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.

lunedì 17 marzo 2014

Terremoto a Piancastagnaio. Sismicità indotta?

Nella giornata di ieri l'INGV ha localizzato un terremoto di magnitudo 2.5 nei pressi di Piancastagnaio (SI).
La zona è interessata da sfruttamento geotermico, e alcuni amici della zona del Monte Amiata mi hanno chiesto se ci poteva essere relazione tra questo terremoto e l'attività del pozzo di reiniezione fluidi Piancastagnaio 027R. Il sospetto nasce dal fatto che UNMIG censisce il pozzo come profondo 1.200 metri, mentre il terremoto viene riportato da INGV a 1.3 km di profondità.
In realtà l'INGV dichiara che la profondità di 1.3 km è fissata, ovvero per facilitare la localizzazione dell'evento viene imposta una profondità non modificabile ed i codici di calcolo si concentrano solo sull'epicentro.
Uno sguardo alla mappa qui sotto, che riporta la localizzazione del terremoto e l'ubicazione del pozzo, mostra che i due sono distanti (oltre 4 km, al di fuori del raggio di errore sull'epicentro che secondo INGV è 0,5 km). I terremoti sullo sfondo sono la sismicità disponibile in ISIDE


Con questi dati a disposizione non è possibile attribuire l'evento all'attività del pozzo 027R. Tra l'altro sarebbe necessario disporre dei dati sui volumi e pressioni delle reiniezioni effettuate recentemente dal pozzo e questo rappresenta un problema costante per chi volesse studiare la sismicità indotta, poiché i dati sulle operazioni degli impianti in Italia non sono rese pubblicamente disponibili.
Bisogna infine ricordare che la zona è stata interessata nel 2000 da un terremoto che ha prodotto notevoli danni nonostante la modesta magnitudo (maggiori dettagli disponibili a questo link)


domenica 9 marzo 2014

Sciame sismico in Albania

Nella giornata di ieri le coste Albanesi nella zona di Durazzo sono state interessate da uno sciame sismico con tre scosse di magnitudo superiore a 4 (la maggiore di magnitudo 4.5).
La sequenza è stata ben registrata dalla stazione sismica di Matera, posta sulla stessa stuttura geologica (Piattaforma Apula).








lunedì 3 febbraio 2014

Nuovo forte terremoto a Cefalonia

Questa notte una nuova forte scossa ha colpito l'isola greca di Cefalonia, con epicentro a una dozzina di km da quella del 26 gennaio (secondo le localizzaioni dello CSEM).
La magnitudo attribuita da diversi enti varia tra 5.8 e 6.1 (molte revisioni manuali non sono ancora disponibili). La scossa è stata comunque più piccola della prima, come si vede dalla figura sottostante che confronta le due registrazioni alla stazione sismica di Cave del Predil del CRS-OGS.
La peculiarità della sequenza è quella di essere iniziata 10 giorni fa con una scossa dal meccanismo perfettamente trascorrente, come si vede dalla determinazione del momento tensore fatta da INGV riportata qui sotto (la traccia in alto è quella della stazione PZUN, ubicata al Campus Universitario di Potenza).

Dalla morfologia del fondo marino e dalla distribuzione degi epicentri degli aftershocks il piano di faglia che si è mosso è quello NE-SW.
La scossa di questa notte sembra avere un meccanismo compressivo su un diverso piano di faglia, con una identica direzione dello sforzo compressivo massimo (P) ma diversa orientazione di quello minimo (T), come si vede dalla figura qui sotto.
Altri meccanismi focali revisionati da operatori non sono al momento disponibili.




domenica 26 gennaio 2014

Alluvioni, terremoti ed il gregge espiatorio

 A una settimana dall'alluvione in provincia di Modena, mi sembra che sia scattata la caccia al capro espiatorio mentre in pochi si rendono conto che in realtà si tratta di un gregge.
Capisco le esigenze di semplificazione, ma non si può avere un quadro completo delle cause senza un elenco esaustivo che vada oltre la singola possibile responsabilità.
Nell'elenco andrebbero comprese:
  1. tentativo storico di rendere una pianura alluvionale non più tale
  2. precipitazioni eccezionali
  3. crollo dell'argine per scarsa manutenzione
  4. subsidenza
  5. controllo tettonico della morfologia
  6. il terremoto del 2012
Andiamo per ordine:
  1. la Pianura Padana è tale perché le alluvioni nei millenni hanno depositato sedimenti in quella che era una enorme valle tra le propaggini degli Appennini e quelle delle Alpi. Almeno dai tempi della civiltà delle Terramare  l'uomo ha arginato e deviato i fiumi, con alterne fortune, per impedire che le alluvioni invadessero campi coltivati e case. L'assetto attuale é innaturale, con fiumi pensili che portano al Po i sedimenti degli appennini consentendo l'espansione del delta ma diminuendo l'apporto dei sedimenti in pianura.
  2. I fenomeni meteorologici dello scorso fine settimana sono un convincente esempio dei mutamenti climatici: temporali come in estate, niente neve sull'Appennino e acqua come nel 1966. Lo spiega benissimo Luca Lombroso in questo sito
  3. L'argine è crollato per colpa delle nutrie o del gambero della Louisiana? Diciamo che anche la scarsa manutenzione con invasione di vegetazione arborea ha dato una mano, come testimoniato da questo sito che confronta foto di varie annate tratte da Google Earth.
  4. La subsidenza della pianura padana emiliana ha aiutato il ristagno delle acque. Qui si entra in un discorso a sua volta complicato, dato che parte della subsidenza è dovuta ad attività umane di estrazione di fluidi dal sottosuolo, ma parte deriva dalla naturale compattazione dei sedimenti che non è bilanciata dall'apporto di nuovo materiale (vedi punto 1).
  5. A contribuire al ristagno delle acque è anche il controllo tettonico della morfologia. Come si vede dalla immagine qui sotto, tratta da un lavoro di Burrato ed altri del 2004, la presenza di strutture sepolte ancora attive può catturare o allontanare i fiumi. La zona alluvionata è quella dove Secchia e Panaro sono più vicini perché attratti da una zona in sprofondamento tettonico, per lo stesso motore responsabile del terremoto del 2012.



  6. Infine, come ricordato anche in questo sito, il terremoto del 2012 ha modificato l'assetto della pianura causando un sollevamento nella parte Nord, dove dovrebbero defluire le acque, ed un abbassamento proprio nella zona dove l'acqua ha ristagnato.

    In conclusione, per trasformare un fenomeno naturale in disastro l'uomo si da da fare in molteplici modi, per incuria, omissioni, errori, o semplicemente perchè pensa di controllare forze che nella loro lenta evoluzione non sembrano avere la potenza che mostrano poi all'improvviso.

martedì 21 gennaio 2014

Sviluppi della sequenza del Matese

Ieri mattina una scossa di magnitudo 4.2, ha interessato il Matese, seguita da numerose repliche.
La mappa sottostante riporta la sequenza di dicembre con sovraimposta la odierna ripresa di attività (pallini rossi). Si può vedere come le due aree di attività si sovrappongono.


Ancora più interessante la sovrapposizione in profondità. Se sovrapponiamo la distribuzione delle prime scosse con il totale sino ad adesso (rispettivamente in blu e rosso), si vede come le ultime scosse siano andate a riempire un buco tra la fascia più superficiale e quella più profonda (tra i 12 ed i 20 km)


Infine, la figura sottostante riporta il confronto tra la relazione di Gutenberg-Richter calcolata per la fase iniziale della sequenza (blu) e quella comprendendo anche gli ultimi eventi (sempre in rosso).
Anche qui gli ultimi eventi rendono più rettilinea la relazione di Gutenberg-Richter.
Questi ultimi eventi confermano quindi le caratteristiche già evidenziate dalla sequenza del Matese: elevato intervallo di profondità e basso coefficiente di G-R (minore di 1) che confermano, come peraltro noto dalla sismicità storica, che si tratta di una zona ad elevato potenziale sismico.

venerdì 3 gennaio 2014

Confronto tra Matese e altre sequenze

Ho ricevuto diverse richieste di chiarimenti nei giorni scorsi, ed in particolare segnalo questa:

"Mi sono successivamente imbattuto navigando in questo articolo ... in cui il giornalista chiude così:
Infine Mucciarelli evidenzia, che la «legge di Gutenberg-Richter» stabilisce che il logaritmo del numero dei terremoti decresce linearmente al crescere della magnitudo, nel caso della sequenza del Matese, nelle prime ore le registrazioni si distribuiscono con un coefficiente significativamente più piccolo dell'unità, che potrebbe indicare il verificarsi di scosse più forti. 

Mi chiedo se la sintesi finale del giornalista fosse anche la sua sintesi ...
... può essere più "preciso" sull'anomalia del terremoto in merito al punto 3) e nello specifico sui tre strati di profondità che è andato a coinvolgere il terremoto nonostante fosse solo di magnitudo 5."

E' bene chiarire che la Legge di Gutenberg-Richter (Log (N)=a-bM) non ha un valore predittivo nel tempo. Non possiamo dire sulla base di un valore misurato oggi se ci sarà un terremoto domani o fra 10 anni. Quello che possiamo avere è una informazione sullo stato di stress o di fratturazione di una porzione della crosta terrestre. Valori inferiori all'unità del coeffciente b indicano una tendenza ad uno stato di fratturazione non molto elevato che permette quindi di ospitare all'interno di quel volume faglie abbastanza lunghe per dare terremoti forti. Quando b è molto grande (come accade per esempio nelle aree vulcaniche) significa che ci sono più terremoti piccoli perchè il mezzo è così fratturato da non poter ospitare faglie abbastanza lunghe per dare forti terremoti.

Per chiarire quanto deve essere lunga una faglia per dare un terremoto forte, riporto qui sotto una tabella tratta da Papazachos et al. (2004) che riassume le relazioni tra magnitudo del terremoto e lunghezza alla superficie e spessore in profondità della faglia responsabile:

MagnitudoSpessore (km)Lunghezza (km)
5.054
5.578
6.01014
6.51325
7.01844
7.52578
8.035138




Questo ci porta alla seconda considerazione, quella della peculiarità della sequenza del Matese rispetto ad altre osservate di recente in Italia in termini di distribuzione della profondità.
La figura qui sotto riporta il confronto tra Matese, Pollino, Gubbio e le scosse all'Aquila prima del 5.9 del 06.04.09.
Si può vedere come le sequenze di Gubbio (al momento Mmax=4.0) e del Pollino (Mmax=5) si esauriscano tra i 5 ed i 10 km di profondità. La sequenza dei foreshock dell'Aquila è leggermente più profonda, mentre il Matese è sicuramente quella che interessa uno spessore maggiore della crosta. Tra il 10 ed il 90% degli eventi sono confinati tra 9 e 23 km, ovvero per 14 km di spessore. La faglia del Matese, come tutte le faglie distensive dell'Appennino non è verticale, e quindi lo spessore lungo la faglia è maggiore di quello in verticale, a seconda dell'angolo. Questo valore si situa comunque nelle tabella precedente tra 6.5 e 7.0, confermando quindi quanto ipotizzato nel data base DiSS dell'INGV per le due faglie sismogeniche note nei paraggi, la faglia di Bojano e quella del Tammaro, con una magnitudo associata di 6.6.
In conclusione, questa sequenza è una conferma del fatto che il Matese è una zona molto pericolosa, in grado di dare forti terremoti, anche di magnituo maggiore di 6.5. Non è possibile stabilire quando questo accadrà, ma nel frattempo andrebbero poste in essere tutte le contromisure necessarie a ridurre l'impatto del terremoto, a iniziare dall'adozione dei piani comunali di emergenza. Va ricordato che sul sito dedicato della Protezione Civile risulta che in Campania solo il 39% dei comuni ne è dotato. I cittadini dovrebbero poi interrogarsi se la loro casa sia stata costruita secondo le norme sismiche vigenti all'epoca dell'edificazione e quindi recarsi in comune per conoscere lo stato degli studi di microzonazione, previsti dalla OPCM 3274/2010 e successive.

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lunedì 30 dicembre 2013

Il terremoto del Matese: alcune peculiarità

La sequenza sismica che da oggi interessa il Matese mostra almeno cinque peculiarità interessanti.

1) Innanzitutto, molti non si saranno accorti che questa mattina si era mosso il margine orientale della piattaforma Apula, che con la sua rotazione causa la sismicita lungo la catena appennica. Un terremoto di magnitudo tra 4.7 e 4.9 era avvenuto nella Croazia meridionale poco prima delle 07:00 UTC. Nella registrazione della stazione sismica di Matera riportata qui sotto sono ben evidenti entrambe le scosse.
La coincidenza delle due scosse ha messo in evidenza il motore comune che è la causa di entrambe.

2) Un'altra particolarità della sequenza del Matese è che ha un tratto in comune con quella di Gubbio, che ho richiamato in un precedente post. Come si vede dalla immagine qui sotto, la sequenza è prossima ad alcune faglie censite nella banca dati DiSS dell'INGV, ma non corrisponde ad alcuna sorgente nota. Se fossimo sicuri che il catalogo delle faglie sia completo, sarebbe una buona notizia perchè non ci sarebbero da aspettarsi scosse più forti di quelle odierne. Purtoppo non si può escludere del tutto la possiblità di un terremoto su una sorgente non ancora scoperta.

3) Dalla mappa precedente, guardando la scala di colori associati alla profondità, si vede che la sequenza del Matese interessa tutti e tre i primi strati. Non è un fatto comune per una sequenza innescata da un terremoto di magnitudo inferiore a 5. Per coinvolgere livelli dalla superficie a più di 20 km di profondità servono magnitudo molto maggiori. Uno sguardo di maggiore dettaglio alle profondità disponibili sul sito ISIDE dell'INGV mostra un comportamento singolare. La distribuzione non è uniforme ma mostra due massimi distinti, come si vede dal grafico seguente.
Circa una metà dei terremoti avviene tra 9 e 11 km, poi c'è uno iato prima di un secondo massimo tra i 17 ed i 25 km di profondità.

4) La legge di Gutenberg-Richter stablisce che il logaritmo del numero dei terremoti decresce linearmente al crescere della magnitudo. La pendenza della retta è circa uno. Nel caso della sequenza del Matese, nelle prime ore la sequenza ha un coefficiente significativamente più piccolo dell'unità, come si vede dal grafico seguente.
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5) E' uno dei primi casi per cui ci sono stati espliciti inviti alla popolazione ad abbandonare le case e non rientrare per alcuni giorni.
Se non si è sicuri che esista un piano che preveda aree di attesa e soccorso, interventi di protezione civile a livello locale e una conoscenza della vulnerabilità delle abitazioni, scappare a caso per un periodo di tempo imprecisato (3 giorni? e perché non 5 o 32?) non mi sembra una grande opzione.
Se non viene nessun terremoto forte e un anziano muore di polmonite per aver dormito in macchina? O se viene il terremoto forte e si scopre di essere usciti da una casa senza problemi per parcheggiare vicino a una che crolla? Mi sembra che i comportamenti individuali improntati al panico abbiano già prodotto dei feriti questo pomeriggio. Bisognerebbe eventualmente uscire da case vulnerabili per essere accolti in aree (tende? palasport?) appositamente attrezzate e verificate, limitando il traffico per lasciare libere le strade ai mezzi di soccorso. Come esempio da NON imitare, guardate questa foto presa da un servizio di La Repubblica.

Sostare in un vicolo stretto, vicino alle pareti degli edifici è più pericoloso che stare in casa. Molto prima che un edificio crolli, ci sono distacchi di parti non strutturali come cornicioni e  terrazzini, cadono tegole e comignoli, da altezze più che suffcienti per uccidere.
Se non si è sicuri della qualità antisismica della propria abitazione, bisogna recarsi nelle aree di attesa sicure previste dal piano di protezione civile comunale.
Se non c'è il piano, recarsi dal Sindaco e tirargli (forte) le orecchie.
Nel 2011 a Lorca (Spagna) tutte le vittime meno due furono causate da crolli di parti non strutturali che uccisero persone uscite in strada dopo un foreshock.