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.