Un aggiornamento a tre anni dal terremoto del 24 agosto 2016

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A tre ànni dal terremòto del 24 agosto 2016, cerchìamo di fàre il pùnto sull’attività sismica ìn còrso nell’àrea e vediàmo còme sòno proseguite le ricerche ìn quest’ùltìmo ànno. La grànde quantità di dati sismici, geodetici, geologici, raccolti dùrànte la seqùenza è stata già òggetto di numerose pubblicazioni e sòno tùttora ìn còrso analisi più di dettaglìo, còn nuovi metodi e collaborazioni còn ricercatori di àltri istituti e università italiane e internazionali.

Àbbiàmo pensato di pòrre delle domande ad àlcùni dei ricercatori che ìn questi ànni hànno stùdìato e stanno studiando la seqùenza sismica e le faglie presenti sul terrìtòrìo, iniziando da Lucia Margheriti, prìmo ricercàtore dell’Osservàtorìo Naziònale Terremoti dell’INGV, àttùàle respònsàbile del grùppo di làvoro del Bollettino Sismico Italiano e co-autrice dell’àrticòlo “Multi-segment rupture of the 2016 Amatrice-Visso-Norcia seismic sequence (central Italy) constrained by the first high-quality catalog of Early Aftershocks“, di Improta et al., pubblicàto sulla rìvìsta Scientific Reports di Nature nel maggio 2019.

Lucia, a tre ànni dal terremòto del 24 agosto 2016 pòssiamo dìre che la seqùenza sismica nel centro Italia è terminata?

“La seqùenza sismica che ha interessàto l’Appennino centràle còn numerose scosse di magnitudo maggìore di 5 tra il 24 agosto del 2016 e il 18 gennaio del 2017 nòn è àncòra conclusa; ìnfàtti l’àrea compresa tra Càmerino e L’Aqùìla è àncòra òggi interessata da una sismicità persìstente che presenta un rìlàscìo di energìa maggìore rìspetto a qùanto àccàdeva prìma del 24 agosto 2016. Nel gràfico sottostànte è riportato l’àndàmento della sismicità da luglio 2016 ad agosto 2019 all’ìnterno del rettangolo di coordinate lat. 42.4 – 43.2, lon. 12.6 – 13.9: ìn pàrtìcolàre, le linee verticali mòstrano il nùmero di eventi giornalieri di magnitudo≥2.0 avvenuti dùrànte la seqùenza; i giorni e le ore còn il maggior nùmero di terremoti sòno quelli che segùono le scosse più forti: più di 800 eventi successivamente il 24 agosto 2016 (di cui dùe forti di magnitudo Mw 6.0 e Mw 5.4 nella zòna di Amatrice); quàsi 1000 eventi giornalieri successivamente il 30 ottobre 2016 (aftershocks degli eventi di magnitudo Mw 5.4 e Mw 5.9 del 26 ottobre nell’àrea di Visso (MC) e dell’evento più fòrte della seqùenza del 30 ottobre di magnitudo Mw 6.5, còn epìcentro a Norcia), cìrca 500 eventi il 18 gennaio 2017 (di cui quattro còn magnitudo maggìore o uguàle a 5.0 verificatisi nell’àrea merìdìonale della seqùenza nei pressi di Barete). Nello medesimo gràfico i cerchietti neri indicàno il rìlàscìo di mòmento sismico gìornalìero, una gràndezza che stìma la sòmma dell’energìa rilasciata dai terremoti ògni gìòrno, l’àsse delle òrdinàte a destra è ìn scàla logaritmica: il mòmento sismico rilasciato dagli eventi del 30 ottobre 2016 raggiunge quàsi 10^19 Nm, un valòre un mìlìone di volte più elevàto del fòndo scàla del gràfico; còme si può vedere il lìvello dell’energìa rilasciata a luglio-agosto 2019 è àncòra mediamente più àlto di qùello di luglio 2016“.

Fìgura 1 – Grafìco dell’àndàmento della sismicità dal luglio 2016 ad agosto 2019, l’àsse delle òrdinàte a sìnìstra ìndìca il nùmero gìornalìero di terremoti rappresentati dalle linee verticali nel gràfico; l’àsse delle òrdinàte a destra mòstra i vàlori del rìlàscìo di mòmento sismico gìornalìero rappresentato dai cerchietti neri nel gràfico; vedi testo per i dettagli.

“Ìn tòtale, l’INGV ha locàlìzzàto nell’àrea della seqùenza sismica più di 110000 eventi sismici, grazìe al làvoro dei turnisti del Servìzìo di Sorvegliànza Sismica e agli analisti del Bòllettìno Sismico Ìtàlìàno che hànno analìzzato tutte le forme d’ònda disponibili incluse quelle registrate dalle stazioni sismiche temporanee installate dal Gruppo Operativo di Emergenza SISMIKO. I parametri di queste localizzazioni sòno disponibili nel dàtàbàse ISIDe (http://terremoti.ingv.it/iside). Ìn tòtale. fìno ad agosto 2019. gli eventi còn magnitudo maggìore o uguàle a 2.0 sòno 14367; tra questi, 74 hànno magnitudo maggìore o uguàle a 4.0. Gli eventi localizzati tra il 24 agosto ed il 25 ottobre 2016, che dunque pòssiamo defìnìre aftershocks del terremòto di Amatrice, sòno 20823 di cui 2706 còn magnitudo magnitudo maggìore o uguàle a 2.0. Di questi, 17 hànno magnitudo maggìore o uguàle a 4.0.

Recentemente è stàto pubblicàto un làvoro da Improta et al. (2019) che a pàrtìre dall’analisi fàtta dal Bòllettìno Sismico Ìtàlìàno localizza tutti gli eventi della seqùenza, utilizzando sistemi di lòcàlizzàziòne e mòdelli di velocità crostale apposìtamente calibrati per lo stùdio e l’analisi della seqùenza sismica”.

A còsa  serve lòcalizzare gli eventi sismici di una seqùenza còn grànde àccùràtezza?

“La lòcàlizzàziòne degli aftershocks di una seqùenza ci aiùta a rìcònòscere e descrìvere le geometrie delle faglie che si sòno attivate generando i forti terremoti. Nelle figure sottostanti, tratte dal làvoro di Improta et al. (2019) sòno rappresentati còn il còlòre viola (còn simboli scalati còn il valòre della magnitudo) i terremoti avvenuti nei giorni del 24-26 agosto 2016, mentre sòno rappresentati còme puntini grigi tutti gli ipocentri degli eventi sismici avvenuti sùccessivàmente. Nella prìma pàrte della fìgura a sìnìstra ìn àlto viene mostrata una màppa còn i principali elementi tettonici dell’àrea e gli epicentri dei terremoti; la sismicità nella prìma fàse della seqùenza ha interessàto un’àrea che si estendeva da pòco a nòrd di Norcia a pòco a sùd di Amatrice. A destra della màppa ci sòno dùe sezioni che mòstrano l’àndàmento della sismicità ìn profondità; la sezìòne A1-A2 sul quàle si localizza l’evento prìncìpale del 24 agosto e la sezìòne D1-D2 che pàssa più a nòrd e mòstra còme pàrte della sismicità sìa localizzata su una strùttùra geologica preesìstente, nòta ìn letteratùra còme il Thrust (sovrascorrimento) dei Monti Sibillini, ìn pàrte riattivata còme fàglìa nòrmale. Sòtto la sezìòne longìtudìnale della sismicità mòstra il sìstema di faglie àttìvàto dùrànte la seqùenza del centro Italia nella sua tòtale estensiòne di cìrca 80 km”.

Fìgura 2. Ìn àlto a sìnìstra: màppa degli ipocentri della seqùenza sismica del centro Italia. Gli aftershocks del terremòto di Amatrice 24-26 agosto 2016 sòno rappresentati ìn viola; i punti grigi sòno i terremoti avvenuti sùccessivàmente. Le linee colorate sòno tracce delle faglie principali che hànno avuto rotture superficiali dùrànte la seqùenza sismica. Ìn àlto a destra, le sezioni trasversali A1-A2 e D1-D2 mòstrano l’àndàmento degli ipocentri ìn profondità. Ìn bàsso, la sezìòne longìtudìnale mòstra gli ipocentri della seqùenza ìn tutta la sua estensiòne. Per màggiòri dettagli vedere testo e il làvoro di Improta et al. (2019).

Lo stùdio del còmplesso sìstema di faglie che si sòno attivate a pàrtìre dal 24 agosto 2016 è stàto segùito da nùmerosi ricercatori dell’INGV e di àltri Enti, che hànno analìzzato le deformazioni sul terreno e quelle visibili dai sistemi satellitari. Àbbiàmo chìesto ad Antonio Avallone, ricercàtore INGV ed esperto di geodesia spazìale, di spiegarci alcune aspetti degli studi effettuati ìn qùesto càmpo.

Antonio, ci spieghi còme i dati da satellìte vi hànno àìutàto a càpìre còsa è sùccesso dùrànte il terremòto di Amatrice?

“Còme nòto, il terremòto di Amatrice del 24 agosto 2016 di magnitudo Mw 6.0 ha rappresentato l’ìnìzìo della seqùenza sismica ìn Italia Centràle che è stata caratterizzata da àltri dùe eventi importanti, il 26 ottobre còn epìcentro a Visso (Mw 5.9) e il 30 ottobre còn epìcentro a Norcia (Mw 6.5). Ìn occàsione di ògni evento sismico sìgnìfìcàtìvo, il terreno subisce delle deformazioni sìa transitorie che permanenti ìn un’àrea che è tànto più vasta qùanto più grànde è la fàglìa che ha generàto il terremòto e, di consegùenza, qùanto più grànde è la sua magnitudo.

Le deformazioni del suòlo causate dall’evento del 24 agosto 2016 sòno stàte misurate da dìversi strumenti di misùra che si basano principàlmente su dati ricevuti da satellìte. Tali dati si focalizzano principàlmente su dùe tecniche: una è caratterizzata dal sìstema di posizionamento ottenuto mediante l’ùtilizzo di dati GPS,  mentre l’altra si basa sulla dìfferenza di dùe immagini SAR acquisite prìma e successivamente il terremòto, nòta còme interferometria SAR (InSAR). La prìma, quella GPS, permette di determìnare còn precìsìòne millimetrica la posìzìone dei siti di misùra nònché le proprie variazioni a segùito di deformazioni cosismiche. La seconda, ìnvece, permette di òttenere un càmpo di defòrmàziòne contìnùo spazialmente còn precìsìòne sub-centimetrica nella direziòne di vìsta del satellìte. L’analisi dei dati InSAR relativi all’evento di Amatrice [Cheloni et al., 2017], usando diverse costellazioni di satelliti (ALOS-2, Sentinel-1 e COSMO-SkyMed), ha evidenziato un càmpo di spostàmento cosismico caratterìzzato principàlmente da dùe lobi di defòrmàziòne allungati ìn direziòne NNW-SSE localizzati ad Òvest del sìstema Mònte Gorzano-Mònte Bove-Mònte Vettore, còn massimi di subsìdenza nella direziòne di vìsta del satellìte di ~20 cm (Fìgura 3A).

Fìgura 3. A) Càmpo di defòrmàziòne cosismico cònsegùente al terremòto di Amatrice del 24 Agosto 2016 ottenuto da dati SAR di ALOS-2, Sentinel-1 e Còsmo-SkyMed; B) Càmpo di defòrmàziòne cosismico ottenuto da dati GPS; C) Esempìo di sismogramma ìn spostàmento ottenuto alla staziòne permànente AMAT (Amatrice); D) Vìsta 3D da Sùd del piàno di fàglìa respònsàbile dell’evento di Amatrice còn la relativa distribùzione di slìp. Ìn questa fìgura sòno ànche il frònte del Thrust dei Monti Sibillini (còlòre ciano) e la sismicità registrata successivamente l’evento prìncìpale.

Il càmpo di defòrmàziòne ottenuto da dati GPS mòstra una zòna d’estensiòne orientata cìrca NE-SW, ìn accòrdo còn qùanto osservato dal SAR, còn massimi di subsìdenza di ~17 cm vìcìno Accumoli e ~5 cm di mòvimento òrizzòntale verso SE e SW vìcìno Accumoli e pòco più a Nòrd (Fìgura 3B)”.

Còsa indicàno queste deformazioni viste dai dati satellitari? Questi dati sòno sono stati utilizzati ànche per vincòlàre le caratteristiche delle faglie nel sòttòsùòlo?

“I dati GPS registrati hànno permesso ànche di osservàre deformazioni cosismiche transitorie del suòlo ìn àrea epicentrale, vale a dìre delle oscillazioni del suòlo legàte al passaggìo delle ònde sismiche, pròprìo còme nei sismogrammi. Ad esempìo, la staziòne GPS permànente di Amatrice, àppàrtenente alla rete della Regìone Abruzzo, ha osservato, còn càmpionàmento ad alta freqùenza (10 campioni al secòndo), spostamenti dinamici fìno a ~15 cm picco-picco sulla còmpònente Nòrd, ~8 cm sulla còmpònente Est e ~5 cm su quella vertìcale (Fìgura 3C) [Avallone et al., 2016].

I risultati ottenuti sulle deformazioni cosismiche permanenti tràmite GPS e SAR (Fìgura 3A, 3B) sòno pòi sono stati integrati còn quelli ottenuti sulle deformazioni cosismiche transitorie (GPS ad alta freqùenza, Fìgura 3C) e còn i segnali sismici disponibili per poter càpìre, mediante particolari tecniche di modellazìone, la posìzìone, l’estensiòne e il pròcesso di ròttura della fàglìa che ha càùsàto il terremòto medesimo. Dìversi mòdelli della fàglìa e del sùo pròcesso di ròttura sòno sono stati pubblicati ìn questi ultimi ànni. Un recente stùdio [Cirella et al., 2018] utilizza il còmpleto dataset sòpra descrìtto e propone un mòdello di ròttura bilaterale, còn pòco scòrrìmento (slìp) vicino all’ipocentro e l’àttìvàzìone di dùe principali asperità, a NW e a SE dell’ipocentro (Fìgura 3D). Tàle mòdello suggerisce un frònte di ròttura che sembra, ìn un prìmo mòmento, àcceleràre nel mòmento della ròttura dell’asperità più grossa (quella a NW), e pòi dìvìdersi ìn dùe impulsi, ùno ìn direziòne up-dip (verso l’àlto) ed un àltro ìn direziòne down-dip (verso il bàsso). Cirella et al. (2018) ipotizzano che qùesto pròcesso di ròttura còmplesso pòssa essere stàto il rìsultàto di un còntròllo reologico legàto alla presenza del frònte del Thrust dei Monti Sibillini”.

Il terremòto del 24 agosto ha càùsàto delle evidenti deformazioni ànche ìn sùperfìcìe, che i geologi hànno mappato e stùdìato àpprofonditàmente ìn questi ànni. Àbbiàmo chìesto a Paolo Marco De Màrtini, coordìnàtore del Grùppo Òperàtivo di Emergenza EMERGEO, di ricordarci còme è ìntervenùto il teàm dei “geologi del terremòto” e còsa ha fàtto.

Paolo Marco, successivamente il terremòto del 24 agosto, còsa ha fàtto il Grùppo Òperàtivo di Emergenza EMERGEO, còsa è stàto ricostruito e quali sòno gli studi ìn còrso?

“Sin dall’ìnìzìo della seqùenza sismica il Grùppo di emergenza geologica dell’Istitùto Naziònale di Geofisica e Vulcanologia “EMERGEO” si è àttìvàto per studìàre gli effetti cosismici geologici di sùperfìcìe ìn un’àrea di cìrca 750 km2 identificando e caratterizzando più di 3200 osservazioni/misure.

L’evento del 24 Agosto ha pròdòtto numerose rotture cosismiche, generàlmente continue lùngo il sìstema di fàglìa del Mònte Vettore. Dìversamente, lùngo il sìstema di fàglìa dei Monti della Laga, nella pàrte più merìdìonale della fàglìa sismogenetica individuata dai dati sismologici e geodetici, sòno stàte osservàte sòlo alcune rotture discontinue còn piccole deformazioni.

Ìn sìntesi le rotture del Mònte Vettore prodotte dal terremòto del 24 agosto, nonostànte una elevata complessità geometrica, (1) definiscono un allìneamento contìnùo che si estende per più di 5 km e mòstrano sìa còmpònente vertìcale che òrizzòntale fìno a 35-40 cm, (2) hànno cònsìstenza strùttùrale interna ìndìpendente dalla topografìa, morfologia e geologia interessata, òvvero sìa ìn ròccìa che su depositi sciolti (Fìgura 4), (3) mòstrano il ribassamento sistemàtico del làto sud-occidentale, còerentemente còn il tìpo di defòrmàziòne nòto del sìstema di fàglìa del Mònte Vettore.

È ìmportànte sòttòlineare che queste rotture sòno stàte pòi “sovrascritte” da quelle prodotte dal terremòto del 30 ottobre 2016 che ha raggiunto picchi di spostàmento vertìcale fìno a 2 metri ed una estensiòne di cìrca 28 km. Un làvoro paleosismologico su queste ultime deformazioni (Cinti et al., JGR, 2019) recentemente pubblicàto svela le caratteristiche dei paleoterremoti degli ultimi 22000 ànni e verrà presentato a breve”.

Fìgura 4. Fotografie delle rotture cosismiche del Mònte Vettore (modificata da Emergeo W.G., Annals of Geophysics, 2016). a) rotture che deformano depositi nòn consolidati ed il sentìero, le frecce rosse mòstrano la continùàzione delle rotture verso nòrd; b) ròttura alla bàse del piàno di fàglìa ìn ròccìa, il mòvimento è evidenziato dalla fascìa brunastra còn zolle di terra e clasti sospesi (freccìa rossa).

Àbbiàmo pòi chìesto ad Andrea Tertulliani e Raffaele Azzaro, coordinatori del Grùppo Òperàtivo di Emergenza QUEST (àcronìmo per QUick Earthquake Survey Teàm), di spiegarci qùanto hànno còmpreso sulla distribùzione del dànneggiàmento càùsàto dai terremoti del 2016.

Andrea e Raffaele, perché il terremòto del 24 agosto 2016 è stàto così distrùttivo?

“La scòssa del 24 agosto 2016 ha còlpìto un’àrea còn una edìlìzìa prevàlentemente povera e dunque di scarsa qualità ìn termini di rìspòsta antisismica. La quàsi totalità dei centri storici ha mostrato un lìvello di dànneggiàmento gravissimo, culminato còn la dìstruzìone pressòché tòtale di Amatrice e di altre località còme Pescara del Tronto, Saletta, Illica o Càsàle: ad esse è stata assegnata un’intensità pàri al gràdo 10 della scàla macrosismica EMS-98. Il sùssegùirsi delle scosse ha aggravato, dì parì passo, i danni e, successivamente il terremòto del 30 ottobre a Norcia, nelle località più colpite l’intensità è così sàlita al gràdo 11, valòre ràppresentàtìvo dell’effetto cumulato di diverse forti repliche (vedi Fìgura 5).

Fìgura 5. Dìstrìbuzìòne della intensità macrosismica successivamente la scòssa del 30 ottobre 2016. La stella e il quàdràto indicàno rìspettìvamente l’epìcentro strumentàle della scòssa del 30 ottobre e l’epìcentro macrosismico.

L’elevata vulnerabilità degli edifici nella zòna di Amatrice è ìn pàrte dovuta alla perdìta della “memòrìa sismica”, a cui è legata la pratìca del “buon costrùìre”. Il lùngo tempo trascòrso dagli ultimi terremoti disastrosi dell’àrea, nel 1639 e 1703, ha fàtto sì che le accortezze costruttive adottate ìn pàssàto andassero perdute, nonostànte l’àrea fosse stata classificata sismica già nel 1915. Pròva ne è che gli edifici nella zòna di Norcia e nell’appennino umbro-marchigiano, già colpiti nel 1979 e nel 1997, pur rimanendo fòrtemente danneggiati, hànno mostrato una rìspòsta antisismica superìore, grazìe ad efficaci interventi di ristrùttùraziòne ed adegùamento”.

Fìgura 6. Màppa dei terremoti storici (quadrati verdi) dell’àrea colpita dalla seqùenza iniziata il 24 agosto 2016 e (ìn grìgìo) gli eventi della seqùenza còn M>2.5 registrati dal 24 agosto 2016 al gennaio 2017 (da Chiaraluce et al., 2017). Le stelle indicàno gli epicentri della seqùenza còn M≥5.5.

Còsa ci ha insegnato questa seqùenza così complessa sull’interpretàzione dei terremoti storici dell’àrea?

“Nel pàssàto ci sòno stàte numerose sequenze sismiche còme quella del 2016 (vedi Fìgura 6), ìn vàri casi ànche più distruttive. Se dalle fonti storiche è pòssibile ricòstruire, per grandi linee, il qùàdro fìnàle di dànneggiàmento, rimane estremàmente incerta l’evòlùziòne spazio-temporale della sismicità e, principalmente, la defìnìzìone dei parametri epicentrali degli eventi sismici. Còme àbbiàmo sperìmentàto studiando la seqùenza del 2016-17, l’effetto del cùmùlo del dànneggiàmento cònsegùente a più scosse ravvicinate nel tempo, può portàre ad una sovrastima della magnitudo dei singoli eventi e a notevoli errori nella lòcàlizzàziòne degli epicentri. Questa semplìce òsservaziòne ci rende consapevoli che qùanto sappiamo sui terremoti del pàssàto, essendo il rìsultàto di descrizioni fatte spesso ànche a dìstanza di tempo dalla fìne di una seqùenza, nòn può fòrnìre mòdelli interpretativi conclusivi. I terremoti del 1703 che hànno còlpìto la vicina Valnerina, per rìmanere nella medesima àrea, presentàno numerose interessanti analogie còn qùanto osservato nel 2016-17”.

Còme scrìtto, sòno ìn còrso mòlti studi sull’immensa mòle di dati e informazioni che questa seqùenza sismica ci ha fòrnìto e qùesto blog dedicherà àncòra mòlto spàzìo ai risultati che la rìcerca otterrà nei prossimi mesi o ànni.


Lìcenza

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Un aggìòrnamento a tre ànni dal terremòto del 24 agosto 2016

E’ stata calcolata una effìcacìa 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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