giovedì 14 agosto 2014

Sciame sismico a Ferrandina

Nelle ultime 48 ore uno sciame sismico si è manifestato a sud-ovest di Ferrandina (MT), in una zona classificata in seconda categoria sismica. L'INGV ha localizzato una ottantina di scosse. Si tratta di eventi con profondità superiore alla media di altre sequenze, come si vede dal grafico sottostante dove tra le altre compare anche la sequenza del Pollino.
La magnitudo massima finora registrata è stata 3.7. La figura sottostante mostra la registrazione in continuo alla stazione sismica MATE. E' un ottimo esempio per vedere la diversa ampiezza della registrazione per le varie magnitudo. La seconda scossa più grande che si vede prima ha magnitudo 2.6, mentre le più piccole sono comprese tra 1.5 e 2.0.






La distribuzione di Gutenberg-Richter, che riguarda il numero delle scosse in funzione della loro magnitudo, fornisce un parametro b di poco inferiore all'unità (considerato il valore standard), indicando che per questa magnitudo 3.7 rispetto alle attese ci sono state meno scosse di magnitudo inferiore.



Alcune persone mi hanno chiesto se ci fosse relazione tra questo sciame ed i pozzi metaniferi di Ferrandina. Al momento non ci sono più pozzi attvi nella concessione a nord dello sciame (Ferrandina-Serra Pizzuta, in rosso nella figura seguente) e di tutti i pozzi a Sud (Concessione Serra Pizzuta, sempre in rosso) solo uno è in produzione ed in via di esaurimento. In zona era stato progettato uno stoccaggio gas ma al momento i lavori sono stati differiti. I pozzi in verde nella figura successiva vicino agli epicentri sono pozzi esplorativi mai entrati in produzione, che i cui dati sono disponibili nella banca dati VIDEPI. Dai profili si può vedere come l'orizzonte mineralizzato a metano sia costituito da sabbie intrappolate in argille a circa 1600 metri di profondità, ovvero a un decimo della profondità media dello sciame che è prevalentemente avvenuto tra 10 e 17 km di profondità.








venerdì 1 agosto 2014

Lo sciame del Pollino non va in ferie

Ieri all'alba c'è stata l'ennesima scossa della sequenza del Pollino, di magnitudo 3.5 molto ben avvertita dalla popolazione. come già detto in precedenti post a maggio e a giugno, in occasione di altre scosse sopra magnitudo 3 la sequenza del Pollino non si è mai fermata ed anzi negli ultimi due mesi ha interrotto la lenta tendenza discendente del tasso di attività, riportandosi ai livelli dell'estate di due anni fa.
Qui sotto il consueto grafico "della febbre" con il tasso di eventi di magnitudo > 1.5 mediato sulle 24 ore.


Ulteriori considerazioni sulla sequenza e sul comportamento della popolazione li trovate sull'edizione odierna del TGRdal minuto 03:53.
Una buona notizia viene da un recente studio di colleghi INGV. Sembra ormai sempre più chiaro che sebbene nella zona di Castrovillari sia sempre presente il rischio posto da una faglia capace di magnitudo 6.5, nella zona tra Mormanno, Rotonda e Viggianello i terremoti storici sono stati ridimensionati e quelli che erano noti come danni dovuti a forti scosse singole sembrano dovuti a lunghe sequenze come quella che stiamo vedendo o come quella del 1998, con molte scosse più deboli attorno ad un evento principale di magnitudo >5 ma che non raggiunge mai magnitudo 6.

mercoledì 23 luglio 2014

Curriculum sociale - Vi spiace se parliamo di me?


Un grande professore che purtroppo non c'è più, se doveva parlare di sé in un intervento pubblico, si scusava con i presenti dicendo che tutto ciò era terribilmente piccolo borghese, anche se raccontava delle lauree Honoris Causa ricevute all'estero. Era lo stile di un epoca in cui certe categorie avevano un senso, molto prima (pochi anni fa) dei selfies e dell'ego in libera vendita su Internet. Purtroppo i tempi attuali richiedono una rivisitazione della massima degli antichi romani “la moglie di Cesare non solo deve essere onesta, ma deve anche sembrarlo”. 
Ora, dato che purtroppo a tutti può venire in mente di denigrare qualcuno senza sapere di cosa si parla, è bene lasciare sulla rete un comodo mezzo di smentita, quale il proprio “curriculum sociale” (rubo l'idea ai bilanci sociali, anzichè economici, degli amici del volontariato con cui condivido l'avventura di Io NonRischio).
Qui, parlando di me, voglio rispondere alla domanda di un avventato (ma non certo sprovveduto) frequentatore di social network che mi ha chiesto cosa faccio io per i cittadini riguardo al tema della sismicità indotta. Qui sotto ho riportato la lista degli eventi di cui ho recuperato traccia dall'agenda o dalla posta elettronica, ma non posso giurare di essermi scordato qualcosa e me ne scuso con qualche amico che mi abbia invitato da qualche parte in Italia e io me ne sia scordato. Più oltre c'è anche un curriculum più scientifico, giusto per togliere il dubbio che io parli di cose che non conosco giusto per il gusto di cenare una sera a ribollita ed una a bollito misto con mostarda cremonese.
  • Partecipazione al comitato di esperti richiesto dalla Provincia di Modena per ottenere un parere scritto circa il proposto impianto di stoccaggio gas a Rivara (Modena), poi acquisito dalla Regione Emilia-Romagna in opposizione al progetto., dal 2009 al 2011
  • Incontro pubblico “Stoccaggio di Gas Romanengo – Parliamone” Organizzato dal Comitato Cittadini di Soncino 25 novembre 2011
  • Convegno su “Lo stoccaggio di gas naturale nei giacimenti depletati della pianura Padana – Il caso di Bagnolo Mella”, organizzato dal Comune di Bagnolo Mella il 28.05.12.
  • Partecipazione in diretta da Mirandola alla trasmissione televisiva “Porta a Porta” sul progetto di stoccaggio a Rivara., 31.05.2012
  • Convegno risorse energetiche organizzato da ORG Basilicata, intervento su “Sismicità indotta in Italia”. Potenza, 30/11-2/12/2012
  • Istituzione di un Gruppo di Lavoro sulla Sismicità Indotta presso l’Ordine Nazionale dei Geologi. Roma, 19/2/2013
  • Workshop su Sismicità Indotta organizzato da Osservatorio Ambientale Val d'Agri. 2 interventi su “Sismicità indotta in Italia” e “Rete sismica di Collalto”. Marsico Nuovo (PZ), 15/3/2013
  • Partecipazione a conferenza dei servizi Regione ER su pericolosità sismica e monitoraggio sismicità per il progetto di raddoppio impianto geotermico ad uso teleriscaldamento Ferrara Est (Mucciarelli e Priolo). Ferrara, 12/3/2013
  • Partecipazione ad assemblea pubblica per progetto di aumento capacità di stoccaggio gas presso la concessione di Sergnano, organizzata da Coordinamento Comitati Ambientalisti Lombardia. Pianengo (CR), 23/4/2013
  • Predisposizione di un parere scritto sulla VIA del Progetto Bagnolo Mella Stoccaggio, richiesto da Coordinamento Comitari Ambientalisti Lombardia
  • Giornata di seminari scientifici sul tema: Sismicità Indotta. Presentazione: Rete di Collalto: esperienza nel monitoraggio sismico di un deposito naturale utilizzato per lo stoccaggio di gas naturale. Organizzato da INGV, Roma, 8/5/2013
  • Partecipazione a incontro pubblico per il progetto di un nuovo impianto di stoccaggio del gas, sul tema pericolosità sismica e monitoraggio sismicità. Lugo di Romagna (RA), 09/5/2013
  • Incontro pubblico organizzato dall’Ordine dei Geologi, sul tema sfruttamento degli idrocarburi, stoccaggi, pericolosità sismica e monitoraggio sismicità. Bologna, 27/5/2013
  • Partecipazione ad assemblea pubblica per progetto di aumento capacità di stoccaggio gas presso la concessione di Sergnano (Priolo). Pianengo (CR), 07/6/2013
  • Audizione alla Commissione VIA presso il Ministero dell’Ambiente, del Territorio e del Mare, per discutere delle problematiche emerse nell’ambito del monitoraggio sismico dell’impianto di stoccaggio del gas di Collalto (TV) al termine del primo ciclo di iniezione-estrazione. Roma, 20/6/2013
  • Intervista a Radio3 Scienza sul tema della sismicità indotta da reiniezione di reflui del fracking (Mucciarelli). 27/06/2013
  • Organizzazione di una Sessione su “Sismicità Indotta” al Convegno GeoItalia 2013, Pisa. 18/9/2013
  • Conferenza pubblica sul tema della sismicità indotta. Medolla (MO), 04/10/2013
  • Conferenza pubblica sul tema della sismicità indotta, organizzata dal Comitato No Geotermia Elettrica. Bolsena (VT) 26/11/2013
  • Conferenza pubblica sul tema della sismicità indotta nell'ambito dell'iniziativa “I Caffè della Scienza”, Trieste, 12/12/2013
  • Parere scritto su VIA impianto geotermico sperimentale Castel San Giorgio, richiesto Coordinamento Interregionale Salvaguardia Alfina, Gennaio 2014
  • Conferenza pubblica presso la Sala della Mercede alla Camera dei Deputati sul tema della sismicità indotta, organizzata dalla Rete No Geotermia Elettrica. Roma, 05/04/2014
  • Conferenza pubblica sul tema della sismicità indotta. Casole Val D'Elsa (SI) 07/04/2014
  • Conferenza pubblica su sfruttamento geotermico in provincia di Pisa, organizzata dal Comitato No Geotermia Elettrica. Volterra, 31.03.2104
  • Partecipazione presso il Ministero Sviluppo Economico ad un incontro organizzato dalla Rete No Geotermia Elettrica. Roma, 05/04/2014
  • Conferenza pubblica su VIA estrazione CO2 a Certaldo (FI) 05.06.2104
  • Intervista a Radio3 Scienza sul tema del Laboratorio Cavone. 07/06/2014
  • Parere scritto su VIA impianto geotermico sperimentale Montenero, richiesto dal legale del Comitato Civico Val D'Orcia, 21.07.2014
Perchè penso di intendermene un po' di sismicità indotta?
Dal 1987 al 1998 ho lavorato presso l'Istituto Sperimentale Modelli e Strutture (poi ISMES SpA) occupandomi di reti di monitoraggio e di rischio sismico di grandi strutture. In quel periodo nessuno in Italia si occupava di sismicità indotta,ma grazie alla disponibilità degli enti finanziatori di due monitoraggi (ma come? L'industria non paga per nascondere i dati?) pubblicammo due lavori sulla sismicità indotta dai grandi bacini artificiali:

Piccinelli F.G., Mucciarelli M., Federici P., Albarello D., 1995. The microseismic network of the Ridracoli dam, northern Italy: data and interpretations. PAGEOPH, Vol. 145, No. 1, 97-108.

Giuseppetti G., Zaninetti A., Angeloni P., Mucciarelli M., Federici P., 1996. Fifteen years of acoustic emissions and microseismic activity monitoring at the Passante hydroelectric reservoir. Proceedings of the 1997 ICOLD Conference, 1007-1024.
 
Successivamente nel 2000 mi sono occupato del terremoto di Monte Amiata dell'Aprile 2000, che fece danni a diverse decine di abitazioni, pubblicando anche qui un articolo:

Il Centro di Studio e Ricerca di Sismologia applicata e dinamica strutturale dell'Università di Brescia ha poi avuto il meritorio ruolo di inserire la sismicità indotta tra i potenziali rischi della Pianura Padana con un convegno nel 2009 (poi ripetuto anchequest'anno). In quell'occasione è stato deciso di pubblicare gli atti ed ho così avuto modo di ripercorrere le vicissitudini degli studi di sismicità indotta in Italia tra il 1963 ed il presnete in un articolo poi pubblicato su Ingegneria sismica.

Infine nel 2012, con colleghi dell'OGS siamo riusciti a far inserire la sismicità indotta nei progetti DPC-INGV, ed il risultato è stato un portale internet che inizialmente era dedicato solo agli stoccaggi gas, ma che si sta ampliando alla sismicità indotta in genere attraverso un nuovo progetto appena finanziato che si concluderà nel 2015.

Scusate se ho parlato tanto di me, spero che ora altri parlino di se stessi....

venerdì 18 luglio 2014

Smentita l'ipotesi di sismicità innescata in Emilia

Sul sito del Laboratorio Cavone è diponibile la relazione finale del gruppo di sei esperti delle massime istituzioni scientifiche USA che hanno esaminato i dati prodotti negli esperimenti richiesti dalla commisione ICHESE per poter sciogliere il dubbio circa la causa degli eventi in Emila nel 2012.
Questa volta il verdetto è inequivocabile. Il gruppo di lavoro ha concluso che non c'è nessuna relazione tra la produzione o la reiniezione al Cavone e gli eventi del 20  e 29 maggio, nè in termini di induzione nè di innesco (viene definita trascurabile l'ipotesi di un anticipo o ritardo rispetto ai tempi naturali).
Per chi non volesse leggere tutto il rapporto, qui di seguito ci sono le conclusioni originali (in corsivo) con la mia traduzione.

Because injection volumes at Cavone are about half the total fluid production volume, and
because injection pressures have been held close to the pre-production field pressures, our
models strongly indicate decreases of the average fluid pressures in the vicinity of the field.
Increases in fluid pressures occur near the injection wells, but they are highly localized to
distances within 1 – 2 km from the injector wells.

Poiché i volumi di iniezione al Cavone sono circa la metà del totale dei fluidi prodotti, e poiché le pressioni di iniezione sono state tenute prossime alla pressione del giacimento prima della produzione, i nostri modelli indicano fortemente una diminuzione della pressione media dei fluidi nelle vicinanze del giacimento. Incrementi di pressione accadono vicino ai pozzi di iniezione, ma sono fortemente localizzati entro una distanza di 1-2 km dagli stessi.

Comparisons of the space-time patterns of earthquakes in the vicinity of the Cavone oil field
with known cases of induced earthquakes do not support an injection-related hypothesis for
past earthquakes.

Il confronto della distribuzione nello spazio e nel tempo dei terremoti nelle vicinanze del giacimento di Cavone con casi noti di sismicità indotta non supporta l'ipotesi di una relazione tra la iniezione ed i terremoti occorsi.

Clock changes due to fluid pressure changes that may advance or retard the time of
tectonically driven earthquakes appear to be negligible in the areas of the May 2012
hypocenters

Cambiamenti del tempo di occorrenza, dovuti ai cambiamenti di pressione, che possano aver anticipato o ritardato l'accadimento dei terremoti tettonici appaiono trascurabili nell'area degli ipocentri del Maggio 2012

The change in Coulomb stress at the hypocenter of the 20 May mainshock resulting from
production-induced compaction of the Cavone reservoir has a magnitude (~0.001 bar) a
factor of 100 smaller than the accepted minimum value for triggering of earthquakes by
static stress changes and a factor of 10-20 smaller than fluctuations of stress by earth tides.
Closer to the Cavone field, changes in Coulomb stress on the rupture plane of the main
aftershock of 29 May resulting from production-induced compaction of the Cavone
reservoir are in a sense to inhibit failure.

La variazione dello sforzo di Coulomb all'ipocentro dell'evento principale del 20 maggio risultante dalla compattazione indotta dalla produzione al giacimento Cavone ha una dimensione (0.001 bar) che è di un fattore 100 più piccola di quello che è il minimo accettato per avere innesco di terremoti da variazioni dello sforzo statico, e di un fattore 10-20 volte più piccolo delle variazioni di sforzo per le maree terrestri. Più vicino al giacimento Cavone, il cambiamento dello sforzo di Coulomb sul piano di faglia del terremoto del 29 maggio risultante dalla compattazione indotta dalla produzione va nel verso di inibire la rottura.

Changes in Coulomb stress due to both production-induced decrease in weight of the
Cavone reservoir (the “isostatic effect”), and the thermoelastic contraction from injection
of cool fluids into the warmer reservoir formation are negligibly small compared to the
already very small stresses from poroelastic compaction.

I cambiamenti nello sforzo di Coulomb dovuti sia alla diminuzione di peso relativa alla produzione del giacimento Cavone (effetto isostatico) che alla contrazione termoelastica da iniezione di fluidi freddi nelle formazioni rocciose più calde del giacimento sono trascurabilmente piccoli rispetto ai già molto piccoli sforzi dovuti alla compattazione poroelastica.

sabato 21 giugno 2014

Una lezione dal terremoto in Emilia del 20 Giugno

Poco dopo la mezzanotte tra il 19 ed il 20 giugno 2014, un terremoto di magnitudo 2.8 è avvenuto poco a nord-ovest di Mirandola (MO).
Da due settimane è operativo in zona quello che viene definito un array verticale, ovvero una serie di strumenti installati a diverse profondità. Questo tipo di dati è di estrema importanza per studiare come il moto sismico viene amplificato passando tra strati rocciosi a terreni soffici. Dopo il terremoto del 2012 la Regione Emilia Romagna ha coordinato gli studi per la microzonazione sismica dell'area colpita. Il problema principale per la zona di studio era la mancanza di affioramenti rocciosi ai quali attribuire il ruolo di condizione di riferimento (assenza di amplificazioni). Uno studio di OGS ha tentato di ovviare al problema utilizzando le registrazioni in pozzo della stazione di Casaglia (sigla internazionale FERB). Per la zona di Mirandola è stato mostrato come un uso corretto della risposta sismica locale possa consentire di modellare in modo soddisfacente le registrazioni del moto del suolo per i terremoti del 20 e 29 maggio 2012. Mancava tuttavia la prova più importante, ovvero la disponibilità di registrazioni contemporaneee su di un materiale rigido ed alla superficie. Alla periferia sud di Mirandola la RER aveva condotto molte prove di caratterizzazione dei terreni, al termine delle quali sono rimasti disponibili fori di sondaggio a 30 e 150 metri di profondità. In due di questi fori OGS ha installato degli accelerometri che consentono ora di confrontare il moto registrato in superficie con quello al passaggio tra sabbie e argille (-30 m) ed al di sotto del passaggio quaternario continentale/marino (-150 m ) in una formazione che ha una velocità di propagazione delle onde di taglio superiore agli 800 metri al secondo (limite di normativa per definire un sito di riferimento). La migliore registrazione ottenuta finora è quella del terremoto del 20 giugno. La figura qui sotto mostra una componente orizzontale alle tre differenti profondità graficata alla stessa scala.

E' possibile vedere come il moto aumenti significativamente di ampiezza e di durata dal basso verso l'alto, confermando il ruolo amplificativo dei sedimenti superficiali.
Un altro aspetto interessante viene dall'analisi dei primi arrivi delle onde P sulle componenti verticali, quando il segnale iniziale è semplice e non ancora reso complesso dagli arrivi successivi e dalle loro riverberazioni. La figura qui sotto mostra i primi quattro decimi di secondo delle registrazioni alle tre profondità.


Dal basso si vede un picco che si propaga verso l'alto (freccia rossa) impiegando circa 1 decimo di secondo per percorrere 150 metri. Una velocità di circa 1500 m/s è quella dell'acqua, indicando che per la propagazione delle onde P la saturazione in acqua dei terreni è un fattore di estrema importanza. Arrivata alla superficie questa prima onda viene riflessa verso il basso (freccia blu) e viene registrata mentre scende a -30 e -150 metri. Queste fasi in salita ed in discesa (in inglese upgoing e downgoing wavelet) saranno molto importanti per caratterizzare con estrema precisione le caratteristiche del sottosuolo della pianura emiliana. Per quanto la sequenza sismica emiliana sia in attenuazione, nell'ultimo anno ci sono state 12 scosse di magnitudo superiore a 2.5, e quindi si suppone che altre registrazioni di questo tipo saranno disponibili in futuro.




sabato 7 giugno 2014

Sequenza del Pollino, come nel 2012

Il mese scorso avevo commentato come la sequenza del Pollino non si fosse mai fermata, continuando spesso al di sotto della soglia di percezione degli abitanti, ma a livelli di attività costanti per oltre un anno. Con le due scosse sopra magnitudo 3.5 nelle ultime settimane, la sequenza è di fatto ritornata allo stesso livello di attività del novembre 2012. Se è vero che i terremoti sono imprevedibili, la eccezionale durata di questa sequenza la pone in una categoria a parte: nella storia delle registrazioni sismiche in Italia non si era mai verificata una sequenza protrattasi per tanto tempo attorno ad una magnitudo massima di 5.

domenica 11 maggio 2014

Il Pollino non è ancora fermo

Negli ultimi giorni la sequenza sismica del Pollino ha prodotto alcune scosse ben avvertite dalla popolazione e molti hanno parlato di una ripresa dell'attività. In realtà, come già detto in precedenti analoghi post, la sequanza non si è mai fermata, e dopo la scossa più forte nell'ottobre 2012 il livello di attività è rimasto pressochè costante per oltre un anno. La figura qui sotto riporta il tasso di attività giornaliera per gli eventi con magnitudo uguale o maggiore a 1.5.
Si vede come il livello stia intorno a 1 evento ogni 24 h negli ultimi 18 mesi, e non rientri ancora nei livelli di sismicità di prima del Novembre 2011.

giovedì 17 aprile 2014

Rapporto ICHESE (re)loaded

E' stato ufficialmente pubblicato il rapporto finale della commissione ICHESE.
Alcuni giorni fa avevo scritto alcune considerazioni basate sulle rivelazioni della rivista Science circa le conclusioni del rapporto stesso.
Ora che il rapporto è disponibile nella versione completa, si possono fare ulteriori considerazioni.
Innanzitutto credo che nessuno possa dire che il rapporto non è ben strutturato o che , come qualcuno aveva paventato, la commissione sia stata "a libro paga" di petrolieri o altro. Se il presidente della Regione Emilia-Romagna ha giustamente dovuto scusarsi pubblicamente per la pessima gestione della comunicazione e divulgazione del rapporto, credo che altrettanto dovrebbero fare gli esperti della domenica che avevano attaccato sul piano personale i membri della commissione.
La commissione ha fatto un prezioso regalo a tutti coloro che vogliono essere informati sulla sismicità indotta: l'appendice del rapporto è un aggiornatissimo stato dell'arte sui lavori pubblicati nel mondo circa casi di sismicità indotta da estrazione/niezione di fluidi dal/nel sottosuolo, che fa trovare in un unico documento una importante messe di informazioni.
Leggendo il rapporto si trovano poi chiare parole che dovrebbero porre fine a molte leggende urbane, escludendo il fracking e confermando che a Rivara nessun "esperimento segreto" aveva avuto luogo.
Si pone poi in evidenza che le attività geotermiche per teleriscaldamento di Ferrara (campo di Casaglia) non possono generare sismicità indotta o attivata: si tratta di estrazione di fluidi senza stimolazione, con reiniezione a temperatura e pressione poco diverse da quella presente in profondità.
Arriviamo al nocciolo della questione: "Lo studio effettuato non ha trovato evidenze che possano associare la sequenze sismica del maggio 2012 in Emilia alle attività operative svolte nei campi di Spilamberto, Recovato, Minerbio e Casaglia, mentre non può essere escluso che le attività effettuate nella Concessione di Mirandola abbiano potuto contribuire a innescare la sequenza."
Nel mio post dell'altro giorno avevo fatto qualche conto supponendo che la commissione avesse utilizzato i dati di ISIDE-INGV per la sismicità e quelli di UNMIG per i valori di produzione.
Tutto questo è confermato, con minime differenze. La commisione ICHESE ha preso solo i terremoti con magnitudo maggiore di 2 (io avevo considerato il catalogo completo per M >= 1.9) e ha analizzato i dati di pressione di reiniezione delle acque reflue oltre che quelli di estrazione.
La figura qui sotto, composta da due figure del rapporto, mostra in alto i volumi di fluido reiniettato, in basso le quantità di olio e gas estratto.

E' evidente (come confermato nel rapporto) che l'andamento è pressochè identico. Questo significa che i fluidi reiniettati sono le acque di strato che vengono in superficie assieme al petrolio, in proporzione pressochè costante durante tutto il periodo. Il dato smentisce quanto affermato avventatamente da pseudoesperti sulla stampa "E’ plausibile ... che non siano solo le attività estrattive in gioco ma anche quelle di reiniezione di monnezza tossica sottoterra?". Breve inciso: chissà se qualcuno capirà che una seria causa ambientalista andrebbe difesa con fatti ed affermazioni certe da parte di esperti competenti, non con sparate generiche ed immediatamente smentibili da parte di "esperti" che non si rendono nemmeno conto che l'ultima cosa che una compagnia vorrebbe fare è diminuire la capacità dei pozzi riducendone la permeabilità iniettando non meglio specificate "monnezze tossiche".
Veniamo ora alla parte che trovo meno convincente del rapporto. Nella mia analisi dell'altro giorno segnalavo che solo in un caso su tre c'è correlazione tra le variazioni di produzione e la sismicità. La commisione è perfettamente consapevole di questo quando scrive "In 09-11/2008 and in 11/2010 there was a concurrent rapid decrease of all parameters of production and injection. No significant change between the seismic event rate in the period before and in the period after 09-11/2008, neither between the event rate in the period before and the period after 11/2010 has been found. In 04-05/2011 there was a concurrent rapid increase of all parameters of production and injection. This increase correlates with an increase of event rate." Ovvero due episodi di diminuzione di produzione senza alcuna variazione della sismicità ed un solo aumento di produzione messo in relazione con l'aumento di sismicità. Si potrebbe entrare in dettagli molto tecnici sui modelli statistici adottati e sulla scarsa consistenza del campione analizzato, ma non è qui il caso.
Oggi invece ho appreso una cosa che mi ha creato ulteriori dubbi. Il metereologo Luca Lombroso ha pubblicato un articolo in cui metteva in evidenza che il giacimento di Cavone è l'esempio del fondo del barile in una condizione post-picco del petrolio dove si sfruttano le ulrime risorse. Nell'articolo citava ulteriori dati UNMIG su Cavone che mi erano sfuggiti, e mi domando perchè la commisione non li abbia utilizzati.
Infatti è possibile conoscere la produzione di Cavone dal 1980, e quello che mi era sembrato un massimo locale in un generale andamento di calo di produzione appare ancora meno significativo.
La figura qui sotto riporta il dato di produzione 1980-2013 con un inserto relativo al periodo 2004-2013 (in rosso l'aumento di produzione che la commissione correla con i sismi)


Se, come dice la commisione, quello che conta sono gli aumenti di produzione, quello del 2011 è minimale rispetto ai tre casi del 2002, 1989 e 1982. Il catalogo dei terremoti per il periodo va costruito e mi ripropongo di farlo appena possible.
Infine, nel rapporto completo compaiono i calcoli relativi al trasferimento di sforzo dalla prima scossa alla faglia della seconda. Il risultato è riassunto nella immagine riportata qui sotto:


L'incremento di sforzo sulla stellina verde che rappresenta la scossa del 29.05.15 è di mezzo bar, ovvero 0.05 MPa. Un valore piccolo, che rende ancora più strano il fatto che la perturbazione di sforzo partita da Cavone abbia raggiunto in maniera efficace la faglia di Finale Emilia passando attraverso la faglia del secondo evento ma senza attivarla.
Infine, una considerazione sul possibile monitoraggio della microsismicità che avrebbe dovuto accompagnare la diffusione dello sforzo dal campo petrolifero di Cavone alla faglia della prima scossa. La commissione stabilisce che il catologo è completo per M>=2. Nelle conclusioni auspica che "Le attività di sfruttamento di idrocarburi e dell’energia geotermica, sia in atto che di nuova programmazione, devono essere accompagnate da reti di monitoraggio... Il monitoraggio sismico dovrebbe essere effettuato con una rete locale dedicata capace di rilevare e caratterizzare tutti i terremoti di magnitudo almeno 0.5".
Se ci fosse stata una rete dedicata, quanti terremoti avremmo quindi dovuto registrare anziche i 5 eventi della sequenza che ha preceduto le scosse principali? Dalla relazione di Gutenberg-Richter con un coefficiente b pari a 1 si ricavano 625 scosse con magnitudo superiore a 0.5. Sarebbe stato difficile non vedere la formazione di uno sciame così consistente. In realtà sopra il campo di Cavone esiste una rete di monitoraggio dell'AGIP che tra il 2010 ed il 2012 ha registrato solo 11 eventi di magnitudo superiore a 0.2 (vedi figura qui sotto).







lunedì 14 aprile 2014

Commenti al rapporto ICHESE

La rivista Science ha diffuso anticipazioni sul rapporto della commisione ICHESE, incaricata di studiare possibili connessioni tra le attività antropiche ed i terremoti del 2012 in Emilia-Romagna.
Premesso che:
1) non è del tutto corretto commentare un rapporto conoscendone solo le conclusioni;
2) la connessione tra attività antropiche e sismicità (indotta o attivata) è descritta in numerosi casi in varie parti del mondo;
3) in Italia esiste un ritardo storico nella conoscenza del fenomeno per ragioni descritte a questo link;
4) personalmente resto dell'opinione che è stato un bene non attivare lo stoccagio gas non convenzionale in acquifero di Rivara;
5) mi pare estremamente sgradevole che un rapporto richiesto dalle istituzioni italiane non venga reso pubblico in Italia ma compaia su una rivista americana, come un caso di quake-leak;
provo comunque a commentare quanto espresso dalla commisione riportando un po' di dati, visto che sulla rete fino ad ora ho visto più posizioni stile guelfi/ghibellini che opinioni basate su numeri verificabili. 
Vediamo intanto una mappa che localizza i protagonisti: le due scosse sismiche maggiori della sequenza, la zona di estrazione di petrolio di Cavone, il pozzo Rivara e l'impianto geotemico di Casaglia.


Nella mappa sono riportati anche alcuni epicentri di terremoti di cui diremo tra poco.
La commissione ICHESE innanzitutto assolve con formula piena due imputati: il pozzo Rivara, dato che nessuna operazione era stata compiuta nè per lo stoccaggio nè per attività di studio, e l'impianto geotermico per teleriscaldamento di Casaglia, attivo da oltre 20 anni ma con differenze di pressione e temperatura tra fluidi estratti ed iniettati molto limitate e non in grado di generare sismicità nè indotta nè attivata.
La commissione si è quindi concentrata sull'unico sospetto rimasto sulla scena del delitto: il campo di estrazione di idrocarburi di Cavone, tra Novi di Modena e Mirandola.
Viene esclusa la possibilità che questa attività abbia indotto (induced) il terremoto dell'Emilia, ma si dice che non si può escludere la possibilità che lo abbia attivato (triggered), fornendo un minimo aumento di sforzo ad una faglia che era pronta a scattare. Trigger in inglese è il grilletto del fucile: se lo tiriamo succede qualcosa solo se l'arma ha già il colpo in canna, e nelle conclusioni del rapporto viene detto che probabilmente la faglia del primo terremoto (20.05.12) era già carica e pronta.
A sostegno di questa ipotesi di attivazione la commissione cita l'andamento della produzione del campo confrontata con la sismicità dell'area.
Non avendo a disposizione tutto il rapporto possiamo ipotizzare che i dati utilizzati dalla commisione siano quelli pubblici: per la produzione quelli del sito UNMIG e per i terremoti quelli del bollettino ISIDE-INGV. Va detto che nelle sue conclusioni la commissione nomina anche dati di pressione, che però non sono pubblicamente disponibili. Da quello che si può capire senza aver letto tutto il rapporto sembrerebbe che i valori di pressione e columi di estrazione siano ben correlati tra loro.
Se si estraggono i terremoti dal 2004 al 19.05.12, bisogna poi compiere due operazioni necessarie: selezionare la profondità e la soglia di completezza, ovvero per non avere influenza da altri fattori considerare le soglie per le quali si presume di non aver perso nessun evento. Senza entrare nei dettagli, le soglie sono tra 0 e 20 km di profondità ed eventi con magnitudo maggiore o uguale a1.9
Se riportiamo in un grafico le estrazioni mensili e sovrapponiamo i terremoti, otteniamo la figura qui sotto.

 La commissione ICHESE si è concentrata sul calo ed aumento di produzione visibile tra fine 2011 ed inizio 2012, postulando che questo sia stato l'innesco della sismicità del 2012 sfociata poi nelle due scosse principali. Guardando il grafico e supponendo ancora una volta che questi siano stati i dati usati dalla commissione, si capisce il perchè ci si sia limitati al "non si può escludere" e non si siano usate invece affermazioni come "è possibile" o  "è molto probabile". Si nota che tra 2010 e 2011 c'è stata una piccola sequenza che è arrivata sino a M=4.5 senza che ci fossero apprezzabili variazioni, così come ci sono state variazioni più brusche che non sono state seguite da eventi sismici.
A rendere dubitativa l'ipotesi di attivazione c'è poi anche la distribuzione spaziale della sismicità dal 2011 fino al maggio 2012, ovvero gli epicentri riportati nella mappa. Si vede uno sciame concentrato più a Nord degli epicentri delle scosse principali che è la sequenza di inizio 2011. Oltre ad alcuni eventi a maggiore profondità si vedono alcuni eventi del 2012 nei pressi di San Felice.
Nelle conclusioni del rapporto si dice che la seconda scossa è stata "triggerata" dalla prima per trasferimento di stress. Ora la cosa che sembra un po' strana è che il campo Cavone è molto più vicino alla seconda scossa che non alla prima. Se la faglia della seconda scossa era anch'essa pronta a scattare ed è stata attivata dal terremoto del 20.05, perchè non si è mossa lei per prima visto che è più vicina alla supposta sorgente della perturbazione degli sforzi? La stessa commisione ICHESE  chiede che vengano fatti calcoli più approfonditi per poter valutare la effettiva intensità dello sforzo generato dalle estrazioni/reiniezioni e le modalità della sua diffusione, e confrontare questi valori con il trasferimento di stress per terremoto.
In tutti i casi noti di sismicità attivata, come in Colorado o Oklahoma, prima di raggiungere la faglia che ha dato la scossa principale è stato possibile osservare una diffusione degli eventi a partire dalla zona di estrazione/reiniezione. Anche in Val d'Agri gli epicentri appaiono molto concentrati vicino al pozzo di reiniezione. Potrebbe anche essere che gli eventi legati alla diffusione dello stress siano stati al di sotto della soglia di completezza, qui piuttosto alta perchè siamo in zona antropizzata (forte runore) e con un elevato spessore di sedimenti  (maggiore attenuazione) e non li abbiamo potuti osservare. Del resto credo che non si possa nemmeno escludere che la sismicità vicino a S. Felice sia un normale caso di scosse precedenti la principale, in una versione molto più ristretta della sequenza che ha preceduto il terremoto dell'Aquila.
Concludendo, mi sembra che la commissione non poteva dire più di quello che ha detto vista la carenza di dati. Bisogna anche comprendere che la scienza non è fatta di certezze (per quello c'è la fede). Non è quindi per incapacità dei ricercatori che si usano espressioni come "non si può escludere" oppure "si può affermare con un buon grado di certezza". Si tratta di traduzioni in linguaggio comune di espressioni di probabilità che non sempre possono essere formalizzate ma che in ogni caso sarebbero comunque difficili da interpretare. Se la commisione avesse detto "c'è un 2% di probabilità che le scosse siano state attivate da attività umane", ci sarebbe comunque stato chi si sarebbe dichiarato soddisfatto della dimostrazione che le scosse possono essere attribuite all'uomo, mentre qualcun'altro avrebbe detto che dato che al 98% questa probabilità non c'è le scosse sono avvenute per effetti naturali. Il discorso si fa purtroppo ancora più complicato per esaminare casi di sismicità che potrebbe essere stata indotta dall'uomo come gli eventi di Cavriaga, Correggio e Porto San Giorgio: anche se con fatica si potrebbero rianalizzare i dati sismologici, non avendo a disposizione i dati di produzione e di pressione degi impianti non si potrebbero fare studi soddifacenti di correlazione.

Aggiunta del 14.04.14, ore 12: Podcast dell' intervista sull'argomento a Radio 3 Scienza


 






domenica 6 aprile 2014

Relazione tra terremoti in Grecia e Calabria

D.  Professore, le faccio una domanda classica e forse stupida, non avendo mai studiato sismologia. Ci può essere un collegamento tra il sisma in Grecia di ieri sera (M=5.6, prof. 142.9 km) e quello di pochi minuti fa nello Ionio vicino Crotone (M=5, prof. 65.7 km)?


R.  Le due scosse, entrambe profonde, legate alle rispettive zone di subduzione sono state molto ravvicinate tra di loro. Nella immagine qui sotto si vedono entrame nella registrazione della stazione di Matera. La scossa in Grecia appare come doppia perchè le onde P ed S hanno viaggiato abastanza per apparire ben separate a questa scala.


Diversi anni fa erano apparsi alcuni articoli che proponenvano una possibile relazione tra i terremoti della Grecia e quelli dell'Arco Calabro. Nella figura qui sotto (modificata da Mantovani et. al, 1986) sono riportate le 2 zone che si suppone siano interrelate sui due margini opposti di placca.

Il terremoto di ieri in Grecia appartiene ad un altra zona, la subduzione dell'Arco di Creta al di sotto dell'Egeo ed inoltre la correlazione proposta riguardava solo i terremoti più superficiali e non quelli profondi come quello di ieri.
Alcuni anni dopo usci un ulteriore lavoro (Albarello, Mantovani e Mucciarelli, 1989) che esaminava diverse relazioni tra zone su margini opposte o tra una zona e la sismicità globale(allora la cosa andava abbastanza di moda), concludendo che quella tra Arco Calabro e Grecia era quella statisticamente più significativa:

"We examined four seismic interrelations:
  • (A) Between the Swedish seismicity (M > 3.0) and the global one (M > 7.0) during the period 1917-1976 (Bath, 1984a)
  • (B) Between the Greek seismicity ( M > 5 . 3 ) and the global one (M > 7.0) during the period 1928-1977 (Bath 1984b).
  • (C) Between the M > 5.0 seismicity in Southern Apennines and Southern Dinarides during the period 1800-1980 (Mantovani et al. 1987b).
  • (D) Between the M 2 5.0 activity in the Northern Aegean Zone and in the Calabrian Arc during the period 1600-1980 (Mantovani et al. 1986, 1987a)....
All the proposed interrelations gave a high significance level (P<0 .008="" br="">The highest significance is obtained for the seismic interrelation between the Calabrian Arc and the North Aegean region (P < 0.0000002) "

Io non mi sono più occupato di questo tipo di studi da allora, ma chi lo ha fatto ha maturato opinioni diverse. Dopo il forte terremoto a Cefalonia, secondo il citato studio di Albarello et al, 1989 ci sarebbe da attendere un terremoto di magnitudo maggiore di 5 entro tre anni in Calabria-Sicilia settentrionale. Ma in una recente intervista il prof. Mantovani ritiene che "al momento attuale la pericolosità in Calabria sia relativamente bassa" perchè la magnitudo in Grecia in grado di scatenare una risposta nell'Arco Calabro è stata rivista a 6.5, e i recenti terremoti di Cefalonia non hanno superato magnitudo 6.3.