological analysis and seismic hazard in the Central Apennines (Italy). Journal of Geodynamics 29, 517-533[4] Galadini e Galli (2000) Active Tectonics in the Central Apennines (Italy) – Input Data for Seismic Hazard. Assessment Natural Hazards 22, 225–270

[1] Turtù et al (2013) Understanding progressive arc and strike-slip-related rotations in curve-shaped orogenic belts: The case of the Olevano - Antrodoco - Sibillini thrust (Northern Apennines, Italy). J.Geophys. Res. Solid Earth 118, 459–473,[2] Galadini e Galli (1999) The Holocene paleoearthquakes on the 1915 Avezzano earthquake faults (central Italy): implications for active tectonics in the central Apennines. Tectonophysics308, 143–170[3] Tondi (2000) Geological analysis and seismic hazard in the Central Apennines (Italy). Journal of Geodynamics 29, 517-533[4] Galadini e Galli (2000) Active Tectonics in the Central Apennines (Italy) – Input Data for Seismic Hazard. Assessment Natural Hazards 22, 225–270

Redazione Nove da Firenze