Dopo il terremoto di Ischia, i danni e le variabili in gioco

Ho letto su internet recensioni, post e chi più ne ha più ne metta di come mai il terremoto di Ischia, pur non essendo forte, abbia provocato molti danni e purtroppo anche due morti. Senza entrare nel merito della questione puramente geologica della causa scatenante il sisma, già molto complessa di per sé a causa della estrema variabilità litologica e geotermica (siamo nell'area vulcanica Ischia - Campi Flegrei - Vesuvio, ricordiamocelo!), vorrei soffermarmi sulle variabili che possono influenzare gli effetti di un sisma sulle nostre abitazioni. Sono informazioni che pochi sanno e che mi piacerebbe mettere in risalto.

Casamicciola, zona dell'epicentro del terremoto di Ischia.
Foto del blog INGVterremoti 

Prima però voglio parlare della stima della magnitudo... 

Ogni volta la stessa storia, si dà una prima stima in automatico (ovvero è il "cervellone" dell'INGV che, entro due minuti, dà una prima stima per capire se la Protezione Civile deve mettersi subito in moto o meno) per capire l’entità della gravità; in seguito, quando le elaborazioni dei dati (che richiedono del tempo) vengono valutate e controllate a mano, si può confermare o rettificare il valore di magnitudo, l'ipocentro e l'epicentro. Valore che è calcolato secondo diversi standard (ho già scritto su questo), secondo il tipo di evento o secondo il servizio geologico nazionale dei vari Stati.

LA PROFONDITA'

È vero che l’energia di un terremoto con ipocentro molto profondo, viene trasmessa alla superficie terrestre con effetti di scuotimento minori rispetto ad uno di magnitudo equivalente ma con ipocentro superficiale. E’ vero però se la differenza di profondità è di diversi chilometri: sapere se l’ipocentro si trovi a 5 o 10 km serve dal punto di vista scientifico per capirne la sorgente (e 10 o 5 km nelle prime stime dei terremoti sono da imputare in automatico alle aree sismogenetiche: 10 km per le zone tettoniche, 5 km per le vulcaniche); gli effetti in superficie variano molto di più secondo altre variabili che adesso vedremo.

Schema di faglia.
Schema generale di come le onde sismiche si propagano nel sottosuolo.

NATURA DEL SOTTOSUOLO

La velocità e l’ampiezza delle onde sismiche vengono modificate a seconda del tipo di sottosuolo che attraversano durante il loro viaggio verso la superficie. Tutto sta nel contrasto di densità fra un mezzo veloce (esempio arenaria o calcari compatti) ed un mezzo lento come una coltre alluvionale. Esiste una relazione matematica per cui le onde, se passano attraverso un mezzo a densità maggiore del precedente, aumentano di velocità e diminuiscono in ampiezza. Contrariamente, se si passa attraverso uno strato a densità minore la velocità diminuisce e l’ampiezza aumenta. Questo ultimo caso è quello più pericoloso: l’amplificazione dell’onda sismica attraverso una coltre di materiale sciolto come le ghiaie, oppure un terreno a bassa densità, può generare uno scuotimento del terreno e danni ben maggiori di quanto ci si aspetterebbe con un substrato roccioso in affioramento. Le variabili che incidono sulla velocità sono anche altre, come ad esempio il grado di fratturazione dello strato roccioso (roccia più fratturata, velocità più bassa) e presenza di acqua che assorbe le onde sismiche secondarie (le onde di tipo S).

MORFOLOGIA

Non solo la natura del sottosuolo può generare amplificazione, anche la topografia può aumentare lo scuotimento indotto da un sisma. Un edificio posto in altura, magari in cresta ad un rilievo, si trova nella condizione di subire anche l’oscillazione propria del rilievo su cui poggia: più esso è alto e con pendii ripidi, maggiore è l’effetto amplificante che questi trasmette all’edificio in questione.

Non è detto poi che stare in pianura ci metta al riparo da possibili amplificazioni… Un caso tipico è quello di una piana formata da alluvioni di poche decine di metri sopra un substrato roccioso e compresa fra dei rilievi: parte delle onde sismiche inizierebbero ad essere riflesse all’interfaccia roccia-alluvione lungo i rilievi e rimarrebbero intrappolate in questo sistema chiuso, all’interno della piana alluvionale. Questo provocherebbe sicuramente un aumento del numero di treni d'onda che arrivano in superficie e per un tempo decisamente più lungo.

FRANE

Da tenere in massima considerazione sono le frane che spesso accompagnano il post-terremoto. Le frane sono depositi di materiale eterogeneo che può essere facilmente movimentato attraverso lo scuotimento del terreno indotto da un sisma. La presenza di acqua nel corpo di frana e nei terreni scadenti, soprattutto se posti lungo pendii molto ripidi, può facilitare la movimentazione e, complice un'edilizia che negli scorsi anni non ha mai tenuto conto della morfologia del paesaggio, lungo il proprio percorso può trovare abitazioni e strutture e danneggiarle. 

Gli effetti del terremoto.
Foto tratta da Wikipedia

ALTEZZA FALDA

In pianura si trova un caso particolare e tristemente famoso di un effetto peggiorativo del terremoto: la liquefazione. I terreni granulari che hanno un livello di falda molto vicino alla superficie sono i candidati perfetti. Le particelle (le più adatte per questo fenomeno sono le sabbie pulite, ovvero senza frazione fine come limi e argille) stanno insieme grazie all’attrito generato dalla pressione fra i granuli stessi. L’acqua, attraverso la propria pressione, tende ad allontanare le particelle fra loro e se si aggiunge un surplus di pressione dato proprio dalle onde sismiche durante un terremoto, si arriva al punto in cui fra non esiste più contatto fra i granuli. Il terreno quindi non riesce più a sostenere fondamenta e gli edifici vanno giù, magari senza crollare in mille frammenti ma semplicemente ruotando, mancando la base d’appoggio.

Esempio di danni da liquefazione.

COSTRUZIONI
Un discorso a parte merita la qualità costruttiva delle case. Gli abusi, la bassa qualità dei materiali e la troppa voglia di risparmiare su ciò per cui non si dovrebbe risparmiare: la sicurezza. Le case crollate ad Ischia, dal rilievo macorosismico dell'INGV, risultano essere in prevalenza case in mattoni, blocchetti di tufo e pietra squadrata ma non legate da alcun elemento vincolante! Le case in cemento armato hanno avuto invece danni generalmente solo alle tamponature. Chiaramente le case costruite a secco o con pietre tenute insieme da calce cruda (che se non mantenuta, diventa una specie di farina che non tiene più niente), hanno subito crolli; lo stesso vale per case nate per essere a un piano, successivamente appesantite da un secondo o terzo piano aggiuntivi, magari abusivamente. 

IL GEOLOGO 
Più un territorio è complesso e la costruzione è importante (non solo come volumetria, anche come tipo di utilizzo), maggiore dovrebbe essere il dettaglio geologico per poter dare agli ingegneri i dati necessari per costruire bene. Per questo si cerca di arrivare al fascicolo del fabbricato, dove ogni edificio ha la propria classificazione: ogni costruzione risponde in modo unico ad un sisma, maggiore è la conoscenza e migliore sarà la possibile risposta che è possibile dare per mettere in sicurezza persone e beni. 
Quando sento dire che i geologi "rompono le scatole" nel fare le indagini in modo approfondito perché ci guadagnano di più, vorrei rispondere che oltre la responsabilità penale che ogni professionista si assume, c'è anche la passione per il proprio lavoro e nel dare un buon servizio che, in caso di calamità, può salvare la vita.
Fra spendere di più prima e spendere altrettanto dopo perché c'è da ricostruire (e rischiare di non sopravvivere all'evento), scegliete voi qual'è la soluzione migliore.

L'impotenza davanti alla calamità con un pensiero alla Costituzione.

Scrivo queste righe di getto. Sto assistendo alle richieste di aiuto da parte di chi è rimasto bloccato dall'eccezionale nevicata di questi giorni; senza acqua e/o luce da due, tre, quattro giorni; che ha bisogno di cure mediche; che ha dovuto pure subire quattro forti scosse sismiche di magnitudo fra 5.1 e 5.5. E guardo video in diretta di colonne di soccorsi che non riescono ad avanzare per raggiungere le aree più disagiate. Le comunicazioni sono quasi impossibili. Un'Italia in ginocchio, dove la Protezione Civile è arrivata al limite, fa quello che può. La notizia del momento è l'hotel Rigopiano, alle pendici del Gran Sasso, che ha chiesto aiuto per una slavina che ha colpito l'edificio, oppure un crollo del tetto sotto il peso della neve; è difficile persino spiegarsi, in queste ore di emergenza.

I soccorsi verso l'hotel Rigopiano.
Fonte: Pagina Facebook Quotidiano Il Centro

Per la testa mi passano decine di pensieri che si accavallano e rimbalzano da un lato all'altro confusamente; non riesco a focalizzare un'idea ben precisa da poter trasmettere. Mi sento impotente. Non riesco a trovare una possibile soluzione al dramma di queste ore. Forse perché il problema è molto complesso e non è possibile vederlo nella sua interezza da una sola prospettiva. 

Credo che la Protezione Civile abbia espresso tutto il suo potenziale, penso che i miglioramenti debbano andare in un altro senso. Credo serva un nuovo modello di gestione delle emergenze, che coinvolga il cittadino in prima persona.
 

Penso ad un piano nazionale per il territorio. Quando dico territorio, però, intendo un significato molto più ampio, che abbraccia diversi ambiti. Penso ad alcuni concetti che la Costituzione afferma chiaramente, che spesso non consideriamo. Potrebbe essere un punto di partenza per decidere come indirizzare gli obiettivi futuri di messa in sicurezza.

Fra i principi fondamentali della nostra Carta Costituzionale vi è l'articolo 9, che recita: "La Repubblica promuove lo sviluppo della cultura e la ricerca scientifica e tecnica. Tutela il paesaggio e il patrimonio storico e artistico della Nazione". Quando si parla di cultura, si parla della manutenzione di tutto ciò che fornisce un patrimonio impalpabile, che va a maturare una coscienza di rispetto e miglioramento (anche) del territorio in cui viviamo. La ricerca scientifica e tecnologica sta alla base della catena economica che porta progresso e benessere. Nuove tecniche per lo studio e la salvaguardia del territorio, di comunicazione fra le persone in pericolo ed i sistemi di allerta, mettono in moto processi di evoluzione economica: penso ai professionisti come geologi (of course), ingegneri, architetti, geometri; ma anche ad imprese edili, di manutenzione del verde, movimento terra, semplici artigiani. La tutela del paesaggio ha in sé più di un significato: dentro troviamo il consumo di suolo, lo sfruttamento delle risorse, la destinazione d'uso delle aree urbane ed agricole, il rischio di inquinamento, urbanistica... Il diritto alla salute. il diritto ad una vita più leggera e con meno stress. Un paesaggio gradevole, armonioso, non appesantito, pulito e soprattutto sano, è un diritto di ogni cittadino.

L'articolo 32 invece recita: "La Repubblica tutela la salute come fondamentale diritto dell'individuo e interesse della collettività, e garantisce cure gratuite agli indigenti. Nessuno può essere obbligato a un determinato trattamento sanitario se non per disposizione di legge. La legge non può in nessun caso violare i limiti imposti dal rispetto della persona umana.". Anche se l'articolo parla dell'obbligo di trattamento sanitario, qui io trovo riaffermato il concetto espresso poche righe più su: La tutela del paesaggio e della salute sono due concetti che non possono essere divisi. E tutelarli è rispettare la persona umana.

Vorrei infine chiudere con l'articolo 2, anch'esso principio fondamentale che, espresso dopo i precedenti, ritengo sia di più facile comprensione: "La Repubblica riconosce e garantisce i diritti inviolabili dell'uomo, sia come singolo, sia nelle formazioni sociali ove si svolge la sua personalità, e richiede l'adempimento dei doveri inderogabili di solidarietà politica, economica e sociale.". Questo dovrebbe essere chiaro. La tutela del territorio è un diritto che la Repubblica (ovvero il nostro ordinamento) deve garantire, attraverso la solidarietà fra le persone (sociale), fra persone e imprese (economica), fra persone e lo Stato (politica). 

Credo dobbiamo andare in questa direzione. Tutti insieme pensare e valutare la migliore soluzione, quindi attuarla. Un territorio curato può resistere in maniera più efficiente alle calamità. E durante il tempo in cui ho scritto questo post, i soccorsi non sono ancora giunti all'hotel Rigopiano.

Potrei credere che queste siano parole al vento, non sono nemmeno un costituzionalista per esprimermi sulla nostra carta fondamentale. Su questo blog però le scrivo, così le fisso. Potrebbero tornarmi utili un giorno.

I soccorsi verso l'hotel Rigopiano.
Fonte: Pagina Facebook Quotidiano Il Centro

 

Fascicolo del Fabbricato, passi in avanti per l'approvazione

Nonostante Renzi abbia rimesso il proprio mandato nelle mani del Presidente della Repubblica, il nuovo esecutivo guidato da Gentiloni promette continuità di intenti. Dal punto di vista della messa in sicurezza del territorio, quindi, non viene abbandonato il progetto di Casa Italia, il piano integrato che dovrà rispondere alle emergenze di sicurezza degli edifici e ambientale, mobilitando fondi pubblici e privati per progetti specifici, ben programmati e sopratutto utili. Più specificatamente legato ai terremoti del Centro Italia, è stato approvato il "decreto terremoto" che prevede lo stanziamento di 300 milioni di euro per la ricostruzione in tempi brevi. I tempi molto stretti per l'approvazione, dovuti al cambio di esecutivo, non hanno permesso di valutare gli emendamenti che sono stati convertiti in "ordini del giorno", impegnando il governo ad esaminarli. Fra i tanti c'è la proposta di rendere obbligatorio il fascicolo di fabbricato per tutti gli edifici esistenti e per quelli di nuova costruzione. La proposta inoltre prevede lo stanziamento di incentivi ad hoc, poiché il maggior ostacolo alla istituzione del fascicolo è l'obbligo (impopolare) per tutti i proprietari di sostenere costi per l'effettuazione delle indagini necessarie alla sua redazione.

Fasi di salvataggio dopo il sisma ad Amatrice.
Fonte: Wikipedia

Per chi non avesse ancora chiaro cosa sia il Fascicolo del Fabbricato:

E' stato istituito in Italia dalla delibera del 4/11/1999 del Comune di Roma, adesso è in attesa che venga reso obbligatorio in tutta Italia. Si tratta di un archivio anagrafico, aggiornato periodicamente, che contiene i seguenti dati:

1. Planimetrie e grafici che con evidenziate le modifiche di interesse strutturale

2. Le caratteristiche del sottosuolo 

3. La tipologia delle strutture di fondazione

4. La tipologia delle strutture in elevazione

5. L'eventuale presenza di fessure o lesioni 

6. La rispondenza a norma degli impianti (in particolare il rischio incendi)

7. Giudizio sintetico (diagnosi) circa il livello di degrado.

E un terremoto a Pistoia?

In questo 2016 l'Italia centrale ha dovuto far fronte a due eventi sismici molto importanti. Le due scosse principali, la prima del 24 agosto di magnitudo 6.0 con epicentro ad Amatrice; la seconda del 26 ottobre di magnitudo 5.9 (preceduta da un'altra di magnitudo 5.4) con epicentro sui Monti Sibillini, hanno creato molta apprensione nella popolazione.

In diversi mi hanno chiesto, quindi, se anche la nostra città potesse subire, un giorno, un sisma di tali proporzioni. Da qui lo spunto per raccontare cosa dobbiamo aspettarci nella zona di Pistoia.

I terremoti storici

L'area di Pistoia è stata colpita diverse volte da terremoti più o meno distruttivi. L'intensità dei terremoti più antichi è stata stimata in base ai resoconti storici dei danni subiti dagli edifici. Pistoia risente molto anche dei terremoti generati in Lunigiana, Garfagnana e nel Mugello, che possono raggiungere intensità molto elevate.

Terremoti storici a Pistoia o nel pistoiese:

1193 - MAGNITUDO STIMATA: M 4.3

MARZO 1293 - MAGNITUDO STIMATA: M 5.6

4 OTTOBRE 1527 - MAGNITUDO STIMATA: M 5.3

17 NOVEMBRE 1904 - MAGNITUDO STIMATA: M 5.1

Terremoti storici con influenza anche su Pistoia:

07.05.1481 LUNIGIANA: M 5.6

13.06.1542 MUGELLO: M 5.9

27.10.1914 LUCCHESIA: M 5.8

29.06.1919 MUGELLO: M 6.1

07.09.1920 LUNIGIANA – GARFAGNANA:  M 6.4

(Fonte: catalogo CPTI15 dell'Ingv)

La struttura dell'Appennino settentrionale

Come già spiegato in un post sulla nascita del bacino Pistoia - Prato - Firenze, l'area toscana è caratterizzata da una tettonica di tipo estensionale, mentre il fronte che spinge verso nordest si trova oltre la catena appenninica.

 

Il fronte di spinta dell'Europa contro l'Africa, in questi milioni di anni si è spostato da Ovest verso Est e nei luoghi dove prima ha compresso le rocce accavallando le une sulle altre, adesso abbiamo delle depressioni dovute alla distensione che si è generata dopo il suo passaggio...

Le zone sismogenetiche

Il territorio italiano è stato suddiviso in zone cosiddette "sismogenetiche" (dette ZS), definite da limiti rappresentati utilizzando informazioni tettoniche o geologico - strutturali. Per ogni ZS è stato determinato il meccanismo di fagliazione prevalente. Per meccanismo prevalente si intende quello che ha la massima probabilità di caratterizzare i futuri terremoti significativi. Nel nostro territorio abbiamo 42 zone-sorgente e sono identificate con un numero, da 901 a 936, o con una lettera, da A a F.

La Provincia di Pistoia si trova a cavallo fra due ZS, la 915 e la 916.

ZS 915

Questa zona è caratterizzata da terremoti di elevata intensità (comprende le aree della Lunigiana, Garfagnana e del Mugello) e molto superficiali, caratterizzati da una tettonica estensionale, in continuità con le strutture presenti nelle zone più meridionali.

ZS 916

Questa zona è caratterizzata da terremoti di magnitudo inferiore alla precedente ma più frequenti e generati da strutture in distensione.

La magnitudo massima attesa per ogni ZS è stimata in base agli eventi storici ed a tutti i dati rilevati nel tempo (l'INGV è stato istituito nel 1999 ed ha riunito i maggiori centri specializzati nella geofisica e vulcanologia: l'Istituto Nazionale di Geofisica; l'Osservatorio Vesuviano; l'Istituto Internazionale di Vulcanologia; l'Istituto di Geochimica dei Fluidi; l'Istituto per la Ricerca sul Rischio Sismico). 

Il rischio

Calcolare il rischio sismico non è semplice, poiché è funzione di diversi fattori quali:

la pericolosità, ovvero probabilità che un evento con intensità nota si verifichi in una determinata area ed entro un certo intervallo di tempo;

la vulnerabilità, che è il grado di perdita prodotto su uno o un insieme di elementi esposti all'evento;

l'esposizione, che indica il valore degli elementi esposti al rischio e può essere espresso o dal numero di presenze umane o dal valore delle risorse naturali ed economiche presenti sul territorio.

A questo bisogna considerare che ogni abitazione risponde diversamente in occasione di un terremoto. Questo dipende dalla tecnologia di costruzione, il sottosuolo di fondazione, la qualità della manutenzione. Per questi motivi ultimamente si sta parlando del cosiddetto "fascicolo del fabbricato" (vedi il focus a fine articolo). 

E a Pistoia?

Sicuramente un edificio costruito o aggiornato alle più recenti normative ha un rischio minore, poiché la sua vulnerabilità è minore. La nostra città però è caratterizzata da numerosi edifici costruiti in epoche senza alcuna norma antisismica: dai palazzi storici in blocchi di pietra arenaria alle abitazioni costruite con semplici "sassi di fiume"; per non parlare di tutta l'edificazione "selvaggia" del dopoguerra. In occasione di un eventuale terremoto di elevata magnitudo, quindi, è lecito pensare che la comunità si troverebbe davanti  uno scenario di emergenza molto difficile da affrontare.

Non esistono studi scientifici al riguardo, anche se un articolo de L'Espresso riporta una stima di più di 4000 morti a cui però non mi sento di dare attendibilità, in mancanza di fonti specifiche.

Il Fascicolo del Fabbricato

E' stato istituito in Italia dalla delibera del 4/11/1999 del Comune di Roma, adesso è in attesa che venga reso obbligatorio in tutta Italia. Si tratta di un archivio anagrafico, aggiornato periodicamente, che contiene i seguenti dati:

1. Planimetrie e grafici che con evidenziate le modifiche di interesse strutturale

2. Le caratteristiche del sottosuolo 

3. La tipologia delle strutture di fondazione

4. La tipologia delle strutture in elevazione

5. L'eventuale presenza di fessure o lesioni 

6. La rispondenza a norma degli impianti (in particolare il rischio incendi)

7. Giudizio sintetico (diagnosi) circa il livello di degrado.

Torna #ionorischio 2015

Il 17 e il 18 ottobre torna la campagna di prevenzione contro i vari tipi di rischio (alluvioni, terremoti, maremoti). A Pistoia sarà presente l'ANPAS per informare la popolazione sul rischio sismico.

Cosa è #ionorischio ?

(Tratto dal sito ionorischio.it)

Io non rischio è una campagna di comunicazione nazionale sulle buone pratiche di protezione civile. Ma ancora prima di questo, Io non rischio è un proposito, un’esortazione che va presa alla lettera. L’Italia è un paese esposto a molti rischi naturali, e questo è un fatto. Ma è altrettanto vero che l’esposizione individuale a questi rischi può essere sensibilmente ridotta attraverso la conoscenza del problema, la consapevolezza delle possibili conseguenze e l’adozione di alcuni semplici accorgimenti. E attraverso conoscenza, consapevolezza e buone pratiche poter dire, appunto: “io non rischio”. E' la pacifica battaglia che ciascuno di noi è chiamato a condurre per la diffusione di una consapevolezza che può contribuire a farci stare più sicuri.

Novità del 2015: le mappe interattive dei vari tipi di rischio, per comprendere maggiormente come l'Italia sia un paese con un elevato rischio.

Magnitudo di un terremoto

Scrivo questo post per mettere un po' di chiarezza su come viene indicata l'intensità delle onde sismiche, ormai "quasi" entrate a far parte del vivere quotidiano, grazie alle app per smartphone che ci informano in tempo reale dei terremoti che vengono registrati dal nostro organismo principale di sorveglianza, l'INGV.

Talvolta è capitato che dopo un terremoto venisse pubblicata una certa Magnitudo, ricavata dai valori rilevati dai sismografi della rete nazionale per poi modificarne leggermente il valore; l'ultimo caso proprio per il sisma principale del 23 gennaio 2015 sull'Appennino tosco-emiliano in cui un valore di 4,1 è stato modificato in 4,3. In questa occasione è cambiata l'unità di misura utilizzata poiché non esiste una sola "Magnitudo" e vi sono alcune differenze fra i vari tipi.

Esempio di sismogramma prodotto dal sismografo dell'Università di Firenze

Cosa si intende per Magnitudo

Innanzitutto è bene precisare che il concetto di Magnitudo è stato introdotto da Richter nel 1935 per esprimere l'intensità di un terremoto in termini di scientifici ovvero attraverso una grandezza misurabile con strumenti, quindi non soggetta a parametri soggettivi come ad esempio la Scala Mercalli che si basa sull'entità dei danni (quindi variabile rispetto alle tecniche di costruzione degli edifici e delle opere urbanistiche in genere).

Magnitudo Locale (Ml)

Introdotta sempre da Richter, è la più diffusa e indica il rapporto fra l'ampiezza del segnale registrato da un sismografo e un segnale standard, rappresentato dalla traccia di 0,001 mm registrata da uno strumento specifico (sismografo orizzontale a torsione del tipo Wood-Anderson) in occasione di un terremoto con epicentro distante 100 km. Questo rapporto, espresso come logaritmo, ha permesso la costruzione di quella che viene conosciuta comunemente come la Scala Richter. Alla base vi è la Magnitudo 0, ovvero un terremoto con ampiezza registrata pari a quella standard; se l'ampiezza fosse inferiore avremmo quindi una magnitudo negativa. Siccome quello che viene messo in relazione è un valore di ampiezza registrata da un sismografo, non abbiamo una misura diretta dell'energia rilasciata durante il sisma ma essa è proporzionale all'ampiezza del segnale registrato elevata alla 3/2: in parole semplici, un sisma di Magnitudo 4 rilascia un'energia 31,6 volte più potente di uno di Magnitudo 3 e 998,56 volte (31,6 * 31,6) di uno di Magnitudo 2; quindi si eleva il valore di 31,6 a una potenza pari la differenza di Magnitudo interessata. Per rendere questo concetto più semplice da capire, viene fatta un' equivalenza fra Magnitudo e quantità di TNT necessaria per riprodurre lo stesso effetto, qui di seguito riporto la tabella presente anche su Wikipedia. A titolo di esempio è bene ricordare che la quantità di TNT rilasciata dalla bomba atomica di Hiroshima corrisponde a un sisma di Magnitudo fra il 4 e il 5...

Scala Richter

Magnitudo	TNT equivalente	Frequenza
0	1 chilogrammo	circa 8 000 al giorno
1	31,6 chilogrammi
1,5	178 chilogrammi
2	1 tonnellata	circa 1 000 al giorno
2,5	5,6 tonnellate
3	31,6 tonnellate	circa 130 al giorno
3,5	178 tonnellate
4	1 000 tonnellate	circa 15 al giorno
4,5	5 600 tonnellate
5	31 600 tonnellate	2-3 al giorno
5,5	178 000 tonnellate
6	1 milione di tonnellate	120 all'anno
6,5	5,6 milioni di tonnellate
7	31,6 milioni di tonnellate	18 all'anno
7,5	178 milioni di tonnellate
8	1 miliardo di tonnellate	1 all'anno
8,5	5,6 miliardi di tonnellate
9	31,6 miliardi di tonnellate	1 ogni 20 anni
9,5	178 miliardi di tonnellate
10	1000 miliardi di tonnellate	sconosciuto

Magnitudo momento (Mw)

E' stata introdotta negli anni '70 per ottenere una stima dell'intensità di un terremoto. All'ampiezza del segnale registrato dal sismografo vengono aggiunti parametri geologici quali il prodotto tra area di faglia, dislocazione e la resistenza delle rocce, ovvero il momento sismico in termini di lavoro come grandezza fisica (Newton x metro). E' un procedimento analitico complesso ma in caso di forti terremoti è più preciso della Magnitudo locale (che viene indicata inizialmente perché più veloce da determinare, salvo poi essere sostituita da un valore più preciso).

Magnitudo delle onde di volume (Mb)

Sono le onde primarie o onde P, le prime e le più veloci, quindi generalmente sono le prime ad essere rilevate dai sismografi. Sono utilizzate per avere un'idea immediata dell'intensità di un terremoto avvenuto a grande distanza ma presentano il problema di andare "a saturazione" per valori di magnitudo pari o superiori a 6, tendendo a un valore costante anche in caso di terremoti più intensi.

Rappresentazione delle onde P. 

Magnitudo delle onde di superficie (Ms)

Sono le onde cosiddette di Rayleigh e sono caratterizzate per propagarsi essenzialmente sulla superficie della crosta terrestre con un moto rotatorio simile alle onde del mare (hanno un movimento retrogrado). La loro misurazione è uno standard in Cina per la classificazione dei terremoti. 

Rappresentazione delle onde di Rayleigh.

Magnitudo durata (Md)

Serve per calcolare l'intensità di eventi locali o regionali. Si basa sulla misura della durata del sismogramma; maggiore è la magnitudo di un evento, maggiore sarà la durata della registrazione. Questo tipo di magnitudo è principalmente utilizzato dagli organi di Protezione Civile.

Terremoto in Nepal del 25 aprile 2015

Il giorno 25 aprile 2015 una scossa di magnitudo 7.7 ha colpito la regione di Kathmandu. Al momento di scrivere questo post le vittime sono oltre 2000 e molti sono sia i feriti che i dispersi; inoltre altre due scosse di 6.4 e 6.7 si sono succedute insieme a molte altre di assestamento. Qualcuno avrà sentito ai telegiornali la ormai solita frase "Era una catastrofe annunciata" ed in effetti è vero; come spesso accade, la combinazione micidiale fra una sconsiderata attività costruttiva e una regione altamente sismica quale è la catena Himalayana, può produrre queste catastrofi.

Le immagini della distruzione a Kathmandu tratte da SKY TG24

Evoluzione Tettonica 

La catena montuosa denominata Alpino-Himalayana, che parte dal sudest asiatico fino all'Africa nordorientale, fa parte dell'ultimo ciclo orogenico (ovvero di nascita ed evoluzione delle montagne) detto Alpino. La placca africana si è scontrata con quella euroasiatica, così come quella arabica, australiana e indiana. Proprio quest'ultima, andando in subduzione  rispetto alla placca euroasiatica, ha generato l'Himalaya.

Nel riquadro, in rosso i rilievi montuosi dell'Himalaya, in verde le zone pianeggianti e in giallo le zone montuose più basse.

L'India, staccatasi dalla placca Africana nel Cretaceo circa 100 milioni di anni fa, si è diretta con una velocità geologicamente sostenuta (attualmente si muove a circa 3,6 cm/anno ma precedentemente era sicuramente maggiore) verso nord fino a incontrare l'Asia; circa 50 milioni di anni fa, le forze contrapposte delle due placche hanno iniziato a formare quelle che oggi sono le montagne più alte del mondo.

A sinistra il movimento della placca indiana dal Cretaceo superiore ad oggi.

A destra il modello tettonico che spiega l'evoluzione della catena Himalayana

I terremoti storici

In pochi milioni di anni, le forze tettoniche hanno costruito quelle che sono le montagne più alte del mondo. Questo dovrebbe rendere l'idea delle enormi energie che vengono accumulate in quest'area del pianeta e che poi vengono rilasciate dai terremoti.

La zona colpita dal sisma non è nuova a terremoti di grande intensità ed esistono parecchi studi al riguardo. Nell'immagine seguente sono riportati gli epicentri datati di alcuni degli ultimi terremoti e la disposizione delle faglie che li hanno generati; sono fronti di accavallamento ancora attivi perché la placca indiana non ha ancora smesso di muoversi verso nord.

Schema delle strutture e degli epicentri di alcuni terremoti storici nell'area dell'Himalaya interessata anche dal sisma del 25 aprile. Fonte J.L. Mugnier et al., 2011

Il suolo come fattore determinante per il rischio sismico

La città di Kathmandu, colpita direttamente dal sisma, si trova all'interno di un bacino caratterizzato da sedimenti sciolti con sabbie e limi, distribuiti su piani paralleli. Quando le onde sismiche colpiscono gli strati sabbiosi, i grani iniziano a vibrare e l'acqua contenuta nei pori viene spinta verso l'alto dalla sovrappressione indotta; i limi quindi si fluidificano e il suolo si deforma, facilitando il crollo delle abitazioni.

Schema di fluidificazione del terreno durante un terremoto.
Fonte: J.L. Mugnier et al., 2011 (modificata)

Qui di seguito vi mostro un esempio di cosa succede durante un evento di liquefazione del suolo in occasione di un terremoto.

Questo è quello che succede in Giappone e conosciamo bene la qualità costruttiva degli edifici del paese del Sol Levante... Ma se pensiamo alle case di Kathmandu, costruite senza le dovute precauzioni, possiamo ben immaginare (e purtroppo vedere) quale può essere il grado di distruzione.

Terremoto del 23 gennaio 2015 sull'Appennino Tosco Emiliano

Uno sciame sismico ha interessato l'Appennino Tosco Emiliano nella zona di Castiglion dei Pepoli fra le province di Bologna, Pistoia e Prato durante la notte fra il 22 e 23 gennaio 2015.

Diverse scosse di magnitudo media di 2.5 e quattro scosse di magnitudo fra 3 e 3.2 hanno agitato il sonno delle persone residenti in montagna.

Alle ore 7:51 della mattinata di 23 gennaio una scossa di magnitudo 4.3 ha provocato molta paura e per fortuna nessun danno rilevante nella zona. 

Immagine con la localizzazione dell'epicentro del sisma di magnitudo 4.3

Gli Appennini fanno parte del sistema di scontro fra le placche tettoniche europea e africana iniziata circa 80 milioni di anni fa (potete leggere QUI come si sono formati) e tuttora il fronte di spinta si muove verso nordest. 

Sul versante emiliano, l'Appennino settentrionale è caratterizzato da sovrascorrimenti i più avanzati dei quali si trovano sotto la Pianura Padana, coperta dai sedimenti fluviali del Po e dei suoi affluenti; ci si aspetterebbe qui la spinta maggiore ma i geologi hanno riscontrato che molti dei terremoti appenninici rappresentano la riattivazione di antiche faglie più interne.

Schema tettonico dell'Appennino settentrionale. Si possono notare i fronti più avanzati nelle zone di Ferrara e Piacenza.
Più internamente le faglie riattivate che si trovano pressoché in corrispondenza della Via Emilia (linee con triangoli blu).
Sui rilievi invece si trova il fronte di avanzamento del basamento.

La zona di genesi del sisma si trova in una zona sotto posta a distensione (vedi in figura le frecce rosse dove è stata cerchiata la zona dove si trova il paese in questione) ed i dati forniti dell'INGV sul sisma di stamani lo confermano. 

Se andiamo a  vedere il meccanismo focale infatti notiamo che il piano di faglia si trova in direzione NO-SE (orientamento cosiddetto "appenninico" per avere la stessa direzione delle montagne da cui prende il nome) e i probabili piani di scivolamento sono inclinati di 60° verso sudovest e 30° verso nordest. 

Meccanismo focale con l'orientamento della faglia che ha originato il terremoto di M 4.

La struttura del sottosuolo di Castiglione dei Pepoli però è caratterizzata da quella che viene chiamata anticlinale, ovvero una piega con la convessità rivolta verso l'alto, considerata ancora attiva dai geologi e caratterizzata da tettonica compressiva; si può pensare quindi che la struttura che ha generato il sisma sia un'altra, più simile alle strutture del versante toscano degli Appennini.

Sezione geologica del sottosuolo compreso fra Castiglion dei Pepoli e Ferrara.

La zona è considerata ad alto rischio sismico, tanto che è previsto che possa essere colpita da terremoti di magnitudo massima fra 7 e 8, risentendo più che altro degli eventuali sismi molto intensi che potrebbero generarsi nel Mugello, come già avvenuto negli anni 1771, 1914 e 1920 (terremoti di intensità maggiore a M 5).

Lo sciame sismico nel Chianti e i sismi del 19 dicembre 2014

Fra la notte e la mattina del 19 dicembre, durante lo sciame sismico che ha interessato l'area del Chianti fra Firenze e Siena da alcuni giorni, si sono verificati alcuni terremoti che hanno creato panico fra la popolazione.

San Casciano Val di Pesa, luogo dell'epicentro dei terremoti odierni.
Fonte: Wikimedia.org

Già alle 01:09 una scossa di magnitudo 3.5 ha svegliato molti abitanti nella zona della Val di Pesa ma è nella mattinata di stamani che due scosse, rispettivamente di magnitudo 3.8 e 4.1, hanno fatto decidere di far evacuare scuole ed edifici pubblici in molte zone della Toscana Settentrionale.

Il sismogramma di stamani con le tre scosse principali rilevate vicino a Lucca. Grazie al sito www.sismogrammi.com

Assetto tettonico della zona del Chianti

Andando a rileggere il mio post sulla nascita del Bacino di Pistoia-Prato-Firenze potrete capire cosa ci sia alla base (e sotto i nostri piedi) dei terremoti odierni: questa zona di Toscana rappresenta un fronte di avanzamento della crosta terrestre dovuto alle spinte tettoniche fra l'Africa e l'Europa e precisamente un fronte di quella che è definita Falda Toscana, ovvero un corpo crostale di alcune decine di km di lato e alcuni km di spessore che si estende dal Monte Orsaro fino al Monte Cetona (nella immagine segnata con il codice CC) e si trova alle spalle dei bacini pliocenico-quaternari del Valdarno e di Pistoia-Prato-Firenze; pur non essendo una zona storicamente critica dal punto di vista sismico e rimanendo dietro al fronte di avanzamento che corrisponde al versante emiliano e marchigiano dell' Appennino Settentrionale, può accadere che in profondità il fronte possa farsi ancora sentire come è accaduto oggi. Dall'immagine sotto infatti vediamo come la zona stia subendo una spinta verso Nord da parte della placca africana (frecce rosse).

Il fronte della Falda Toscana (la porzione interessata è indicata come CC)
 interessato dallo sciame sismico di questi giorni è rappresentato dalla linea blu;
Le frecce rosse indicano la direzione di spinta tettonica, in questo caso verso N-NO

Meccanismo focale del terremoto più intenso

La scossa più forte avvertita stamani è quella delle 11:36 ora locale che ha fatto registrare una Magnitudo di 4.1. Andando a vedere i dati forniti dall'INGV si scopre che la direzione del movimento è stata quasi orizzontale e si è sviluppata su una faglia che probabilmente è posta in direzione quasi Nord-Sud (vedi le frecce rosse nella figura dello schema tettonico). Meccanicamente esistono due piani possibili di rottura per la generazione del terremoto (vedi immagine sotto); in questo caso, dato l'assetto tettonico della zona, quella indicata in rosso è quella più probabile, in attesa che venga data conferma o smentita dall'INGV.

Meccanismo focale del terremoto di magnitudo 4.1
La linea e le frecce rosse corrispondono all'orientamento e movimento della probabile faglia principale.
Con le frecce nere si indica il movimento della probabile faglia ausiliaria.
Meccanicamente ci sono sempre due piani possibili di rottura ma solo uno è quello che genera il terremoto.

Anche il meccanismo della scossa di magnitudo 3.8 è stata quasi identica; inoltre le coordinate geografiche di tutto lo sciame sismico indicano la stessa zona e le profondità sono simili, segno che ciò che sta avvenendo non è un fenomeno diffuso ma concentrato in una fascia di crosta terrestre ben ristretta.

Ripropongo qui sotto un riassunto sui meccanismi focali (altrimenti andate a leggere in fondo a questo post).

Torna la campagna #iononrischio

L'11 e il 12 ottobre in molte piazze della penisola torna la campagna di prevenzione #iononrischio per informare e far conoscere alla popolazione quali sono i pericoli e le misure da adottare in caso di terremoto, maremoto, frane e alluvioni.

Come sempre io sono un sostenitore della prevenzione come arma più efficace per difendersi dalle catastrofi naturali e quindi vi invito a cercare sul sito iononrischio.it l'evento più vicino a casa vostra e chiedere informazioni; i volontari della Protezione Civile saranno a vostra disposizione per darvi tutte le informazioni necessarie per la vostra sicurezza.

A Pistoia, la mia città, i volontari dell'ANPAS saranno in piazza (non è specificata ma presumo Piazza del Duomo) per parlare del rischio sismico, visto che abitiamo in zona 2 (medio-alto rischio) e che si stima la possibilità di poter subire un terremoto di magnitudine massima pari a 6.