di Enzo Mantovani (docente di Fisica Terrestre presso il Dipartimento di Scienze Fisiche, della Terra e dell’Ambiente dell’Università di Siena) – In alcuni articoli apparsi su Meteoweb nel 2014 e 2015 (a,b,c,d), abbiamo suggerito che in molte zone italiane la pericolosità sismica prevista con metodi probabilistici (PSHA) dalle vigenti mappe di pericolosità può essere significativamente sottostimata. Per giustificare questa considerazione, veniva mostrato che gli effetti attesi da tali mappe nelle zone in questione sono molto inferiori a quelli prodotti da terremoti avvenuti. Queste larghe differenze possono essere difficilmente giustificate dalle argomentazioni talvolta addotte dagli autori di tali mappe, sia relative alla natura geologica del sito che ad altre possibili cause. Per capire bene questo problema, può essere utile riconsiderare uno dei casi in cui il problema è più evidente, riguardante le Regioni Umbria e Marche.
Queste due Regioni hanno subito in passato gli effetti di numerose scosse forti, come riportato nella tabella sottostante.
La reazione più istintiva a questa consapevolezza dovrebbe essere quella di realizzare un’efficace difesa da eventuali ripetizioni di tali calamità, adeguando le caratteristiche degli edifici nuovi e del patrimonio edilizio esistente agli scuotimenti subiti in passato. Questa ragionevole intenzione è però scoraggiata dalla “carta di pericolosità” elaborata con la procedura probabilistica attualmente in vigore (PSHA, Gomez Capera et alii, 2010), che prevede effetti molto limitati rispetto a quelli documentati nella storia sismica, come si può vedere nella Fig. 1. Per esempio, si può notare che per la maggior parte del territorio umbro-marchigiano nei prossimi 50 anni la probabilità di avere scosse di I>VIII è ritenuta molto bassa (<10%), e che solo in una minuscola parte dell’Umbria meridionale (dove si è verificata la scossa del 1703 di I=XI ed i terremoti dell’Agosto e Ottobre 2016) la previsione si eleva al grado IX.
Poichè i danni previsti per una scossa di grado VIII non sono molto gravi (Fig. 1), la carta attuale potrebbe indurre un pericoloso abbassamento dell’attenzione e della prevenzione dal pericolo terremoto. Infatti, come già ampiamente argomentato nelle precedenti note apparse su MeteoWeb sopra ricordate ed in precedenti pubblicazioni (Mantovani et alii, 2012, 2013, 2014), le ottimistiche previsioni della carta ottenuta con la procedura probabilistica possono non essere affidabili, derivando da una metodologia basata su assunzioni chiaramente in contrasto con la natura dei terremoti e con una configurazione delle zone sismogenetiche scarsamente compatibile con l’attuale assetto tettonico.
Il fatto che le carte vigenti di pericolosità possano comportare gravi sottovalutazioni della pericolosità sismica in varie zone è già stato preso in considerazione dalle Regioni Toscana ed Emilia-Romagna, le quali hanno opportunamente promosso indagini mirate ad acquisire stime più realistiche della pericolosità sismica. I risultati delle indagini, svolte in collaborazione con il Dip.to di Scienze Fisiche, della Terra e dell’Ambiente dell’Università di Siena, sono dettagliatamente descritti in alcune estese ed articolate pubblicazioni (Mantovani et alii, 2012, 2013) di cui MeteoWeb ha già mostrato i risultati.
Le indagini sopra citate hanno comportato l’analisi di tutte le informazioni attualmente disponibili nell’intero Appennino centro-settentrionale, portando quindi all’acquisizione di elementi conoscitivi anche sulla pericolosità sismica di regioni adiacenti. Gli importanti risultati ottenuti da questo studio per Toscana ed Emilia-Romagna suggerirono di estendere ad Umbria e Marche la metodologia utilizzata al fine di ottenere una nuova e più opportuna valutazione della pericolosità sismica (Mantovani et alii, 2014), disponibile agli indirizzi indicati in Bibliografia.
La carta finale risultante dello studio sopra citato è mostrata in Fig.2.
Il merito principale di questa carta è quello di fornire un’informazione attendibile sui danni attesi comune per comune ricavata da un’analisi non fuorviante della storia sismica e delle conoscenze disponibili sull’assetto tettonico. La carta ottenuta con procedure probabilistiche (Fig. 1), invece, offre un quadro ipotetico non fedele ai dati originali e fortemente condizionato dalla convinzione arbitraria che si possa valutare la probabilità delle scosse future. Il risultato finale di tale procedura, presentato come un prodotto scientifico, prevede che per molti comuni delle due Regioni le intensità previste con alta probabilità sono sensibilmente più basse di quelle avvenute ripetutamente in passato. Sembra strano che la politica di difesa dai terremoti nelle due Regioni in oggetto sia basata sui risultati di una procedura probabilistica che presenta tali evidenti limitazioni.
In un nostro articolo apparso su meteoweb il 21 giugno 2014 veniva asserito che “nel caso in cui una delle forti scosse avvenute nel passato, con I > VIII, si verificasse nuovamente, eventualità che nessuno può ragionevolmente escludere o ritenere poco probabile, le misure di prevenzione basate sulla carta riportata in Fig.1 risulterebbero insufficienti o anche drammaticamente insufficienti rispetto ai danni previsti.”
Queste tristi previsioni sono state purtroppo confermate da quanto è successo in seguito alle scosse dell’Agosto ed Ottobre di quest’anno, quando scosse di intensità valutate X e X-XI hanno devastato le zone situate tra Amatrice e Norcia (Galli et alii, 2016). Peraltro, tali livelli di intensità macrosismica sono in accordo con quanto riportato da Mantovani et alii (2014), che suggeriva un’intensità massima pari ad XI MCS per il comune di Norcia e X per i comuni di Arquata del Tronto, Castelsantangelo sul Nera, Preci e Visso.
Un’ ulteriore, importante informazione su questo aspetto è fornita dai dati acquisiti dalla rete accelerometrica gestita dal Dipartimento della Protezione Civile (DPC), che mettono in evidenza una cospicua differenza tra i livelli scuotimento del terreno previsti dalle carte ufficiali e quelli osservati. In particolare, i dati disponibili (ReLUIS-INGV Workgroup, 2016) mostrano che le stazioni accelerometriche di Norcia, Arquata del Tronto, Campi e Forca Canapine, distanti meno di 15 km dall’epicentro delle scosse del 24 Agosto (M=6), 26 Ottobre (M=5.9) e 30 Ottobre (M=6.5), hanno registrato accelerazioni orizzontali massime del terreno (PGA) pari rispettivamente a 0.38g, 0.46g e 0.65g ed 1g, dove g è l’accelerazione di gravità. Tali valori sono sino a 3 volte maggiori della PGA attribuita a quella zona con la valutazione probabilistica della pericolosità sismica (tra 0.275g e 0.300g).
La discrepanza è ancora più accentuata se si considerano gli spettri di risposta elastici, i quali definiscono le accelerazioni subite dagli edifici in relazione al loro periodo naturale di oscillazione. Tale parametro dipende dalla configurazione strutturale del manufatto ed in particolare dalla sua altezza, tanto che può essere approssimativamente stimato dividendo per 10 il numero di piani. In tal modo, un edificio di 10 piani oscilla con un periodo di circa 1 secondo e così via. Lo spettro di risposta riportato in figura 3 mostra che per i periodi naturali attorno a 0.3 secondi (corrispondenti ad edifici di 3-5 piani), l’accelerazione orizzontale prodotta dalla scossa del 24 Agosto (descritta dalle curve rossa e blu nel grafico) ha raggiunto valori tra 1 e 2g, giustificando i gravissimi danni osservati. Infatti, il patrimonio edilizio della dorsale appenninica è prevalentemente costituito da edifici relativamente bassi, che hanno maggiormente risentito dello scuotimento sismico. D’altra parte, lo spettro di risposta teorico previsto dalle normative vigenti (Norme Tecniche per le Costruzioni, DM 14/1/2008 e successiva Circolare 617/2009) e costruito in base alla PGA valutata con la procedura probabilistica, prevede un’accelerazione massima di circa 0.7g (il tratto orizzontale della linea verde tracciata in figura 3). La discrepanza tra lo spettro di risposta osservato e lo spettro teorico, previsto dalla normativa vigente, è ancora più marcata nel caso riportato in figura 4, che si riferisce alla scossa del 30 Ottobre 2016 (maggiori dettagli sono riportati in ReLUIS-INGV Workgroup, 2016).
Nonostante che la scarsa efficacia delle attuali carte di pericolosità nelle zone recentemente colpite sia stata così clamorosamente confermata dai fatti reali, qualsiasi tentativo di informare la gente su un problema così grave incontra resistenze da parte del DPC. Recentemente (20 novembre) è apparso sulla stampa un nostro comunicato in cui segnalavamo il problema in oggetto, che sarebbe stato discusso in una pubblica conferenza. In risposta a questa comunicazione, è subito apparsa sullo stesso quotidiano una replica del DPC in cui le nostre valutazioni sono state in pratica squalificate, definendole come “il modello di pericolosità di un singolo ricercatore, ”che quindi non può essere considerato più importante di un prodotto condiviso dall’intera comunità scientifica.
Questo tentativo di aggirare il problema da parte degli Esperti del DPC-INGV non è confortato dalla realtà. In letteratura ci sono numerosi pronunciamenti di importanti esperti italiani e mondiali che sottolineano le gravi incongruenze del metodo probabilistico utilizzato per elaborare le attuali carte di pericolosità sismica (p. e., Mulargia e Geller (Ed.), 2003; Stein et alii, 2012; Rugarli, 2014; Geller et alii, 2015; Panza e Peresan, 2016). Penso che per i cittadini sarebbe molto più utile che gli Esperti del DPC-INGV spiegassero perché ritengono ingiustificate le perplessità che vengono da molti espresse sull’efficacia delle carte PSHA e soprattutto spiegassero perché gli effetti dei terremoti recenti sono stati molto superiori a quelli previsti dalla carte suddette. Nel sito dell’INGV si può leggere: cambiare le carte attuali sarebbe molto complicato perché i sismologi non sono tenuti a conoscere quale possa essere il terremoto massimo che ci si può attendere in una data zona. Una qualsiasi persona di buon senso tende a pensare che se una zona ha generato in passato scosse di una data intensità, vuol dire che ospita faglie capaci di generare di nuovo terremoti di quelle dimensioni. Nessun tipo di algoritmo statistico può permettere di escludere (o ritenere poco probabile) che questo avvenga in qualsiasi istante. Per cui un’ elementare prudenza (al di sopra di qualsiasi analisi scientifica) suggerisce di costruire in quella zona edifici capaci di resistere per lo meno alle intensità massime osservate in passato. Non è un caso che questo ragionamento ci abbia portato a elaborare carte di pericolosità che sono poi risultate compatibili con i danni effettivamente osservati nelle zone recentemente disastrate (Mantovani et alii, 2014). E’ ragionevole pensare che se le nostre carte fossero state imposte ai tecnici che hanno operato in quelle zone gli effetti dei danni sui manufatti successivamente edificati o ristrutturati sarebbero stati sicuramente inferiori a quelli osservati.
La risposta degli Esperti DPC alle varie sollecitazioni ricevute per aggiornare le carte di pericolosità è stata quella di concedere all’INGV un cospicuo finanziamento per fondare il Centro di Pericolosità Sismica, incaricato di studiare il problema. Questa iniziativa (basata sull’assunzione arbitraria che le conoscenze più avanzate sul problema siano possedute dall’Ente sopra citato) non ha certo favorito una serena valutazione critica delle carte vigenti, in quanto per procedere a eventuali revisioni gli autori di tali carte (INGV) dovrebbero ammettere di avere precedentemente scelto una metodologia inadeguata. Anche se in teoria la revisione dovrebbe essere fatta in collaborazione con la comunità scientifica, la possibilità che opinioni diverse da quelle dell’INGV siano prese in seria considerazione sono limitate.
La realizzazione di un nuovo modello di pericolosità sismica, denominato MPS16, è stato annunciato dal suddetto Centro nell’Aprile 2015 e dovrebbe essere pubblicato il prossimo anno. In ogni caso si tratterà di un aggiornamento della procedura probabilistica PSHA, cioè la stessa su cui sono basate le attuali carte di pericolosità.
Per citare un esempio sui possibili inconvenienti che possono derivare dall’attuale strano rapporto tra Enti erogatori di risorse e ricercatori, posso riportare alcune esperienze personali. Per un anno il nostro gruppo di ricerca ha ottenuto un finanziamento per svolgere un’indagine sul riconoscimento delle zone sismiche più esposte alle prossime scosse forti. Al convegno finale del progetto S3 (settembre 2013), abbiamo presentato una proposta che suggeriva la massima probabilità di scosse nell’Appennino centro settentrionale. L’unico commento che abbiamo ricevuto come giudizio finale sui risultati consegnati è stata l’osservazione che nella nostra ricerca non avevamo utilizzato i dati forniti dall’INGV. Nell’anno seguente, alla nostra richiesta di ottenere un nuovo finanziamento per le indagini da noi proposte ci siamo resi conto che il proseguimento della nostra attività avrebbe avuto dei problemi se non ci fossimo adeguati alle interpretazioni correnti (quali potevano essere ?). Il risultato finale di questa triste storia è che abbiamo ritirato la nostra richiesta. Questo epilogo contrasta con il fatto che i terremoti di quest’anno sono avvenuti all’interno della zona che era stata da noi segnalata.
Nel 2013, alla fine di un anno di progetto, abbiamo segnalato ai responsabili DPC che sarebbe stato opportuno avere da parte loro un giudizio finale, mirato a chiarire quali risultati pratici utilizzabili per la difesa dai terremoti erano stati ottenuti dai vari gruppi di ricerca coinvolti. Un documento che sarebbe poi stato indubbiamente utile per chi avesse il compito di scegliere le ricerche più proficue da finanziare nell’anno successivo. Forse abbiamo espresso questa proposta con voce troppo bassa, visto che non abbiamo mai avuto risposta. Evidentemente, non dobbiamo essere stati i soli ad avere dubbi sull’utilità pratica delle ricerche portate avanti da quei progetti (finanziati con milioni di euro), perché dopo un altro anno di progetto i finanziamenti dedicati a quelle ricerche sono stati azzerati (Qualcuno si è forse posto la domanda da noi formulata, non trovando risposte convincenti ?)
Amaramente, possiamo solo ricordare che il risultato che avevamo prodotto con quel progetto DPC (Viti et alii, 2015; Mantovani et alii, 2016) poteva avere una applicazione pratica diretta, nel senso che avrebbe potuto aiutare la scelta del più efficace sviluppo cronologico del piano di prevenzione che adesso tutti auspicano.
Comunque, per quanto riguarda le carte di pericolosità, è confortante sapere che ci sono professionisti e imprese di costruzione che hanno la possibilità di valutare l’efficacia di tali carte senza essere condizionati da pressioni di parte. Con nostra notevole soddisfazione (anche se avvelenata dalle tragedie sismiche di Agosto e Ottobre) abbiamo ricevuto varie comunicazioni da professionisti che hanno operato nelle zone terremotate, i quali ci hanno segnalato che gli effetti da loro osservati sul terreno sono molto compatibili con quelli previsti dalle nostre carte di pericolosità relative alle Regioni Marche e Umbria e (come descritto sopra) molto superiori a quelli previsti delle carte ufficiali. Alcuni ci hanno anche confidato che nei loro interventi edilizi precedenti avevano assunto come obiettivo un livello di sicurezza più elevato rispetto a quello indicato dalle carte ufficiali (da loro ritenuto sottostimato).
Recentemente, il Governo ha deciso di far partire il piano di prevenzione Casa Italia, stanziando due miliardi all’anno per opere di prevenzione (se abbiamo capito bene). Come verranno impiegati i primi fondi ? Se saranno divisi omogeneamente tra tutte le zone sismiche italiane il beneficio ottenuto da ogni singola zona sarà molto scarso. Se si sceglieranno zone dove concentrare le risorse, in base alla pericolosità assoluta o in base ad altri criteri, il rischio di continuare a vedere ancora per molto tempo i disastri attuali è molto elevato, poichè il percorso dei prossimi terremoti forti non è certo controllato dalla pericolosità assoluta, ma è invece frutto dell’attuale situazione sismotettonica nell’area in esame. Quest’ultimo fatto implica che la metodologia che ha le maggiori possibilità di riconoscere le zone sismiche italiane più esposte alle prossime scosse forti è quella deterministica, cioè quella che sfrutta le attuali conoscenze sul quadro tettonico attuale e sulla sua connessione con la distribuzione dei forti terremoti. Il gruppo di ricerca dell’Università di Siena si sta dedicando a questo tipo di indagine da oltre 40 anni. Il fatto che le aree da noi riconosciute come prioritarie nel 2013 (siano poi state poi interessate dai recenti terremoti ci incoraggia a proseguire le nostre ricerche, anche se l’esiguità dei finanziamenti attualmente disponibili per tali indagini rende le cose molto complicate.
Le considerazioni riportate in questa nota sono state comunicate in una pubblica conferenza tenuta a Siena il 23 novembre scorso presso l’Accademia dei Fisiocritici, come iniziativa congiunta di quel Centro Culturale e dell’Università di Siena.
Per chiudere, ritengo assolutamente necessario chiarire che le espressioni comparse sulla stampa riguardo all’inerzia della Protezione Civile non mi appartengono. Penso che nessuno possa permettersi di proferire tali giudizi su un Ente che merita la riconoscenza di tutta la Nazione per le attività svolte con grandissima efficacia e altissima umanità nelle zone terremotate e per tante altre utilissime iniziative. Le nostre considerazioni erano (ovviamente) solo riferite a chi si occupa di stima della pericolosità sismica, con il primario scopo di stimolare (a vantaggio dei cittadini) una maggiore apertura del DPC verso tutte le competenze e conoscenze disponibili sul tema della pericolosità sismica. La cosa che sarebbe più importante, per garantire ai cittadini la possibilità di essere correttamente informati sul rischio sismico, è l’organizzazione di incontri pubblici aperti a tutti gli interessati, dove sia possibile esporre e discutere criticamente, con tempi adeguati, tutte le proposte presentate. Non sono comunque molto ottimista sull’esito di questa mia richiesta, perché so che l’idea di un confronto aperto non appassiona molti Esperti che (purtroppo) godono del ruolo di interlocutori scientifici privilegiati del DPC.
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