Terremoto di Amatrice: cosa sappiamo dalla scienza

Lo scorso 24 agosto un terremoto di magnitudo 6 della scala Richter ha colpito una vasta porzione dell’Appennino centrale tra i comuni di Norcia e Amatrice. L’epicentro è stato localizzato in provincia di Rieti, in prossimità del comune di Accumoli. Il sisma ha provocato la morte di 296 persone e 3000 sfollati; i danni agli edifici sono considerevoli, con crolli che hanno riguardato parte consistente del patrimonio edilizio. Come previsto dagli scienziati, nuove scosse di minore intensità si stanno succedendo, e i sismologi e gli altri tecnici dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia sono al lavoro per monitorare costantemente e studiare nel dettaglio la situazione. Facciamo il punto con una sintesi delle informazioni che gli scienziati e i tecnici sul luogo hanno potuto raccogliere.

 

Quali sono state le cause del terremoto di Amatrice?

La penisola italiana si trova sul margine di convergenza tra la placca tettonica africana e quella eurasiatica, il cui movimento causa i fenomeni sismici. Una parte della linea di frattura tra queste due placche passa proprio al di sotto della catena appenninica centrale.

Placche tettoniche

Carta tettonica dell’Europa meridionale e del Medio oriente, mostrante le strutture tettoniche della cintura orogenica delle Alpidi occidentali. (Immagine: by Woudloper [CC BY-SA 1.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/1.0)], via Wikimedia Commons)

Quello avvenuto il 24 agosto è un terremoto di tipo estensionale, dovuto cioè allo stiramento della crosta terrestre nella zona dell’Appennino. Questa estensione procede a una velocità di circa 3-5 cm all’anno, ed è dovuta probabilmente alla rotazione della placca Adriatica. A causa delle caratteristiche geologiche della crosta terrestre, che sono molto eterogenee nelle aree interessate dal sisma, anziché rompersi per tratti lunghi in un momento unico la crosta si rompe periodicamente in segmenti di faglia differenti, a tratti di 20-30 km alla volta, che si attivano in momenti diversi.

Per approfondire si possono ascoltare i podcast delle puntate di Radio3scienza dedicate al terremoto di Amatrice:

«Un lungo sciame sismico» consultabile su http://www.radio3.rai.it/dl/portaleRadio/media/ContentItem-b392d6b0-f231-4c85-a01c-5bebc1e14f68.html

«L’Italia è mobile» consultabile su http://www.radio3.rai.it/dl/portaleRadio/media/ContentItem-644d3ec2-b93c-4ac4-b3c2-de7239aa3e66.html

«Sei, più o meno» consultabile su http://www.radio3.rai.it/dl/portaleRadio/media/ContentItem-1bf6372b-8f3d-4ca3-a17a-ddab773b40de.html

 

Quante sono state le scosse?

Il sisma non è stato preceduto da altre sequenze sismiche. La storia sismica del nostro Paese ci dice che il più delle volte non si registrano sequenze che precedono una forte scossa, ma può comunque accadere che si verifichino.
Per quanto riguarda la fase successiva al terremoto, i sismi più forti sono generalmente seguiti da repliche, chiamate aftershock. Gli aftershock possono verificarsi per settimane dopo l’evento principale. Al 9 settembre l’INGV ne ha rilevati più di 7000 dalla data dell’evento.

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La mappa della sequenza in In Italia centrale aggiornata al 9 settembre alle ore 11:00 (Immagine: ingvterremototi.wordpress.com)

Normalmente  tendono a diminuire in numero e in magnitudo massima, ma possono esserci delle eccezioni: può succedere, infatti, che il sisma provochi l’attivazione di altre faglie, dando origine a nuovi terremoti. È proprio quello che è successo in questo caso: il terremoto di Amatrice ha attivato altre faglie vicine, più piccole, per cui pochi giorni dopo il 24 agosto sono stati registrati terremoti di magnitudo momento 4 (4,2 Perugia e 4,3 Macerata, entrambi superficiali, a 9 km di profondità).
Magnitudo Richter e magnitudo momento non devono essere confuse. Sono entrambe misure dell’intensità del terremoto, intesa come quantità di energia liberata, ma sono ricavate in modo diverso. La magnitudo Richter è data dal logaritmo in base dieci del rapporto tra l’ampiezza massima delle onde del terremoto in esame registrata da un sismogramma e l’ampiezza massima delle onde di un terremoto scelto come riferimento. La magnitudo momento è stata introdotta successivamente e prende in considerazione una serie di fattori, come le caratteristiche specifiche della faglia e delle rocce che sono attraversate dal terremoto. In dettaglio, il calcolo è il seguente:

momento

dove Mw è la magnitudo momento e M0 è il momento sismico all’ipocentro del terremoto (va espresso in N⋅m). La magnitudo momento è più dettagliata e precisa rispetto alla Richter, ma quest’ultima può essere calcolata molto più rapidamente. Nel caso del terremoto di Amatrice, la magnitudo Richter è stata 6,1 e la magnitudo momento 6,0.

 

Per visualizzare l’andamento spazio-temporale della sequenza sismica durante la prima settimana dopo il terremoto:

Per approfondire è possibile consultare la story map dell’INGV della sequenza sismica in Italia centrale: https://ingv.maps.arcgis.com/apps/MapSeries/index.html?appid=0d23aeeaede34b2091b65d48eb953e28

 

Che cosa dice la storia sismica di questo territorio?

L’area dell’Appennino è già nota ai sismologi perché vi si trovano diverse faglie attive: è una zona sismica che va dall’Umbria e dalle Marche fino all’Abruzzo e si trova in una fascia ad alta pericolosità sismica. La pericolosità sismica è definita come la probabilità che un certo valore di scuotimento del suolo in un dato luogo si verifichi in un tempo di osservazione ed è diversa dal concetto di rischio sismico, che invece rappresenta una stima dei danni che un terremoto potrebbe provocare sulla base del tipo di sismicità e della resistenza delle costruzioni.

La storiografia sismica dell’area non è però particolarmente dettagliata: i dati sono generici e le segnalazioni di terremoti scarse, probabilmente perché si tratta di zone montuose con pochi insediamenti. Il terremoto più forte di cui abbiamo notizia avvenne nel 1639, distruggendo il centro urbano di Amatrice, fu di Mw 6,2. Durante il Settecento e buona parte dell’Ottocento non si ha notizia di eventi sismici di rilievo, nella zona. L’ultimo terremoto locale di intensità elevata – Mw 4,7 – risale al 1963, localizzato proprio nella zona di Amatrice.

Per approfondire la differenza tra pericolosità sismica e rischio sismico: «Pericolosità sismica, classificazione del territorio nazionale e rischio sismico», consultabile al seguente indirizzo: https://ingvcps.wordpress.com/2013/08/10/pericolosita-sismica-classificazione-del-territorio-nazionale-e-rischio-sismico/

Cosa sappiamo della faglia?

La faglia è orientata in direzione NNW-SSE, e si immerge verso SW in direzione dell’Appennino. Si estende per circa 25-30 km tra i comuni di Norcia e Amatrice, per una larghezza di circa 10-12 km. Infine, è inclinata di circa 50°. I sismologi hanno identificato l’ipocentro del sisma a circa 10-12 km di profondità. La rottura della crosta ha avuto inizio nei pressi della città di Accumoli e sembra si sia propagata in due direzioni: verso S-SE in direzione di Amatrice e verso N-NW in direzione di Norcia.
Lo spostamento improvviso della faglia è durato 8 secondi ma lo scuotimento percepito dalla popolazione nell’area dell’epicentro è stato dell’ordine di un minuto o due.

Per saperne di più su come è fatta la faglia sorgente del terremoto di Amatrice guardare il seguente video dell’INGV, con la rappresentazione in 3D della faglia:

 

Quali sono gli effetti sul territorio?

La faglia che ha generato il terremoto separa due blocchi geologici: uno posto verso l’Adriatico, che subisce una sorta di sollevamento, e un altro posto a Sud-Ovest, che viene ribassato. Di quest’ultimo blocco i satelliti hanno registrato abbassamenti fino a 20 cm. Il movimento di questa faglia ha inoltre causato un’estensione della catena appenninica di circa 3-4 centimetri tra il Tirreno e l’Adriatico.

Fra decine di migliaia di anni, queste deformazioni porteranno alla creazione di nuove valli intramontane, simili a quelle che già oggi che caratterizzano il paesaggio appenninico. Sul paesaggio si possono già individuare effetti del terremoto: sono i cosiddetti effetti cosismici. Gli effetti cosismici primari corrispondono alle fagliazioni di superficie: rappresentano il profilo della faglia che affiora in superficie con una rottura permanente del suolo, e si trovano solamente in corrispondenza della faglia. Una di queste fratture è stata individuata sul Monte Vettoretto, e si estende per 1,8 km. Gli effetti secondari, invece, riguardano le conseguenze indirette del sisma, quelle cioè legate allo scuotimento e alla propagazione delle onde: possono essere ,per esempio, frane o la liquefazione dei terreni. In entrambi i casi, in queste settimane gli esperti stanno effettuando misurazioni e rilievi per localizzare questi segni e acquisire informazioni preziose sul sisma avvenuto.

Per approfondire gli effetti diretti e indiretti del terremoto di Amatrice: «Terremoto in Italia centrale: Effetti in superficie rilevati dal gruppo EMERGEO-INGV», consultabile al seguente indirizzo: https://ingvterremoti.wordpress.com/2016/09/08/terremoto-in-italia-centrale-effetti-in-superficie-rilevati-dal-gruppo-emergeo-ingv/

 

È stato un terremoto eccezionale?

Guardando alla storia sismica italiana degli ultimi cento anni, emerge che mediamente ogni 4-6 anni si verificano terremoti che provocano danni severi. Questo non vuol dire, però, che avvengano con regolarità: questa frequenza è un valore medio da non interpretare come una scadenza fissa.
Per questa ragione, insieme al fatto che l’attività sismica della fascia appenninica è già nota ai sismologi e per questo monitorata, il terremoto di Amatrice non è considerato un evento sismico eccezionale.

 

Esistono similitudini tra il terremoto di Amatrice e quello di L’Aquila?

Alcune caratteristiche rendono il sisma di Amatrice simile a quello di L’Aquila, ma con le dovute differenze. A L’Aquila la magnitudo momento dell’evento principale è stata 6,3, mentre il 24 agosto scorso si è calcolata in 6,0. È da ricordare che, come per la scala Richter, anche per la magnitudo momento la scala è logaritmica. Ciò significa che l’energia liberata durante il terremoto di L’Aquila è stata circa 3 volte maggiore di quella di Amatrice (si veda la formula per il confronto)

Inoltre, la faglia responsabile del sisma del 24 agosto scorso non è la stessa che causò il terremoto di L’Aquila: quella di Amatrice, infatti, è localizzata più a Nord. In entrambi i casi, comunque, si tratta di faglie sismogenetiche ad alta pericolosità sismica.

 

Come si monitora il territorio?

Studiare il sisma avvenuto, conoscerne posizione e caratteristiche è importante per la redazione di mappe di pericolosità sismica sempre più precise. L’INGV dispone di 350 stazioni sismiche dislocate su tutto il territorio italiano: queste stazioni costituiscono la Rete Sismica Nazionale. Le stazioni monitorano ogni movimento del suolo in maniera capillare, e – nel caso di una sequenza sismica – nelle settimane successive all’evento si procede all’analisi e alla revisione dei dati.

Oltre al monitoraggio con le stazioni sul territorio, altri dati vengono raccolti dai satelliti e dalle postazioni GPS per mappare la deformazione post-sisimica. In questo caso dati sul sisma stanno arrivando dai satelliti europei Sentinel-1, dai Cosmo-SkyMed dell’Agenzia Spaziale Italiana (ASI) e dal giapponese ALOS 2. Questi satelliti usano la tecnica dell’Interferometria Differenziale, che permette di confrontare le immagini radar prima e dopo il sisma. Le deformazioni del suolo così rilevate sono state quantificate con un’accuratezza dell’ordine del centimetro. Grazie ai satelliti COSMO-SkyMed è inoltre possibile individuare fenomeni come frane o faglie riattivate che vengono poi verificati sul campo dagli esperti.

Scheda sui fenomeni sismici da Lupia Palmieri Parotto «Osservare e capire la Terra» (Zanichelli 2010): http://online.scuola.zanichelli.it/lupiascienzeterra-files/Zanichelli_Lupia_Osservare_Sintesi_U13.pdf

 

Immagine banner: Dipartimento Protezione Civile

Immagine box in Home Page: ingvterremoti.wordpress.com

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