Terremoti, un’analisi delle conclusioni sul sisma in Emilia

Terremoti, un’analisi delle conclusioni sul sisma in Emilia

Marco Mucciarelli: Laureato in Fisica, sono professore universitario e insegno Sismologia Applicata presso la Scuola di Ingegneria dell’Università della Basilicata. Dal luglio 2012 sono direttore del Centro Ricerche Sismologiche dell’Istituto Nazionale di Oceanografia e Geofisica Sperimentale (OGS). Credo che la divulgazione sia un dovere anche in forme meno consuete e seriose

La rivista Science ha diffuso anticipazioni sul rapporto della commisione Ichese, incaricata di studiare possibili connessioni tra le attività antropiche ed i terremoti del 2012 in Emilia-Romagna.

 

Premesso che:

  1. Non è del tutto corretto commentare un rapporto conoscendone solo le conclusioni;
  2. La connessione tra attività antropiche e sismicità (indotta o attivata) è descritta in numerosi casi in varie parti del mondo;
  3. In Italia esiste un ritardo storico nella conoscenza del fenomeno per ragioni descritte a questo link;
  4. Personalmente resto dell’opinione che è stato un bene non attivare lo stoccagio gas non convenzionale in acquifero di Rivara;
  5. Mi pare estremamente sgradevole che un rapporto richiesto dalle istituzioni italiane non venga reso pubblico in Italia ma compaia su una rivista americana, come un caso di quake-leak;

provo comunque a commentare quanto espresso dalla commisione riportando un po’ di dati, visto che sulla rete fino ad ora ho visto più posizioni stile guelfi/ghibellini che opinioni basate su numeri verificabili.
Vediamo intanto una mappa che localizza i protagonisti: le due scosse sismiche maggiori della sequenza, la zona di estrazione di petrolio di Cavone, il pozzo Rivara e l’impianto geotemico di Casaglia.

Nella mappa sono riportati anche alcuni epicentri di terremoti di cui diremo tra poco.
La commissione Ichese innanzitutto assolve con formula piena due imputati: il pozzo Rivara, dato che nessuna operazione era stata compiuta nè per lo stoccaggio nè per attività di studio, e l’impianto geotermico per teleriscaldamento di Casaglia, attivo da oltre 20 anni ma con differenze di pressione e temperatura tra fluidi estratti ed iniettati molto limitate e non in grado di generare sismicità nè indotta nè attivata.
La commissione si è quindi concentrata sull’unico sospetto rimasto sulla scena del delitto: il campo di estrazione di idrocarburi di Cavone, tra Novi di Modena e Mirandola.

Viene esclusa la possibilità che questa attività abbia indotto (induced) il terremoto dell’Emilia, ma si dice che non si può escludere la possibilità che lo abbia attivato (triggered), fornendo un minimo aumento di sforzo ad una faglia che era pronta a scattare. Trigger in inglese è il grilletto del fucile: se lo tiriamo succede qualcosa solo se l’arma ha già il colpo in canna, e nelle conclusioni del rapporto viene detto che probabilmente la faglia del primo terremoto (20.05.12) era già carica e pronta.
A sostegno di questa ipotesi di attivazione la commissione cita l’andamento della produzione del campo confrontata con la sismicità dell’area.

Non avendo a disposizione tutto il rapporto possiamo ipotizzare che i dati utilizzati dalla commisione siano quelli pubblici: per la produzione quelli del sito UNMIG e per i terremoti quelli del bollettino ISIDE-INGV. Va detto che nelle sue conclusioni la commissione nomina anche dati di pressione, che però non sono pubblicamente disponibili. Da quello che si può capire senza aver letto tutto il rapporto sembrerebbe che i valori di pressione e columi di estrazione siano ben correlati tra loro.
Se si estraggono i terremoti dal 2004 al 19.05.12, bisogna poi compiere due operazioni necessarie: selezionare la profondità e la soglia di completezza, ovvero per non avere influenza da altri fattori considerare le soglie per le quali si presume di non aver perso nessun evento. Senza entrare nei dettagli, le soglie sono tra 0 e 20 km di profondità ed eventi con magnitudo maggiore o uguale a 1.9. Se riportiamo in un grafico le estrazioni mensili e sovrapponiamo i terremoti, otteniamo la figura qui sotto.

La commissione ICHESE si è concentrata sul calo ed aumento di produzione visibile tra fine 2011 ed inizio 2012, postulando che questo sia stato l’innesco della sismicità del 2012 sfociata poi nelle due scosse principali. Guardando il grafico e supponendo ancora una volta che questi siano stati i dati usati dalla commissione, si capisce il perchè ci si sia limitati al “non si può escludere” e non si siano usate invece affermazioni come “è possibile” o “è molto probabile”. Si nota che tra 2010 e 2011 c’è stata una piccola sequenza che è arrivata sino a M=4.5 senza che ci fossero apprezzabili variazioni, così come ci sono state variazioni più brusche che non sono state seguite da eventi sismici.
A rendere dubitativa l’ipotesi di attivazione c’è poi anche la distribuzione spaziale della sismicità dal 2011 fino al maggio 2012, ovvero gli epicentri riportati nella mappa. Si vede uno sciame concentrato più a Nord degli epicentri delle scosse principali che è la sequenza di inizio 2011. Oltre ad alcuni eventi a maggiore profondità si vedono alcuni eventi del 2012 nei pressi di San Felice.
Nelle conclusioni del rapporto si dice che la seconda scossa è stata “triggerata” dalla prima per trasferimento di stress. Ora la cosa che sembra un po’ strana è che il campo Cavone è molto più vicino alla seconda scossa che non alla prima. Se la faglia della seconda scossa era anch’essa pronta a scattare ed è stata attivata dal terremoto del 20.05, perchè non si è mossa lei per prima visto che è più vicina alla supposta sorgente della perturbazione degli sforzi? La stessa commisione ICHESE chiede che vengano fatti calcoli più approfonditi per poter valutare la effettiva intensità dello sforzo generato dalle estrazioni/reiniezioni e le modalità della sua diffusione, e confrontare questi valori con il trasferimento di stress per terremoto.
In tutti i casi noti di sismicità attivata, come in Colorado o Oklahoma, prima di raggiungere la faglia che ha dato la scossa principale è stato possibile osservare una diffusione degli eventi a partire dalla zona di estrazione/reiniezione. Anche in Val d’Agri gli epicentri appaiono molto concentrati vicino al pozzo di reiniezione. Potrebbe anche essere che gli eventi legati alla diffusione dello stress siano stati al di sotto della soglia di completezza, qui piuttosto alta perchè siamo in zona antropizzata (forte runore) e con un elevato spessore di sedimenti (maggiore attenuazione) e non li abbiamo potuti osservare. Del resto credo che non si possa nemmeno escludere che la sismicità vicino a S. Felice sia un normale caso di scosse precedenti la principale, in una versione molto più ristretta della sequenza che ha preceduto il terremoto dell’Aquila.
Concludendo, mi sembra che la commissione non poteva dire più di quello che ha detto vista la carenza di dati. Bisogna anche comprendere che la scienza non è fatta di certezze (per quello c’è la fede). Non è quindi per incapacità dei ricercatori che si usano espressioni come “non si può escludere” oppure “si può affermare con un buon grado di certezza”. Si tratta di traduzioni in linguaggio comune di espressioni di probabilità che non sempre possono essere formalizzate ma che in ogni caso sarebbero comunque difficili da interpretare. Se la commisione avesse detto “c’è un 2% di probabilità che le scosse siano state attivate da attività umane”, ci sarebbe comunque stato chi si sarebbe dichiarato soddisfatto della dimostrazione che le scosse possono essere attribuite all’uomo, mentre qualcun’altro avrebbe detto che dato che al 98% questa probabilità non c’è le scosse sono avvenute per effetti naturali. Il discorso si fa purtroppo ancora più complicato per esaminare casi di sismicità che potrebbe essere stata indotta dall’uomo come gli eventi di Cavriaga, Correggio e Porto San Giorgio: anche se con fatica si potrebbero rianalizzare i dati sismologici, non avendo a disposizione i dati di produzione e di pressione degi impianti non si potrebbero fare studi soddifacenti di correlazione.

Aggiunta del 14.04.14, ore 12: Podcast dell’ intervista sull’argomento a Radio 3 Scienza

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