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.

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)

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).

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.

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.
   
   

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.

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:

Magnitudo	Spessore (km)	Lunghezza (km)
5.0	5	4
5.5	7	8
6.0	10	14
6.5	13	25
7.0	18	44
7.5	25	78
8.0	35	138

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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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.

Gubbio e Brescia, terremoti e faglie

Le sequenze sismiche che stanno interessando in questi giorni Gubbio e la Bassa Bresciana ci stanno facendo capire quanto sia ancora complicato comprendere la relazione tra terremoti e faglie attive.
La zona di Gubbio ha avuto forti terremoti in passato, e il versante del monte che sovrasta Gubbio è stato idenficato come fagli attiva, legata alla porzione sismogenica in profondità. Le due faglie che hanno creato il bacino di Gubbio sono state studiate e modellate per capire quale fosse la accelerazione che potevano causare in caso di forte terremoto. Tra il 2004 e il 2006 Gubbio è stata una delle quattro località pilota del progetto DPC-INGV-S3 coordinato da me e Francesca Pacor di INGV-MI. Come si può vedere dai report prodotti allora, le due faglie modellate si trovano a SW di Gubbio. La peculiarità che rendeva interessante Gubbio era la forte amplificazione in bassa frequenza osservata durante il terremoto dell'Umbria-Marche nel 1997. Gli studi di risposta sismica locale condotti all'epoca confermarono la forte differenza di comportamento sismico tra il versante (roccie e brecce) e la parte in pianura, a sua volta molto differenziata tra conoide cementata e alluvioni profonde.
Lo sciame che prosegue a Gubbio da circa un anno sembra avvenire tra le due zone di faglia fino ad ora ipotizzate e riportate nel DISS-INGV, come si vede dalla figura sottostante.

Per quanto riguarda la sequanza del Bresciano, l'associazione sembra molto chiara con l'anticlinale di Monte Netto. Nella cartina delle locallizzaazioni di CRS-OGS riportata qui sotto è evidenziata questa singolare collina che proprio grazie alla tettonica attiva si eleva al di sopra della pianura circostante.

Questa anticlinale non compare come sorgente singola nella banca dati DISS-INGV, ma fa parte della sorgente composita che borda la pianura lombarda.
Al sito di Monte Netto sono stati riconosciuti effetti di fagliazione superficiale e liquefazione avvenuti dopo l'ultima glaciazione, in un articolo disponibile a questo link.

Comunicazione del rischio sismico... quasi una tournée

Mi trovo nel mezzo di una specie di tournée, faticosa ma molto interessante, che ha al centro la comunicazione del rischio sismico.
Giovedi 14 ero a Siena, per una iniziativa della Fondazione Scuola di Formazione per il Terzo settore, denominata Comunicare per Prevenire. Ho imparato molte cose quando gli esperti della comunicazione hanno "smontato" il mio intervento secondo una lettura critica dal loro punto di vista.
Venerdì 15 a Roma, per una intensa giornata organizzata dal Dipartimento Protezione Civile: Comunicare il rischio, il rischio di comunicare. A questo link trovate la registrazione degli interventi; se non avete tempo per tutti vi consiglio quello di Andrea Cardoni che inquadra molto bene il problema della affidabilità delle informazioni sui rischi disponibili in rete (da 2:09:30).
Sabato 16 a Pinerolo, per una giornata di sensibilizzazione organizzata dalla locale Croce Verde - ANPAS, che voleva ricordare ai cittadini il terremoto che colpì Pinerolo e la Val Pellice nel 1808 ed informarli su come siano avanzate le conoscenze sulla riduzione del rischio sismico.
Infine domani a Trieste ci sarà una giornata pubblica per l'apertura del 32° convegno del Gruppo Nazionale di Geofisica della Terra Solida. Qui sotto la locandina dell'iniziativa, dedicata alla sicurezza sismica delle scuole. Quelli che dicono che sono solo chiacchere, lo sanno che un recente decreto legge ha stanziato oltre 100 milioni di Euro l'anno per tre anni per rendere più sicure le scuole?