ITALY EARTHQUAKES AND BRANCHING STRUCTURES
Gıulıo Riga e Paolo Balocchi
Sono state analizzate le
strutture ramificate dei terremoti più forti presenti nella sequenza sismica
mensile dell’Italia dal 1905 al 2016 costruita utilizzando l’evento di maggiore
magnitudo registrato durante il mese.
Gli eventi utilizzati per
questa analisi sono stati estratti dai cataloghi PDE-USGS dal 1905 al 1984 e
ISIDE-INGV dal 1985 al 2016, fissando i range delle profondità ipocentrali e dei valori della magnitudo in modo da
ottenere una sequenza sismica con caratteristiche evolutive accettabili per
l’analisi eseguita.
Nella figura 1 è riportata in
modo grafico, la sintesi delle analisi
dei dati sismologici, relativi alla sequenza sismica dell’Italia dal
1905 ai giorni nostri, attraverso il metodo delle “strutture ramificate” (branching structures), dove è possibile
ricavare delle informazioni sull’evoluzione spazio-temporale della sismicità
osservata e fare considerazioni su quella futura.
I terremoti più energetici
delle strutture ramificate individuate sono i seguenti:
1908 Terremoto della Sicilia
1976 Terremoto del Friuli
1980 Terremoto dell’Irpinia
1997 Terremoto dell’Umbria
2002 Terremoto di Palermo
2009 Terremoto de L’Aquila
2012 Terremoto dell’Emilia
2016 Terremoto di Amatrice
Dai dati di sismicità, è
possibile individuare una prima struttura ramificata principale formatasi dopo
il punto sorgente di Mw 7.2 del 28/12/1908, caratterizzata da 5 stadi evolutivi che
portano alla formazione del punto di innesco (TP) durante lo stadio di
attivazione 1 (Trigger stage)
e al segnale di allerta di Settembre 2008.
Tali stadi evolutivi
rappresentano le fasi di accumulo di energia e di attivazione seguiti dalla
fase di rilascio di energia di tipo “Progressive earthquakes” composta da due
foreshoks e dal mainshock di Mw 6.1 de L’Aquila (06/04/2009).
I nodi dei rami sismici della
struttura ramificata principale sono rappresentati da importanti eventi
sismici: Irpinia, Ms 6.9 del 23/11/1980; Umbria, ML 5.8 del 26/09/1997; Palermo
ML 5.6 del 06/09/2002.
All’interno di questa prima
struttura evolutiva, sono presenti strutture minori dove i rami di ordine
maggiore iniziano dai terremoti della Sicilia, Irpinia e Umbria (punti
sorgente) i cui relativi TP anticipano i
forti terremoti collocati ai nodi della struttura ramificata principale.
Il terremoto de L’Aquila del
06/04/2009 ha determinato la formazione di una seconda e successiva struttura
ramificata di 3° ordine, dove ai nodi dei rami sismici sono evidenziati dei
terremoti importanti come quello dell’Emilia di Mw 5.8 del 20/06/2012.
La fase di accumulo di energia
porta alla formazione di un TP e di un
segnale di allerta di breve periodo del Luglio 2016, che anticipano la
fase di rilascio di energia di tipo “Progressive earthquakes” con il terremoto
di Mw 6.0 di Amatrice del 24/08/2016.
Anche in questo caso, al suo
interno è visibile una struttura ramificata di ordine minore, con il relativo
TP che anticipa il terremoto dell’Emilia.
E’ evidente come i due segnali
di attenzione di Settembre 2008 e quello di Luglio 2016 rappresentano il
passaggio da una struttura ramificata e la successiva, definendo una relazione
di continuità spazio-temporale tra l’accadimento dei diversi terremoti.
Inoltre si evidenzia come un
ruolo importante lo gioca il terremoto de L’Aquila, che dall’analisi condotta
con il metodo delle branching structures
ha innescato il terremoto di Amatrice, probabilmente a causa della variazione
dello stress di Coulomb.
Dall’analisi della sequenza sismica
con il metodo adottato, è possibile ricavare informazioni sulla possibile
evoluzione futura della sequenza.
Alla scala di osservazione
(territorio nazionale), il terremoto di Amatrice rappresenta il punto sorgente
di una struttura ramificata successiva di ordine minore ed anche un foreshock
provvisorio che potrebbe portare allo sviluppo di un terremoto di magnitudo
massima compresa tra Mw 7.0-7.5.
Tale range è ricavato
dall’interpretazione grafica della struttura ramificata, utilizzando il ramo di
5° ordine.
Figura
1 – Strutture ramificate dell’Italia.
Bibliografia
Falcucci,
E., Gori, S., Moro, M., Pisani, A.R., Melini, D., Galadini F. and Fredi,
P.(2011) The 2009 L'Aquila earthquake (Italy): What's next in the region? Hints from stress diffusion analysis and normal fault
activity. Earth and Planetary Science Letters, 305, pp. 350–358.
Riga, G. and Balocchi, P. (2016) Short-Term Earthquake
Forecast with the Seismic Sequence Hierarchization Method. Open Journal of
Earthquake Research, 5, pp. 79-96. doi: 10.4236/ojer.2016.52006
Riga, G. and Balocchi, P. (2016) Seismic Sequence
Structure and Earthquakes Triggering Patterns. Open Journal of Earthquake
Research, 5, pp. 20-34. doi: 10.4236/ojer.2016.51003
Riga, G. and Balocchi, P. (2016) How to Predict
Earthquakes with Microsequences and Reversed Phase Repetitive Patterns. Open Journal of
Earthquake Research, 5, pp. 153-164. doi: 10.4236/ojer.2016.53012
Viti, M., Mantovani, E., Babbucci, D., Cenni, N. and
Tamburelli, C. (2015) Where the next strong earthquake in the Italian
peninsula? Insights
by a deterministic approach. Bollettino di Geofiica Teorica ed Applicata Vol.
56, n. 2, pp. 329-350.
