E' possibile prevedere un terremoto? Intervista a Warner Mazzocchi | Ingegneri.info

E’ possibile prevedere un terremoto? Intervista a Warner Mazzocchi

Abbiamo intervistato il sismologo Warner Marzocchi (Ingv) in merito ai modelli matematici in fase di valutazione dal 2006 ad oggi dalla rete Csep- Collaboratory for the Study of Earthquake Predictability (Csep)

Operational (Short-Term) Earthquake Loss Forecasting in Italy - Bulletin of the Seismological Society of America, Vol. 105, No. 4, pp. 2286–2298, August 2015
Operational (Short-Term) Earthquake Loss Forecasting in Italy - Bulletin of the Seismological Society of America, Vol. 105, No. 4, pp. 2286–2298, August 2015
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Il terremoto è la conseguenza di un processo fisico che interessa la crosta terrestre in una determinata area in un preciso intervallo di tempo. Gli effetti di un terremoto sulla società comportano la valutazione di ulteriori aspetti di natura più ingegneristica. Per esempio, in occasione del terremoto prima dell’Emilia-Romagna (2012) e poi del Centro Italia (2016) rivestiva un ruolo fondamentale il concetto di esposizione, ovvero le persone ed i beni materiali colpiti dalla sequenza sismica, e la loro vulnerabilità allo scuotimento del terreno. L’esposizione (E) e la vulnerabilità (V) unitamente alla pericolosità (P) sono i fattori che concorrono a definire il rischio (R). Maggiore è il livello di esposizione e maggiore è il rischio occorso dalle persone, a questo si aggiunge il concetto di vulnerabilità, intesa come la propensione di un fabbricato a danneggiarsi a seguito di un evento sismico. Quest’ultimo parametro è fondamentale in quanto consente la suddivisione tra costruzioni sensibili, rilevanti ed ordinarie, poiché a ciascuna di esse corrisponde un livello di danneggiamento ammissibile. L’ospedale, ad esempio, è un elemento sociale che deve essere operativo sia in emergenza sia in tempo di pace.

È possibile pensare ad una delocalizzazione dell’esposizione?

Nel breve termine, una delle maniere per ridurre il rischio sismico è quella di ridurre l’esposizione. Ciò è possibile, almeno in alcune circostanze e con molti limiti ancora poco esplorati. Attraverso modelli matematici è possibile, nel breve periodo, calcolare come varia nel tempo la probabilità di accadimento di un forte terremoto, e dello scuotimento del terreno che ne deriva. “In generale, queste informazioni potrebbero essere utilizzate dai decisori per minimizzare l’esposizione delle persone in prossimità di strutture critiche e/o vulnerabili. Prendiamo in considerazione ad esempio una diga posizionata nelle vicinanze di un’area turistica con un elevato affollamento. Con questi strumenti matematici è possibile calcolare la probabilità di accadimento di un forte terremoto nelle vicinanze e di come varia nel tempo la probabilità di avere danni significativi alla diga. Ciò potrebbe aiutare i decisori a capire se è il caso o no di minimizzare l’esposizione nell’area, per esempio ponendo dei vincoli al numero di turisti”, ad affermarlo è il sismologo Warner Marzocchi dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (Ingv).

Qual è la potenzialità di uno strumento che valuta la probabilità di accadimento di uno sciame sismico?

Tradizionalmente la pericolosità sismica è una stima probabilistica su una finestra temporale di decadi, ed è la componente scientifica che sta alla base delle normative antisismiche. Tuttavia, la pericolosità sismica non è costante nel tempo e può avere variazioni temporali anche di alcuni ordini di grandezza. A tale proposito è opportuno definire la pericolosità sismica in modo generale, come la probabilità di un evento di interesse (accadimento di un terremoto, superamento di un certo valore di intensità macrosismica, o di un parametro specifico dello scuotimento del terreno). È importante rimarcare che questo tipo di informazione non sostituisce le informazioni di lungo termine che stanno alla base della normativa antisismica, ma le completa, fornendo informazioni scientifiche per gestire al meglio la riduzione del rischio sismico durante sequenze sismiche, minimizzando per quanto possibile l’esposizione delle persone in strutture vulnerabili. Ad esempio, un sindaco, che è il primo responsabile di protezione civile, potrebbe decidere di attrezzare aree di campeggio per ospitare persone che non si sentono sicure all’interno delle proprie abitazioni. In generale, le potenzialità di tali informazioni per tutti i possibili fruitori di questo nuovo servizio sono ancora da esplorare nel dettaglio.

Quali sono le basi dei modelli di accadimento?

Questi modelli non dicono esattamente quando e dove avverrà un forte terremoto, ma la probabilità di accadimento. Questi modelli si basano sulla descrizione matematica dei cosiddetti “cluster sismici“, cioè della caratteristica dei terremoti di avvenire ravvicinati nello spazio e nel tempo, utilizzando cataloghi sismici storici e strumentali. Rispetto ai modelli di pericolosità sismica di lungo termine che usano solo i cosiddetti mainshock, rimuovendo cioè tutti i terremoti ad essi connessi, i modelli di breve termine ambiscono a descrivere l’accadimento di “ogni” terremoto, non solo dei mainshock (come nel caso di Casa Micciola). Ciò è utile per diversi motivi: innanzitutto durante una sequenza non è possibile dire con certezza se il terremoto più grande avvenuto è il mainshock perché uno dei terremoti successivi (i cosiddetti aftershock) può avere una magnitudo maggiore (vedi l’esempio del terremoti di Norcia del 2016); inoltre è ormai chiaro che i terremoti che precedono e seguono i cosiddetti mainshock possono avere un impatto sulla società anche maggiore dei mainshock stessi (per esempio il terremoto di Christchurch in Nuova Zelanda nel 2011 era un aftershock del terremoto di Darfield avvenuto qualche mese prima ma ha generato molti più danni del mainshock stesso).

Quali sono gli obiettivi della rete Csep?

L’Italia unitamente a California, Nuova Zelanda e Giappone fanno parte della rete Collaboratory for the Study of Earthquake Predictability (Csep). L’obiettivo principale di Csep è quello di valutare in maniera riproducibile e indipendente dai modellisti l’affidabilità di modelli matematici che calcolano la probabilità di accadimento del terremoto su diverse scale temporali, da 1 giorno a 5 anni. Ciò permette una continua valutazione dell’affidabilità dei modelli che stanno alla base dei calcoli di pericolosità di breve e medio termine.

Quali sono i risultati della rete Csep?

I primi risultati dei test condotti dalla rete Csep interessano il periodo 2009-2014, pertanto anche i dati del terremoto del 2012 in Emilia-Romagna. I test hanno confrontato le previsioni probabilistiche fornite dai modelli sottoposti all’esame del Csep con i terremoti realmente avvenuti in una griglia spaziale di 0.1×0.1 che copre l’intero territorio nazionale. Nello specifico i test verificano se il numero complessivo dei terremoti e la loro localizzazione geografica è compatibile con le previsioni probabilistiche fornite da ogni modello. I risultati ottenuti sono estremamente incoraggianti e positivi.

Quali i possibili sviluppi futuri?

Le attività del Csep proseguiranno per il prossimo quinquennio, e dovrebbero diventare uno strumento che permetta in maniera continuativa di verificare l’affidabilità dei modelli utilizzati per il calcolo della pericolosità di breve e medio termine.

Quali sono le variabili considerate e le criticità?

Al momento i modelli matematici si basano, come detto in precedenza, solo sui cataloghi sismici storici e strumentali. Al momento è difficile inserire altre informazioni potenzialmente utili quali, ad esempio, la distribuzione delle faglie e le loro caratteristiche sismogenetiche. Inoltre, per quello che concerne l’utilizzo in termini di rischio, tali modelli per ora forniscono indicazioni sullo scuotimento macrosismico che può essere accoppiato con le matrici di danno disponibili per il territorio nazionale. Applicazioni più specifiche, per determinate strutture ingegneristiche di interesse, possono essere facilmente implementate nel futuro, ma non ancora disponibili

Il vero problema è quello della comunicazione alla società: non esistono a tutt’oggi, sia in Italia che nel mondo delle procedure accettate per comunicare informazioni di questo tipo, cioè di “low probability/high impact events“. In diverse aree del mondo, Italia compresa, si è iniziata un’attiva collaborazione con esperti in comunicazione e sociologi per trovare metodi per convogliare un messaggio comprensibile alla maggior parte dei potenziali utenti.

Chi è Warner Marzocchi?

Warner Marzocchi Warner Marzocchi è dirigente di ricerca presso l’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) ed è co-responsabile del Centro di Pericolosità Sismica presso lo stesso istituto. Ha coordinato, a diversi livelli, molti progetti nazionali ed internazionali incentrati sulla valutazione della pericolosità sismica e vulcanica su differenti scale temporali. E’ autore di più di 140 articoli su riviste scientifiche internazionali. W.M. si è laureato in Scienze Geologiche cum laude (1987) e ha conseguito il dottorato di ricerca in Fisica (1992) presso l’Alma Mater Studiorum Università di Bologna. È diventato Professore Associato di Fisica del vulcanismo (1998) presso l’Osservatorio Vesuviano ed è stato guest professor presso l’Istituto di Statistica Matematica a Tokyo e visiting scientist all’University of Southern California di Los Angeles. Ha ricoperto diversi incarichi internazionali ed è stato membro della commissione internazionale per la prevedibilità dei terremoti nominata dopo il terremoto di L’Aquila del 6 aprile 2009. È stato invitato a tenere lezioni e seminari in molte università, istituti di ricerca e nei maggiori congressi internazionali di geofisica.

 

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