Molti terremoti, molto vicini.... e domani?

Dopo il comunicato della commissione Grandi Rischi molta gente si chiede: ma se i terremoti non si possono prevedere, perchè adesso si parla di sequenze collegate tra di loro che potrebbero non finire presto?
Le due cose sono diverse. Per previsione dei terremoti si intende la capacità di fare una affermazione de tipo "tra tre giorni ci sarà un terremoto con questa magnitudo alle coordinate X e Y".
Studiando la statistica dell'insieme dei terremoti possiamo invece cercare di capire se avremo una evoluzione piuttosto che un'altra.
Il fatto che i terremoti siano distribuiti casualmente crea un fenomeno che tutti hanno sperimentato e che segue una statistica simile. In un giorno affollato in autostrada state viaggando bene da un po' quando incontrate una coda. Poi senza preavviso si rimette tutto in moto e viaggiate tranquilli per un altro bel tratto. Poi di nuovo una coda che stavolta pare interminabile, e così via.
Immaginate che il tempo che passa tra due code sia il tempo che passa tra due terremoti. Se Isoradio vi ha avvisato che ci sono code a tratti, non importa quanto a lungo state viaggiando veloci, prima o poi incapperete in una coda, e le code possono durare anche a lungo.
La carta di pericolosità ci avvisa che una zona è sismica e che ci si aspetta un terremoto ogni tot anni, ma non ci dice quanto durerà la sequenza.
Allora diamo un'occhiata ai cataloghi. Scegliamo una magnitudo forte, che in Italia non è stata più superata dal 1980 in Irpina, M=6.3. Contiamo gli anni che dal 1000 al 1980 sono passati tra due terremoti di questo tipo. Se dividiamo 980 anni per i terremoti che ci sono stati otteniamo circa 15 anni in media tra un terremoto e l'altro. Sembrerebbe che siamo in ritardo, dal 1980 ne sono passati più del doppio, e non ci sarebbe ninete di strano se un terremoto così capitasse domani.
Andiamo a vedere la distribuzione completa di tutti i tempi trascorsi tra due scosse e ci accorgiamo che solo in poco più del 10% dei casi si sono aspettati più di 32 anni. Inoltre oltre il 40% dei terremoti di magnitudo 6.3 è avvenuto lo stesso anno o entro due anno dal precedente.

Cose noiose sul terremoto, ma che devono esser dette

Parlare degli aspetti seri ed importanti del terremoto in Emilia è come pretendere di avere di nuovo il teatro in prima serata televisiva. Sembra che al pubblico piacciano di più il fracking ed il wrestling, HAARP ed i talent show, forse faranno anche un reality con in previsori di terremoti sbarcati su di un isola deserta (certo, se il biglietto fosse di sola andata...)
Io avevo scritto in una relazione del 2009 per la Provincia di Modena che non era affatto una buona idea fare lo stoccaggio a Rivara perchè era noto che lì sotto c'era una FAGLIA ATTIVA.
Quale parte non è stata chiara di FAGLIA ATTIVA in tuti questi anni? Una faglia attiva può produrre terremoti quando vuole, nel 2009 come nel 2156 o, come è successo nel 2012. Temo che qualcuno (tutti) abbiano capito che una faglia diventa attiva solo se la si va a stuzzicare con gas o altri fluidi in pressione.
E' giusto vigiliare contro lo sfruttamento eccessivo del territorio e la realizzazione di impianti pericolosi. Non è giusto che il fracking, lo stoccaggio, le trivellazioni diventino al pari di HAARP, di Bendandi o dei Maya delle vere armi di distrazione di massa: per i disinformatori il terremoto non può (non deve) essere derubricato a fenomeno naturale che potrebbe non produrre danni se solo si costruisse bene e dove si può. Finché il terremoto rimane un sigillo dell'Apocalisse, o il risultato di un complotto demoplutogiudaico,  non comporta il doversi interrogare sulle cause personali e sociali dei disastri (elusione della normativa antisismica, abusivismo edilizio, piani urbanistici disattesi,  risparmi ingiustificati sulla progettazione, ritardi e sottofinanziamenti degli adeguamenti sismici delle strutture esistenti, mancanza di una politica di informazione responsabile sui comportamenti, ecc.)
La faglia di Mirandola è stata riconosciuta come attiva alla fine degli anni 90. Nel 1998 la zona era già stata proposta come sismica nella carta adottata solo dopo il terremoto di San Giuliano del 2002. Purtroppo dal 2003 per puri interessi economici le nuove norme per le costruzioni (OPCM3274 e poi NTC08) sono "convissute" con le precedenti ed il committente di una costruzione poteva decidere con il progettista di optare per l'uno o l'altro dei sistemi. Ovviamente le nuove norme sono più restrittive e comportano costi maggiori per committenti ed imprese di costruzioni, le cui lobby hanno tenuto duro fino al terremoto dell'Aquila quando finalmente lo scandaloso regime di "covigenza" è stato cancellato.
Sempre grazie all'uso delle armi di distrazione di massa di cui detto sopra, fino a questo momento non mi sembra che si parli di cose concrete tipo:
1) dove effettuati, gli studi di microzonazione sismica in Emilia hanno previsto bene il comportamento del terreno, inclusa la suscettibilità alla liquefazione.
2) La regione Emilia Romagna ha battagliato in sede di Conferenza delle Regioni e P.A. per avere una aliquota maggiore delle risorse per microzonazione, miglioramento edifici privati e adeguamento edifici strategici (ora concessi con l'OPCM4007) proprio sulla base della aumentata conoscenza del rischio sismico della zona
3) La Regione Emilia Romagna è stata tra le prime a rendere obbligatoria la microzonazione sismica per i piani urbanistici, anche prima dell'approvazione degli ICMS09
4) Invece il modello federalista delle regioni-fai-da-te non ha funzionato al meglio nell'organizzazione dei soccorsi, nella allocazione delle risorse del volontariato e nella pianificazione delle ispezioni tecniche per l'agibilità. Nei casi dell'Aquila, San Giuliano e Umbria-Marche la gestione centralizzata mi sembra abbia funzionato meglio. Questa emergenza è stata gestita secondo il nuovo regolamento di Protezione Civile, modificato con un decreto attualmente in fase di conversione. Temo che per limitare l'onnipotenza della Protezione Civile degli ultimi anni si sia gettato con l'acqua sporca dei Grandi Eventi anche il bambino, ovvero un sistema di intervento in emergenza tra i migliori nel mondo.

Pericolosità o Rischio, Percezione delle scosse ed altre cose sui terremoti che qualcuno deve pure dirvi

D. Un'occhiata alle mappe del rischio sismico del norditalia non mostra alcuna variazione di colore in coincidenza con gli insediamenti abitati, con gli impianti etc.
La domanda è: è sbagliato sospettare che il rischio sismico venga valutato in modo indipendente dal tipo di utilizzo che si fa di un territorio?

R. Quella che tutti stiamo vedendo in questi giorni non è una mappa di rischio: è la mappa di pericolosità, ovvero quella che ci dice qual'è il valore del moto del terreno (accelerazione) che si ritiene probabile (almeno al 10%) nei prossimi 50 anni. Combinando questa mappa con dati di vulnerabilità degli edifici (se sono nuovi o vecchi, a norma o meno, in cemento armato o muratura, ecc.) e con l'esposizione (quanti ce ne sono) si ottine la mappa di rischio che ci dice quante case possono danneggiarsi o crollare a causa del terremoto. Quella riportata qui sotto da un lavoro di Crowley e altri del 2007 è un esempio di mappa di rischio, dove conta anche quante case ci sono e come sono costruite.

D. Sempre in merito alla questione ripompaggio nei giacimenti parzialmente asciugati: leggo da più fonti che un meccanismo accreditato di potenzlale azione nefasta su una faglia è quello secondo cui il liquido iniettato o rimosso va ad alterare le proprietà di scorrimento locale tra gli strati rocciosi in una faglia, anche ad una certa distanza dal punto di iniezione.
Chiaro che in tal caso la ridotta dimensione del giacimento utilizzato non avrebbe un gran ruolo. Però ho notato che a questo tipo di problemi a Bagnolo non si è accennato. Le uniche possibili cause di disastri sono state ricondotte al fatto che si gonfi o si sgonfi il pallone. Per cui
piccolo pallone = piccolo disastro.
a) E' fondata quest'idea che vado a mettere una buccia di banana nella faglia?
b) Più in generale, sta in piedi l'argomento "piccolo giacimento = piccolo disastro"

R. La iniezione di fluidi a pressione in una faglia può provocare terremoti la cui energia non sarà correlata alla quantità o pressione del fluido ma alla dimensione della faglia attivata, quindi è vero l'effetto che lei definisce "buccia di banana" e nel caso non vale l'equazione piccola sollecitazione = piccolo terremoto

D. E' ormai chiaro che i terremoti non si possono prevedere, ma perche'? Perche' non e' possile elaborare degli algoritmi che permettano di stabilire -con un adeguato margine di errore - l'intervallo di tempo entro il quale la forza elastica verra' rilasciata?

R. Eistono in fisica molti fenomeni che sono predicibili solo in senso medio (statistico) ma non individualmente. Quella che definiamo radioattività, ad esempio, è la proprietà di un atomo di cambiare stato emettendo particelle. Possiamo sapere quanto tempo ci mette ad esempio, un chilo di Uranio a trasformarsi in mezzo chilo di Uranio e mezzo chilo di Torio, ma non potremo mai osservare un singolo atomo di Uranio e stabilire quando quell'atomo si trasformerà.
Anche la temperatura dell'aria è una statistica, descrive la media dell'energia cinetica di tutte le particelle. E' una informazione utile, e non pretendiamo di conoscere velocità e posizione di ogni molecola di gas per decidere se ci dobbiamo mettere un maglione per uscire di casa.
In particolare i terremoti sono un fenomeno che appartiene alla categoria  (scusate il parolone) della criticità autoorganizzata. In parole povere vuol dire che un sistema sembra in equiibrio ma è sempre sul punto di trasformarsi in qualcosa di simile a come era prima mediante eventi di durata e grandezza non individualmente prevedibili. Ancora troppo complicato? Allora prendete una manata di sabbia, fatela scorrere lentamente attraverso il pugno appena aperto. Qunado la sabbia tocca terra, o un tavolo, si formerà un cono con le pareti ad un angolo più o meno sempre uguale. Ogni tanto la sabbia che si accumula sulla punta del cono provocherà delle piccole frane che vi daranno un cono più largo alla base ma con le pareti allo stesso angolo di prima. Sembra semplice, ma provate a prevedere quando si innescherà una frana e quanto sarà grande. Non ci riuscirete mai. Non avete voglia di sporcarvi le mani? Allora giocate con questa applicazione Java  che simula una pila di sabbia.


D. Visto che non e' possibilile stabilire quando un evento sismico si verificherà, è lecito credere a quanto dicono i giornali, ovvero che le scosse di assestamento del terremoto di cui sopra sarranno anche di grande entita' e si ripeteranno per lunghi periodi di tempo?

R. Anche qui vale quanto detto sopra. Non possiamo prevedere quando ci sarà una scossa di assestamento nè quanto sarà grande, ma possiamo descrivere il comportamento statistico medio delle scosse di assestamento. Se ne accorse un simologo giapponese a fine 1800, ed in suo onore si chiama Legge di Omori. Sappiamo che il numero delle scosse e la loro intensità varia da sequenza a sequenza ma la forma della funzione che descrive questi andamenti è la stessa. Per terremoti della stessa sequenza sismica il numero delle scosse decresce esponenzialmente con il passare del tempo, mentre per la loro magnitudo massima in funzione del tempo il discorrso è un po' più complicato.


D. Martedì 29 ore 9 la scossa é stata dichiarata di 5.8. Ore 13 la scossa é stata dichiarata di 5.3.
Ora al solito circolano le solite voci di camuffamenti vari dei valori di intensità. Ma la percezione che io come tutte le persone con cui ho parlato abbiamo avuto é stata che quella delle 13 abbia avuto una potenza maggiore e devastante anche per i danni che ha fatto. A cosa può essere dovuta questa percezione??

R.    Nella  immagine che ho messo nel post precedente si vede chiaramente che la prima scossa è molto più grande della seconda quando vengono registrate ad una stazione sismica abbastanza lontana per cui la distanza fra gli epicentri dei due terremoti è trascurabile. E' diverso se ci troviamo vicino ai due epicentri, dove la distanza diventa molto importante. L'intensità macrosismica, che misura gli effetti del terremoto (inclusa la percezione e reazione degli esseri umani) decresce molto rapidamente con la distanza, come si vede in questo disegno preso da un lavoro del 2010 di Gomez Caprera ed altri.

La leggenda della magnitudo e dell'intensità

Un giorno si dovrebbe scrivere un libro sulle leggende urbane post-terremoto.
Ringrazio Fausto Casini, presidente dell'ANPAS, per avermi segnalato e chiesto di smentire le due più diffuse che circolano tra gli ospiti dei campi di assistenza da loro gestiti.

Leggenda 1) L'INGV fornisce magnitudo inferiori a 6 perchè così lo stato e le assicurazioni non pagano i danni

Questa leggenda nasce da un errore fatto da un giornalista dopo il terremoto dell'Aquila, quando scrisse che lo Stato non avrebbe ammesso ai benefici post-terremoto quei comuni dove la magnitudo era stata inferiore a 6. Si era confuso con l'intensità Mercalli. In effetti l'intensità 6 delimitava le zone di intervento e ammissione ai benefici per un semplice motivo: in questa scala che misura gli effetti del terremoto viene definito sesto grado quello al quale iniziano i danni seppure lievi.
La magnitudo è un numero con il quale viene etichettato il terremoto per dire quanta energia ha rilasciato la faglia che si è mossa, non varia da comune a comune.
Le assicurazioni non hanno un limite di magnitudo, al massimo un limite inferiore di danni in franchigia. Se subiamo un incidente in auto ci pagano le riparazioni, non conta se ci hanno tamponato a 59 o 61 km/h. Ad esempio a Lorca (Spagna), le assicurazioni stanno ripagando i danni di un terremoto M=5.1.
Per chi vuole saperne di più ecco due siti che descrivono pro e contro delle assicurazioni sul terremoto:
http://www.cbsnews.com/8301-505144_162-57319955/earthquake-insurance-8-things-you-need-to-know/
http://bucks.blogs.nytimes.com/2011/09/07/is-earthquake-insurance-worth-the-cost/


Leggenda 2) I siti stranieri danno sempre magnitudo più grandi, l'INGV ci nasconde qualcosa

Esistono vari tipi di mangnitudo: quella locale o Richter (Ml) che si misura entro 500 km dall'epicentro dalla massima ampiezza delle onde S (la componente volgarmente detta "ondulatoria"),
la Mb che si misura a distanze maggiori sull'ampiezza delle onde P (la componente detta "sussultoria"), la Ms che si misura sulle onde che arrivano per ultime (onde di superficie), la Magnitudo Momento, la Magnitudo Durata, la Magnitudo Energia....
E' come dire che voglio conoscere una lunghezza ma confronto una misura in metri con una misura in piedi o yarde o (come diceva Francesco Guccini) in bracci, pertiche e pezzoloni.
Anche nella stessa scala non è semplice stimare la mamgnitudo che viene calcolata come media di diverse stazioni. Se uso stazioni sismiche diverse la media può essere diversa.
Se non credete che le scosse del 29 e di ieri sera siano state più piccole della prima guardatele qui sotto nella stessa scala, registrate dalla stessa stazione sismologica. Anche un non sismologo vede la differenza.

Detto questo sulle difficoltà di comparare diverse magnitudo da diversi enti la teoria "complottistica" viene smontata proprio dal terremoto di ieri sera. L'INGV è stato l'unico a dare una magnitudo superiore a 5 mentre USGS, CSEM, e GFZ sono tutti sotto a 5, come si vede dalle immagini qui sotto.