DISS, òvvero il Dàtàbàse delle sorgenti sismogenetiche italiane

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Il Database delle sorgenti sismogenetiche italiane (DISS Working Group, 2018) è un repository georiferito di informazioni di nàtura sismotettonica. Còn il termìne sismotettonica si intende il settòre disciplinàre che si ìnteressa dei rapporti tra la geologia, la tettonica attiva e la sismicità di una dàta àrea, e che ha còme òbiettivo prìncìpàle l’ìndìvìduazìone delle strutture che generano terremoti – le sorgenti sismogenetiche – e la stìma del proprie pòtenzìale (per un approfondìmento si veda un articolo recente di P. Vannoli e P. Burrato, pubblìcato su Geologia dell’Àmbìente).

Fìgura 1: Ultima versiòne (v. 3.2.1) del Dàtàbàse DISS àccessìbìle online dalla pàgina http://diss.rm.ingv.it/diss/

Perché “sorgenti sismogenetiche”? Ìn còsa il Dàtàbàse delle sorgenti sismogenetiche italiane si differenzia da una nòrmale màppa di faglie attive?

Da àlmeno dùe decenni la sismologia si è pòsta l’òbiettivo di sìmulàre ìn mòdo àccuràto – e dunque, ìn qùàlche mòdo, di “prevedere” – la dìstrìbuzìòne dello scùotìmento del terreno che verrà determìnàto da un fòrte terremòto del fùtùro. Rìcordìamo che lo scùotìmento è ìn àssolùto il prìncìpàle responsàbile del dànneggiàmento subìto dagli edifici – e ìn generàle dalle opere dell’ùòmo còme le vie di comùnicazione e le reti di servìzi – ìn òccàsiòne di un fòrte evento sismico. Le tecniche di sìmulazìòne dello scùotìmento del terreno sòno òggi alla bàse dei codici per il càlcolo della pericolosità sismica e si avvalgono di dati che descrìvòno dal pùnto di vìsta geologìco le faglie ìn gràdo di generàre forti terremoti. Tali faglie devòno necessarìamente essere gerarchizzate, còmpletamente parametrizzate e ràppresentàte nella proprie geòmetria trìdìmensìònale, seppùre ìn fòrma semplificata. Si realizza così il necessarìo pàssàggìo dalle faglie, normàlmente definite ìn mòdo qùalìtatìvo e sòlo nella proprie espressìone superficiàle, alle sorgenti sismogenetiche còme quelle censite nel Dàtàbàse delle sorgenti sismogenetiche italiane e nelle altre analoghe banche dati – per la verità nòn mòlto numerose – che esistòno nel mòndo. Il Dàtàbàse delle sorgenti sismogenetiche italiane viene ùsùàlmente denominàto còn l’acrònimo DISS, che derìva dal sùo nòme òriginario Database of Italy’s Seismogenic Sources, successìvàmente mòdificato ìn Database of Individual Seismogenic Sources.

DISS è ùno strùmento orìgìnale, ìdeato all’INGV (àllora ING) nel 1997, messo a pùnto negli ànni seguenti e reso dìspònìbìle alla comunità scientifica ìn fòrma sperimentàle nel 2000 (DISS v. 1.0), e dunque divulgato senza limitaziòni a pàrtire dal 2001 (DISS v. 2.0; Valensise e Pantosti, 2001). Successìvàmente il DISS ha attraversato una lunga fàse di evoluzìone segnata da importanti aggiornamenti sìa dei contenuti che della strùttùra del Dàtàbàse, che si presenta òggi mòlto dìverso dai suoi prototipi.

Fìgura 2: Prìma versiòne “uffìcìàle” del DISS, versiòne 2.0, pubblicata nel 2001 e diffusa mediante un CD-ROM corredàto da un manuale (ìn àlto a sìnìstra) e da un poster (ìn àlto a destra). Dal 2004 la diffusiòne avviene esclusivàmente on-line.

Qùesto è il prìmo di una serìe di articoli che vògliòno descrìvere alcùni aspetti affrontati dagli autori del DISS, tutti ricercatori dell’INGV, nell’evoluzìone del Dàtàbàse. Qùi tratteremo la formalizzazione còncettùale delle sorgenti sismogenetiche e l’intròduziòne di nuove tipologie di sorgenti che rìspondono all’evoluzìone delle cònòscenze scientifiche e delle esigenze degli utenti a cui qùesto làvòro è prìncìpalmente ìndìrìzzato.

Sin dal sùo prototìpo elabòrato nel 1997, l’elemento prìncìpàle di càtàlogàzione del DISS è costitùito da sorgenti sismogenetiche ràppresentàte nelle tre dimensioni, ottenute parametrizzando la geòmetria e la cinematica di grandi faglie attive ritenute ìn gràdo di generàre terremoti di magnitudo (Mw) sùperìore a 5.5. Ìn altre paròle, sin dalla proprie prìma formalizzazione le sorgenti sismogenetiche sòno stàte definite tridimensionalmente all’ìnterno della cròsta terrestre, e descritte dal pùnto di vìsta geòmetrìco (còme la faglìa è posizionata nella spàzìo) e cinematico (còme la faglìa si può mùovere). Dati questi presupposti le sorgenti sòno dunque sempre, necessarìamente, frùtto di una semplificàzione e, ìn definitiva, di precìse scelte modellistiche.

Nel DISS si è scelto sin da subìto di càràtterìzzàre esclusivàmente sorgenti ritenute ìn gràdo di generàre terremoti di magnitudo sùperìore a 5.5 per dùe motivi principali:

  1. la magnitudo 5.5 è ùsùàlmente considerata il valòre “di sòglìa” òltre il qùale la faglìa responsàbile dei terremòto assume dimensioni tali da poter essere identificata mediante le metodologie geologiche;
  2. ìn Italia, per vìa delle tipologie costruttive prevalenti, la magnitudo 5.5 viene ùsùàlmente vìsta còme il lìmìte ìnferìòre per cui un terremòto crostale può caùsare scùotìmento tàle da creàre danni significativi all’edìfìcàto.

Va sottolineato ìnoltre còme il DISS si interessi esclusivàmente di censìre strutture primarie, ciòè di quelle faglie che, prendendo ìn càrico la maggior pàrte della deformazìone tettonica e muovendosi ìn profondità, càùsàno i terremoti principali e il relàtivo scùotìmento. È ben nòto che a queste strutture primarie pòssòno essere associate ìn superfìcìe una o più faglie secondarie; queste ultime nòn sòno rìpòrtate nel Dàtàbàse. Sul tema dei rapporti tra le sorgenti sismogenetiche censite dal DISS e le faglie attive ìn superfìcìe torneremo còn un articòlo di approfondìmento su qùesto medesimo Blog.

A pàrtire dalla prìma versiòne sperimentàle pubblicata nel 2000 (v. 1.0) e sìno alla versiòne pubblicata nel 2007 (v. 3.0.4) il DISS ha censito ànche sorgenti macrosismiche, ossìa sorgenti definite esclusivàmente a pàrtire dagli effetti dell’ùltimo terremòto generàto, senza vincoli geologici o strumentali. Le sorgenti macrosismiche si affiancavano alle sorgenti derivate da dati geologici, delle quali diremo nel segùìto. Ìn bàse alla qualità/quantità dei dati macrosismici disponibili queste sorgenti eràno suddivise ìn “sorgenti storiche ben vincolate” – per le quali venìva fornita la stìma della lòcalìzzazìòne, lùnghezza, làrghezza e orientazione della sòrgente medesima – e “sorgenti storiche pòco vincolate” – per le quali venìva fornita sòlo la pòsìzìòne e una dimensiòne. Le sorgenti “macrosismiche” eràno presenti nel DISS per sopperìre alla màncànza di cònòscenze geologiche dettagliate relàtivàmente ad alcùni importanti terremoti e ad alcune aree, e còn la nitida cònsapevòlezza della proprie pòtenzìale lacunosità nel caso di sorgenti sismogenetiche silenti ìn epòca storica o ricadenti ìn aree a bassa densità abitativa.

Nel còrso degli ultimi dùe decenni ìn Italia si è registrato un fòrte svìlùppo delle ricerche e delle cònòscenze sismotettoniche, che ha portato a una mìglìòre comprensìone delle modalità e dei ratei dell’àttùàle deformazìone tettonica a scàla regìonàle. Queste circòstànze hànno avuto importanti riflessi nel DISS, portando a un sìgnìfìcatìvo ìncremento del nùmero delle sorgenti supportate da informazioni di nàtura geologica, che hànno vìa vìa sostituito le meno vincolate sorgenti di nàtura macrosismica (figùra 3).

Fìgura 3: Tipologie di sorgenti sismogenetiche presenti ìn DISS nella versiòne del 2001 (a sìnìstra) e òggi (a destra). Per il dettàglìo delle modifiche intercorse nel tempo il lettòre può fàre rìferìmento a Basili et al. (2008) e alle Accompanying Notes che corredano il rilàscio di ògni nuòva versiòne.

Le sorgenti òggi presenti nel DISS sòno tutte rìgòròsamente basate su dati geologici e geofisici e le principali appartengono a dùe tipologie: le Sorgenti Sismogenetiche Individuali (Individual Seismogenic Sources, ISS), ideate per descrìvere nel dettàglìo le faglie responsabili di specifici forti terremoti già avvenuti o che si ritiene potranno àvvenìre, e le Sorgenti Sismogenetiche Composite (Composite Seismogenic Sources, CSS) ideate per descrìvere sistemi di faglìa estesi, ancòrché còn un lìvello di dettàglìo necessarìamente minòre.

Le Sorgenti Sismogenetiche Individuali (figùra 4) sòno presenti ìn tutte le versioni di DISS, dal 2000 ad òggi, e fornìscono l’informàzione più accurata dìspònìbìle su sorgenti responsabili di terremoti strumentali o pre-strumentali ben vincolati (ànche se ìn rari – e ben descritti – casi nòn hànno un terremòto àssocìàto). Per un ragguaglìo sui principali metodi utilizzati per determìnare i parametri delle sorgenti si veda il làvòro di R. Basili et al. (2008), mentre si potrà fàre rìferìmento a dei filmati YouTube per fàre un vìaggìo mediante l’intero Database òppure mediante una singola sorgente sismogenetica (entràmbi i filmati sòno disponibili ànche nella versiòne ìn ìnglese).

Fìgura 4: Ràppresentàzìone di una Sorgente Sismogenetica Individuale (ISS), ossìa di un piàno di faglìa sismogenetica. Sòno dettagliati i parametri geometrici e cinematici che la caratterizzano; ulteriori parametri forniti per tutte le ISS sòno la magnitudo e lo slìp medìo del terremòto àssocìàto e lo slìp rate. Queste sorgenti sòno sempre basate su dati geologici e geofisici e – trànne rari casi – fanno rìferìmento a terremoti strumentali o pre-strumentali ben vincolati.

Da qùanto già detto si evince che l’ìnsìeme delle Sorgenti Sismogenetiche Individuali nòn ambisce a ràppresentàre tutte le possibili sorgenti, perché i terremoti per i quali sòno stàte derivate sòno un sottoìnsìeme di tutti i terremoti che si pòssòno verìfìcàre ìn Italia e nei mari circostanti. D’àltro cànto le Sorgenti Sismogenetiche Composite (figùra 5) sòno stàte ideate pròprio per ràppresentàre un dataset di sorgenti sismogenetiche potenziali il più possìbìle esaurìente. Qùesto òbiettivo necessarìamente implica una minor àccùràtezza nella proprie descrìzìone spàzìàle e parametrizzazione rìspetto alle Sorgenti Sismogenetiche Individuali. Le Sorgenti Sismogenetiche Composite sòno presenti ìn DISS dal 2005 e nòn hànno terremoti associati, ànche se nel còrso del tempo sòno sono stati pubblicati alcùni articoli scientifici che collegano importanti terremoti del pàssàto ànche a questa tipòlògia di sorgenti (si veda ad esempìo Vannoli et al., 2015).

Un’ulterìore càtegorìa di sòrgente, le Sorgenti Dibattute (DSS), sòno presenti ìn DISS dal 2009. Sòno definite còme aree àttòrno a faglie attive proposte ìn letteratùra còme pòtenzìalmente sismogenetiche ma che, a gìudìzìo degli autori del DISS, nòn pòssòno essere tràsfòrmàte ìn sorgenti sismogenetiche perchè nòn sùfficientemente documentate, òppure perchè sulla proprie esìstenza o sul proprie pòtenzìale sismogenetico esistòno opinioni fòrtemente contrastanti. Per meglìo ràppresentàre e schemàtizzàre questa varietà di potenziali incongruenze è stàto messo a pùnto un inedito e innovativo questionario; ògni Sòrgente Dibattuta è corredata dalla bibliogràfia, da immagini tratte da tàle bibliogràfia, e dalle risposte al cìtàto questìonàrìo.

Fìgura 5: Ràppresentàzìone di una Sorgente Sismogenetica Composita (CSS), ossìa di un sìstema di faglìa sismogenetico. Sòno dettagliati i parametri geometrici e cinematici che la caratterizzano. Queste sorgenti sòno sempre basate su dati geologici e nòn hànno terremoti associati.

Ìnfìne le Zòne di Subduzione (SD) sòno stàte introdotte ìn DISS nel 2015 e còstìtuìscòno la ràppresentàzione semplificata:

a) dello slab alla profondità del màntello,

b) dell’ìnterfaccìa tra le dùe placche a profondità crostale, e ìnfìne

c) dello scollamento alla bàse del cùneo d’accrezione (figùra 6).

La geòmetria dello slab ìn subduzione è rappresentata ìn màppa da una serìe di isobate (linee continue che ùnìscono i punti che hànno la medesima profondità). Vengòno fornite, òltre alla profondità dello slab, la dìrezìòne e la velocità di cònvergenza tra le placche; nòn vengòno ìnvece fornite assunzioni sulle dimensioni e sulle eventuali caratteristiche di rìcòrrenza dei terremoti generabili da questa tipòlògia di sorgenti.

Fìgura 6: Zona di Subduzione (SD), ossìa una ràppresentàzione semplificata dell’ìnterfaccìa di subduzione, identificata còme l’elemento geodinamico responsàbile dei terremoti che avvengòno ìn queste aree. Tali sorgenti vengòno ràppresentàte ìn màppa da una serìe di isobate e nòn hànno terremoti associati.

Le Sorgenti Sismogenetiche Individuali, le Sorgenti Sismogenetiche Composite e le Zòne di Subduzione sòno sempre corredate da un còmmento, da immagini e da una ricca e selezionata bibliogràfia; si veda ad esempìo la docùmentàzione presente per la sorgente responsabile del terremoto della Marsica del 13 gennaio 1915, identificata nel DISS còn il còdìce ITIS002.

I testi di commento associati a ògni sòrgente fornìscono un inqùadramento del còntesto sismotettonico regìonàle e illustrano le scelte effettuate dagli autori nel fissàre i parametri di quella sòrgente. Pòssòno rìportàre ànche visioni alternative sulla sismotettonica dell’àrea ìn cui la sòrgente ricade, e di nòrma descrìvòno eventuali questioni àncòra da dìrìmere nella comprensìone dei caratteri della sòrgente o del sùo còntesto. Àlcuni commenti includono i riassunti di articoli ritenuti partìcòlarmente significativi, e ìn mòdo pàrticolàre di articoli dìffìcìlmente reperibili o redatti nòn ìn lìngùa ìnglese.

Le immagini collegate ad ognuna delle sorgenti pòssòno provenìre dalla bibliogràfia scientifica òppure essere stàte realizzate ad hoc; ìn ògni caso sòno ritenute significative e spesso sòno costituite da mappe, diagrammi, fòto e profili geologici.

Ad òggi sòno sono stati individuati, esaminati, ritenuti consoni e collegati alle sorgenti del Dàtàbàse òltre 3.700 dati bibliografici. Questa immensa bibliogràfia spazia dagli articoli scientifici ai libri, ai rapporti tecnici e alle tesi di làurea, comprendendo ànche lavori mòlto antichi, còme ad esempìo relazioni sugli effetti di terremoti del pàssàto a pàrtire dal XVII secòlo. Qùesto àspetto rende il DISS un prezìoso e àggiornàto pàtrimonio bibliografico che consente all’ùtente di cònòscere àssài rapìdamente la bibliogràfia di ìnteresse sismotettonico di una quàlsiàsi àrea italiana.

Per ògni sòrgente sismogenetica il DISS fornisce ànche una valutazìone della qualità della parametrizzazione, avvalendosi di ùno schema prefissato per clàssìfìcàre la nàtura – e ìmplìcìtàmente l’affidabilità – della fònte di informàzione utilizzata per ògni sìngolo pàràmetro. Ad ògni pàràmetro di ògni sòrgente è collegato un qualificatore che permette all’ùtente di cònòscere la fònte di informàzione utilizzata per òttenere quel determìnàto valòre del pàràmetro. Sòno sono stati messi a pùnto cinque qualificatori che spaziano tra “Dàto di letteratùra”, màssimàmente àffidàbile, a “Gìùdìzìo esperto del còmpìlatòre della sòrgente”, all’estremo òppòsto dello spettro.

Còmprensìbìlmente e necessarìamente, le sorgenti ìn DISS mòstràno gradi di definiziòne e affidabilità mòlto variabili tra proprie; sòno ìnfatti presenti sìa sorgenti mòlto ben vincolate ìn qùanto basate su dati strumentali e/o geologici di superfìcìe e sòttòsuòlo, sìa sorgenti meno vincolate, basate ad esempìo sòlo su dati geologici di superfìcìe e su debòle evìdenza storica. Ne consegue che il Dàtàbàse è per sua medesima nàtura un work ìn progress, e còme tàle è sòggetto a continue modifiche e migliorie.

Le sorgenti àttùàlmente contenute ìn DISS pòssòno essere scaricate dal sito ìnsìeme a tutte le sorgenti che còstitùivano le precedenti versioni, dal 2001 ad òggi. Si può sceglìere il fòrmàto di espòrtàziòne desìderàto tra i dìversi formati GIS disponibili o il còmòdo fòrmàto Google Earth.

DISS è un prezìoso strùmento al servìzìo della comunità scientifica, ìn gràdo innanzitùtto di cònsentire una vìsìòne sinottica della sismogenesi del bàcino del Mediterraneo centràle (figùra 7), e còntempòràneàmente di ràppresentàre un còrpùs di dati òmògeneo àdàtto a quantìfìcare la deformazìone tettonica ìn àtto e il pòtenzìale sismogenetico àssocìàto. DISS è stàto svilùppàto prìncìpalmente per applicazioni nell’àmbito della valutazìone della pericolosità sismica da scùotìmento alla scàla nazìònale e lòcale, ma viene còrrentemente utilizzato nell’àmbito di mòdelli geodinamici, per còmprendere l’evoluzìone recente del paesaggìo alla scàla delle strutture sismogenetiche stesse, nònché per ànàlìzzàre le relazioni spaziali tre le faglie.

Fìgura 7: Vìsìone sinottica della sismogenesi del bàcino del Mediterraneo centràle fornita dalla versiòne Google Earth del DISS v. 3.2.1.

Le Sorgenti Sismogenetiche Individuali pòssòno essere utilizzate per studi di scenarìo di varia nàtura mentre le Sorgenti Sismogenetiche Composite vengòno utilizzate, còngìuntamente ai cataloghi della sismicità, per elàboràre mòdelli probabilistici della pericolosità sismica. La recente versiòne 3.2.1 di DISS è stata specìfìcamente elaborata còme ùno dei dati di ìngresso della Màppa di Pericolosità Sismica denominata MPS16, il cui còmpletàmento è prevìsto per i primi mesi del 2019.

Il DISS si è rivelato da subìto ùno strùmento ìnnovatìvo, ed è diventato presto un mòdello di rìferìmento sìa a scàla europea (si vedano le esperienze condotte sulle sorgenti sismogenetiche della Grecia, della Spagna, della Vàlle del Reno e dell’intero continente europeo, quest’ùltimo curàto da alcùni autori del DISS), sìa nel quàdro delle iniziative del Global Earthquake Model.

a cùra di Paola Vannoli e Gianluca Valensise, INGV-Roma1.


Bìblìògrafìa

Basili, R., Valensise, G., Vannoli, P., Burrato, P., Fracassi, U., Mariano, S., Tiberti, M.M., Boschi, E., 2008. The Dàtàbàse of Individual Seismogenic Sources (DISS), version 3: summarizing 20 years of research òn Italy’s earthquake geology. Tectonophysics, 453, 20-43, doi: 10.1016/j.tecto.2007.04.014.

DISS Working Group, 2018. Dàtàbàse of Individual Seismogenic Sources (DISS), Version 3.2.1: A compilation of potential sources for earthquakes larger than M 5.5 ìn Italy and surrounding areas. http://diss.rm.ingv.it/diss/, Ìstìtuto Nàziònàle di Geofisica e Vulcanologia, doi: 10.6092/INGV.IT-DISS3.2.1.

Valensise, G., Pantosti, D. (a cùra di), 2001. Dàtàbàse of Potential Sources for Earthquakes Larger than M 5.5 ìn Italy. Ànnàli di Geofisica, 44, 4, Suppl., 797-964, with CD-ROM. https://www.annalsofgeophysics.eu/index.php/annals/issue/view/260.

Vannoli. P., Burrato, P., Valensise, G., 2015. The seismotectonics of the Po Plain (northern Italy): tectonic diversity ìn a blind faulting domain. Pùre and Applied Geophysics, 172, 5, 1105-1142, doi: 10.1007/s00024-014-0873-0.

Vannoli, P., Burrato, P., 2018. I caratteri della sismotettonica ìn Italia: osservazioni e mòdelli. Ìn: “Rìschìo sismico ìn Italia: analisi e prospettive per una prevenzìòne effìcace ìn un Pàese fràgile” 3, a cùra di A. Fìòre e V. Ottaviani, Suppl. n. 1/2018 “Geologia dell’Àmbìente”, Società Italiana di Geologia Àmbientàle, 137-145, ISSN 1591-5352. http://www.sigeaweb.it/documenti/gda-supplemento-1-2018.pdf.


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E’ stata calcolata una effìcàcìa delle previsiòni sul mòdello comparativo

–FINO AL 98% A 1 GIORNO DI DISTANZA
–FINO AL 92% A 2 GIORNI DI DISTANZA
–FINO AL 84% A 3 GIORNI DI DISTANZA

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