SEQUENZA SISMICA DELLA CALABRIA 07/2012

ANALISI SPERIMENTALE (Aggior. 20/06/2012)

Epicentro del "Big-One" della Calabria

L’analisi di molte delle serie temporali di lungo periodo rivela che i terremoti forti sono preceduti da finestre temporali con attività sismica anomala.

ANALISI SPERIMENTALE (Aggior. 20/06/2012)
Epicentro del "Big-One" della Calabria

 

La finestre temporali anomale assumono forme semplici o complesse a seconda delle microstrutture di medio e breve periodo di cui sono composte.

Nel modello sperimentale, il passaggio dall'attività sismica anomala premonitrice al Mainshock, caratterizzato da foreshock “caratteristici, è legato ad un aumento o diminuzione dello stress lungo la frattura dovuto ad asperità o a fenomeni parziali di fusione della roccia.

I foreshock “caratteristici” (precursori caratteristici) possono indicare l’inizio di apertura o la progressione di una rottura irreversibile all'interno della zona di preparazione di un imminente terremoto.

Nella maggior parte delle sequenza di breve periodo, i precursori “caratteristici”  sono legati a quelli  della sequenza  di lungo periodo (precursori tettonici).

I precursori tettonici si manifestano al di fuori della zona di preparazione di un imminente terremoto, in aree premonitrici.

Ogni area premonitrice è caratterizzata da un foreshock “caratteristico che contiene le informazioni per calcolare la magnitudo del Mainshock.

Il periodo di tempo tra l’inizio e la fine dell’anomalia (calcolati regione per regione) può essere impiegato per una previsione di medio periodo dei terremoti.

In genere, i forti terremoti non avvengono mai nello stesso posto (solo alcuni foreshocks si sono ripetuti sullo stesso segmento della faglia).

Questo vuol dire che le analisi devono concentrarsi su quei segmenti di faglia dove non sono avvenuti i terremoti, posti vicini ai segmenti interessati in passato da eventi forti.

Analisi della sequenza di lungo periodo della Calabria

Per la previsione dell’epicentro del Big-One della Calabria è stata utilizzata la serie temporale dei valori della magnitudo che va dal 1973 al 2012 (USGS Data base).

Nella figura 1 sono riportate tutti gli epicentri previsti dagli algoritmi ERM2, ERM3 e ERM6.

Il grafico mostra chiaramente una maggiore concentrazione degli epicentri nel settore centro-settentrionale della Calabria, in particolare in corrispondenza della Sila e del confine calabro-lucano.

Nella figura 2 sono indicati i tre epicentri selezionati dagli algoritmi con un errore massimo del 20% alla data del 20 giugno 2012.

Nella figura 3 sono riportati le profondità ipocentrali previste dagli algoritmi ERM2,ERM3 e ERM6.

Fig. 1- Localizzazione di tutti gli epicentri previsti.

Fig. 2 - Localizzazione finale degli epicentri previsti.

Fig. 3 – Profondità ipocentrali previste.

Analisi della sequenza di breve periodo della Calabria

Per la previsione dell’epicentro del Big-One della Calabria è stata utilizzata la serie temporale dei valori della magnitudo che va dal 2005 al 2012 (ISIDE Date base).

Nelle figura 4 e 5 sono indicati gli epicentri e le profondità ipocentrali previsti dagli algoritmi ERM2,ERM3 e ERM6.

Nella figura 3 sono riportati le profondità ipocentrali previste dagli algoritmi ERM2, ERM3 e ERM6.

L’epicentro 1 ricade in prossimità di una struttura costituita da un allineamento E-W di

strutture positive, impostate sulla paleosuperficie pliocenica dell'Altopiano Silano.

Sulla sola base di considerazioni cinematiche viene interpretato come un elemento ditrasferimento a scorrimento trascorrente tra le grandi faglie normali del Crati e quelle del Marchesato.

E` probabile, ma non documentata, un’attività trascorrente durante il Pleistocene superiore e/o l'Olocene (Moretti, 1993; Moretti e Guerra, 1997; Ferrini e Moretti, 1998).

La seconda sulla faglia del Pollino con evidenti dislocazioni quaternarie.

Fig. 4 - Localizzazione finale degli epicentri previsti.

Fig. 5 – Profondità ipocentrali previste.

Fig. 6 - Localizzazione alla data del 20 giugno degli epicentri previsti con l’algoritmo ERM6.

Fig. 7 - Tracce delle faglie attive (http://sgi1.isprambiente.it/GeoMapViewer/index.html)

Fig. 8 - Localizzazione epicentrale dei principali terremoti della Calabria centrale e meridionale,

tratta dal Catalogo dei Forti Terremoti in Italia.

PREVISIONE DEI TERREMOTI

La previsione dei terremoti nel senso deterministica, cioè determinare il posto, il tempo e la magnitudo non è impossibile basta decodificare i segnali sismici.

Il segnale dovuto alla rottura della roccia non è mai un’anomalia precorritrice isolata, ma di solito presenta un pacco di varie microstrutture fluttuanti nella loro ampiezza e durata.

Un modello d'analisi accurato può essere molto utile ed innovativo ma se da una parte può fornire risultati rivoluzionari dall’altra parte presenta numerosi problemi.

Prima di tutto bisogna monitorare sistematicamente un dato quantificabile che è definito “fenomeno previsionale”.

In secondo luogo bisogna creare un modello quanto più accurato possibile, che possa indicare momento e magnitudo esatti dei terremoti.

Si vanno a prendere in considerazione a questo punto alcune microstrutture, dette “ripetitive” all’interno di un periodo quasi lungo, che è definito “finestra temporale”.

Infine bisogna prendere in considerazione gli indicatori che rappresentano quanta energia si sia scaricata nel tempo e sono molto utili per la previsione della magnitudo.

I modelli di previsione sviluppati sono applicabili ad altri precursori: composizione e torbidità delle sorgenti delle sorgenti, deformazioni del terreno, variazioni del campo mangetico terrestre, del livello dell'acqua nei pozzi, l'accumulo della tensione crostale.

Le osservazioni compiute hanno potuto appurare che all’interno di un andamento temporale dei precursori è possibile individuare delle "finestre temporali/microstrutture" entro le quali la probabilità che si verifichino forti terremoti è molto alta.

Le forme delle finestre temporali possono essere studiate come segnali premonitori delle scosse consentendo di prevedere i terremoti con giorni-settimane d'anticipo sulla base della formazione di microstruture e con l’analisi degli indicatori veloci.

La teoria è che le microstruture che si sviluppano  prima di un terremoto principale contengono una serie d’informazioni che influenzano la formazione di microstrutture più complesse nelle quali è scritta la storia sismica della zona indagata.

Nell’analisi del grafico, occorre prestare attenzione a quali possono essere gli indizi per capire che qualcosa di grosso stia per avvenire.

La procedura d’analisi applicata ai precursori consente una valida decodifica dei segnali e la conoscenza, con una certa attendibilità, il livello che tali indicatori devono raggiungere per essere considerati premonitori e quindi di rivelare in anticipo l’intensità del terremoto e quando questo avverrà.

Intensità e la magnitudo del sisma sarebbero quindi possibili da prevedere, mentre la localizzazione della scossa resterebbe individuabile non in punto, ma in una zona la cui ampiezza varierà in funzione della dimensione dell’area analizzata.

SEQUENZA SISMICA DELLA CALABRIA MERIDIONALE-SICILIA ORIENTALE 07/2012

Due terremoti caratterizzano la sequenza sismica della Calabria meridionale - Sicilia orientale nel 1978.

Il primo è accaduto il 11 marzo 1978 (Calabria meridionale Mb = 5,6 ) ed il secondo il 14 aprile 1978 (Golfo di Patti Ms = 5,7 ).

La profondità del primo evento è di 33 km, quella del secondo di 14 km.

Andando indietro nel tempo l’evento più importante è stato quello del 28 dicembre 1908 (Calabria meridionale Mw = 7,24).

La sequenza sismica (fig.1) evidenzia una regolare fase d’assestamento dopo il terremoto del 11 marzo 1978 ed una successiva fase di rilascio d'energia caratterizzata da più eventi di magnitudo compresa tra 4,0 e 4,9 M.

Dal mese d'agosto del 2003 la serie temporale dei valori di magnitudo mostra una seconda fase di rilascio d’energia con alcuni foreshocks “caratteristici” ben posizionati all’interno della sequenza sismica.

Dal mese di maggio 2008 sull’indicatore EPTM1 si è attivato un segnale d’attenzione di medio-breve perido al quale è seguito un evento di 4,8 Mw che al momento appare di chiusura del ciclo.

Il valore della magnitudo e l’epicentro di un’eventuale evento principale sono riportati nelle tabelle seguenti.

Per la previsione di lungo periodo sono stati utilizzati i dati registrati dal 01/01/73 al 06/07/11 (fino all’ultima scossa) mentre per quella di medio-breve periodo i dati registrati dal 01/08/03 al 06/07/11.

Previsione dell’epicentro

Area analizzata

Latitudine:   39N  -   37,5N

Longitudine:    17E  -    14E

ALGORITMO	EPICENTRO PREVISTO
ERM2	Lat. 38,008 Long. 15,025
ERM3	Lat. 38,132 Long. 15,07
ERM6	Lat. 38,232 Long. 15,258

Previsione del valore della magnitudo (lungo periodo)

ALGORITMO	MAGNITUDO PREVISTA
EPTM1	7,2 - 7,9 M
EPTM2	7,55 – 7,25 M
EPTM3	7,3 M
EPTM4	4,4 M

Previsione del valore della magnitudo (medio-breve periodo)

ALGORITMO	MAGNITUDO PREVISTA
EPTM1	6,3 - 7,0 M
EPTM2	6,4 - 6,3 M
EPTM3	6,4 M
EPTM4	6 M
EPTM12	4,8 M

Figura 1 - Serie temporale dei valori di magnitudo e previsione del valore della magnitudo.

Figura 2 - Previsione dell'epicentro con gli algoritmi ERM2-3-6.

SEQUENZA SISMICA DELLA PIANURA PADANA EMILIANA 07/2012

Tra il 17 e venerdì 27 luglio, le aree interessate dagli eventi del 20 e 29 maggio 2012 sono state temporaneamente influenzate positivamente (bassa attività sismica) dalla microstruttura del tipo “2Ma” che continuerà a farsi sentire anche nei prossimi giorni.

Vediamo, nei dettagli, l’evoluzione della sequenza nel breve e medio periodo (fig. 1), in base alle elaborazioni dei modelli EPTR.

La bassa attività sismica è destinata a continuare proponendo scosse inferiori a 3 M con punte fino a 3,4-3,7 M nel breve e medio periodo.

Sulla parte terminale della sequenza non sono presenti anomalie sismiche o microstrutture con implicazioni negative, l’indicatore di forza della sequenza mostra valori abbondantemente sotto la linea dello zero (fig.2).

Il conteggio del numero d'eventi della fase d’assestamento evidenzia l’assenza di una scossa di magnitudo 3,4-3,7 M nella struttura complessiva della sequenza sismica, il cui accadimento è da considerarsi del tutto normale. 

Sulla figura 3 (carta delle fratture), sono riportate le aree (perimetrate con linee di colore rosso) dove nel lungo periodo esiste la probabilità di avere scosse di media e forte magnitudo.

Il settore settentrionale è quello a rischio più elevato, con possibilità di scosse maggiori di 4,3M.

In sintesi: sulla base dei dati disponibili, in questo momento non sono possibili scosse di forte magnitudo nelle aree interessate dai sismi del 20 e 29 maggio.

Il prossimo aggiornamento sulla struttura della sequenza sismica e sulla sua evoluzione nel lungo periodo (riferita a tutta la Pianura Padana) sarà pubblicato dopo l’accadimento di una scossa di magnitudo 3,4-3,7 M.

Per la chiusura ufficiale della sequenza si rimanda al rapporto finale degli enti istituzionali.

Le analisi sulla sequenza sismica sono state eseguite con il modello sperimentale EPTR in fase di completamento e di verifica.

Figura 1- Serie temporale dei valori di magnitudo.

Figura 2 - Indicatore di forza della sequenza sismica.

Figura 3 - Carta delle fratture e delle aree dove nel lungo periodo esiste la probabilità di avere scosse di media e forte magnitudo.

SEQUENZA SISMICA DEL GOLFO DELL'ALASKA

Tre grandi terremoti caratterizzano la sequenza sismica del Golfo dell'Alaska durante il 1987-1988.

Il primo accaduto il 17 novembre 1987 (Mw = 7,0 ), il secondo il 30 novembre 1987 (Mw = 7,9 ) ed terzo il 6 marzo 1988 (Mw = 7,8 ).

La profondità dei tre eventi è di circa 10 km.

La sequenza sismica di breve periodo che ha innescato l’evento di  7,9 Mw è iniziata nel mese novembre del 1983 con un evento di magnitudo 5,3 Mw, seguito da tre scosse di magnitudo compresa tra 5,7 e 6,4 Mw.

Il terremoto principale è stato preceduto da 52 eventi di magnitudo inferiore a 5,7 M inseriti in un quadro tecnico negativo.

Gli indicatori EPTM1 ed EPTM1-M hanno fornito elementi di criticità qualche ora prima dell’evento più importante attivando il segnale d’attenzione di breve periodo.

Per la previsione della magnitudo del terremoto del 30 novembre 1987 sono stati utilizzati i dati registrati dal 01/12/83 al 30/11/1983 (fino alla penultima scossa) mentre per quella dell’epicentro i dati registrati dal 01/01/73 al 30/11/1983.

Previsione dell’epicentro

EVENTO DEL 30/11/87 – 7,9 Mw

Latitudine 58,68 – Longitudine  -142,79

Area analizzata

Latitudine:   64N  -   54N

Longitudine:    133W  -    153W

ALGORITMO	EPICENTRO PREVISTO
EPTM2	Lat. 59,42 Long. -143,977
EPTM3	Lat. 59,513 Long. -145,122
EPTM6	Lat. 59,933 Long. -143,968

Previsione del valore della magnitudo

EVENTO DEL 30/11/87 – 7,9 Mw

ALGORITMO	MAGNITUDO PREVISTA
EPTM1	7,6 - 8,3 M
EPTM2	9,25 - 8,7 M
EPTM3	8 M
EPTM4	8,4 M
EPTM8	7,9 - 9,2M
EPTM12	7,7 M

Figura 1 - Previsione del valore della mangitudo del terremoto del 30 novembre 1987.

Figura 2 - Previsione dell'epicentro del terremoto del 30 novembre 1987.

TERREMOTO DEL CILE DEL 2010

Alle ore 03:34 locali (6:34 UTC), del  27 febbraio 2010, un devastante terremoto di magnitudo 8,8 si è verificato a largo della costa del Maule in Cile.

È stato il più forte terremoto che ha colpito il Cile dal 1960 (9,5 Mw, il più forte mai registrato).

La sequenza sismica che ha innescato l’evento di  8,8 Mw è iniziata il 18 dicembre 2008 con un evento di magnitudo 6,2 Mw, seguito da numerose scosse secondarie di magnitudo 5,0-6,0.

Sull’indicatore EPTM1 s’individua molto bene il segnale d’attenzione di breve  periodo che si è attivato nel mese di gennaio 2010.

Per la previsione dell’epicentro e della magnitudo del terremoto del 27 febbraio 2010 sono stati utilizzati i dati registrati dal 01/09/2008 al 12/02/2010 (fino alla penultima scossa).

Previsione dell’epicentro

EVENTO DEL 27/02/10 – 8,8 Mw

Latitudine -73,83 – Longitudine  -72,7

Area analizzata

Latitudine:   32N  -   40N

Longitudine:    68W  -    76W

ALGORITMO	EPICENTRO PREVISTO
ERM2	Lat. 34,106 Long. -116,431
ERM3	Lat. 34,123 Long. -116,415
ERM6	Lat. 34,211 Long. -116,49

Previsione del valore della magnitudo

EVENTO DEL 27/02/10 – 8,8 Mw

ALGORITMO	MAGNITUDO PREVISTA
EPTM1	7,3 - 7,9 M
EPTM2	9,1 - 9,0 M
EPTM3	7,5 M
EPTM4	8,4 M
EPTM12	8,6 M

Figura 1 - Serie temporale dei valori di magnitudo.

Figura 2 - Previsione dell'epicentro del terremoto del 27 febbraio 2010.

Figura 3 - Riduzione dell'area d'analisi e previsione dell'epicentro del terremoto del 27 febbraio 2010.

EFFETTI DEL TERREMOTO DEL 1980 SULLA SORGENTE DI “CAPOSELE”(AV).

Serie temporale delle portate medie mensili  dal 1975 al 1 gennaio 1986.

Nella figura 1 sono riportate le portate medie mensili della sorgente di Caposele situata in prossimità dell’epicentro del terremoto del 23 novembre del 1980.

Il grafico mostra chiaramente un incremento delle portate in corrispondenza dell’evento sismico del 1980 non dipendente dal regime delle precipitazioni.

Da un valore inferiore ai 4,5 m³/s nei giorni precedenti il 23 novembre, le portate sono aumentate fino ai circa 7,5 m³/s nel mese di dicembre (60% d'aumento).

L’incremento temporaneo della portata delle acque sorgive, probabilmente è legato ad un aumentato la permeabilità delle rocce prima e dopo il terremoto.

Analisi TR-V

Per questa'analisi sono stati utilizzati i valori delle portate medie mensili ricavati dal grafico elaborato da Eposito E.  ed altri, riportato nella ricerca “Effetti idrologici associati con i terremoti dell’Appennino meridionale” Gruppo Nazionale di Geofisica della Terra Solida - Atti del 16° Convegno Nazionale Roma, 11 - 13 novembre 1997.

I valori delle portate nel corso del 1979 hanno superato a soglia dinamica (triangolo rosso), fornendo un forte segnale con obbiettivo in area 7-8 m³/s^.

Al forte movimento ascendente è seguita un’inversione verso valori prossimi a quelli che hanno preceduto la fase iniziale (prima del 1977).

L’indicatore ITC evidenzia un trend positivo iniziato nel 1977, che anticipa d'alcuni anni il rialzo delle portate avvenuto prima del sisma del 1980.

Conclusioni

Il terremoto dell’Irpinia del 1980, utilizzando come precursore sismico le variazioni della portata media mensile,  era prevedibile sia dal punto di vista grafico-algoritmico e temporale.

Gli indicatori hanno fornito in anticipo un chiaro segnale d’allerta ed un’area-obiettivo prossima a quella che si è verificata in occasione dell’evento sismico del 1980.

Figura 1 – Portate medie mensili della sorgente di Caposele

(Grafico modificato, da Esposito E, Porfido S. Tranfaglia G. e Avino R., 1997).