Terremoti: studio delle Faglie Attive e Capaci (FAC) per la Pianificazione dei territori colpiti dagli eventi sismici del 2016

Per pianificare gli interventi atti a fronteggiare gli eventi sismici, è necessario conoscere le faglie Attive e Capaci (FAC)

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Cosa sono le FAC

Lo studio e la definizione delle Faglie Attive e Capaci (FAC) costituisce il primo passo per la conoscenza del territorio e la pianificazione degli interventi di ricostruzione nelle aree colpite da eventi sismici di media-elevata magnitudo (Mw > 5.5).  Le linee guida della «MICROZONAZIONE SISMICA» (MZS) approvata dalla Conferenza delle Regioni e Province Autonome del 7 maggio 2015, definiscono, ”In accordo con quanto stabilito negli ICMS (Gruppo di lavoro MS, 2008)”, Faglie Attive e Capaci (FAC)quelle faglie che presentano almeno due delle seguenti condizioni preliminari:

  • Si siano attivate almeno una volta negli ultimi 40.000 anni (parte alta del Pleistocene superiore-Olocene);
  • Raggiungano la superficie topografica, producendo una frattura/dislocazione del terreno. Questa definizione si riferisce al piano di rottura principale della faglia (piano su cui avviene la maggiore dislocazione);
  • Ricadano in area epicentrale di terremoti storici con magnitudo Mw ˃ 5.5.

Le FAC possono essere distinte in:

  • FAC_a: Certa e definita. Il piano di rottura principale e fenomeni cosismici ad essa collegati sono riconosciuti con certezza. In questa categoria sono comprese anche le strutture tettoniche secondarie e le zone di trasferimento tra segmenti distinti di una faglia attiva e capace.
  • FAC_b: Incerta. Gli elementi che compongono una faglia attiva e capace e i fenomeni cosismici collegati non sono cartografabili con certezza e/o dettaglio, per assenza di dati o perché non possono essere identificati (zone di trasferimento, gap, erosione, coperture, ecc.)

L’approfondimento della singola FAC comporta la creazione di poligoni che limitino zone ben definite in termini di conoscenza:

  • Zona di Attenzione ZA. Definita già nella MZS di liv. 1, rimanda obbligatoriamente a approfondimenti specifici; 
  • Zona di Rispetto ZR. Dopo l’approfondimento con studi specifici, l’area è individuata intorno alla traccia del piano di rottura principale della faglia attiva e capace ed è identificata con certezza;
  • Zona di Suscettibilità ZSDopo l’approfondimento con studi specifici, è l’area nella quale sono localizzate la traccia del piano di rottura principale della faglia attiva e capace e altre possibili strutture tettoniche secondarie associate al piano di rottura principale, e le zone di trasferimento tra segmenti distinti della faglia.

La Zona di Suscettibilità (ZSFAC) deve essere individuata per tutti i tipi di FAC.

Le ZRFAC e le ZSFAC sono poligoni riportati nelle carte MZS di livello 3. Le linee guida propongono uno schema con dimensioni ben definite:

Le Faglie Potenzialmente Attive e Capaci (FPAC) sono faglie per le quali gli studi dimostrano un coinvolgimento dei terreni del Pleistocene medio-superiore, ma non necessariamente di depositi più recenti di 40.000 anni. Non è prevista alcuna zonazione nella carta MS di liv. 1. Tali faglie verranno, dove presenti, investigate con indagini appropriate al fine di identificarne l’eventuale attività negli ultimi 40.000 anni, oltre che definirne con certezza la geometria.

L‘accordo per lo studio delle FAC

Il 3 ottobre 2020 è stato siglato l’ACCORDO DI COLLABORAZIONE SCIENTIFICA tra Presidenza del Consiglio dei Ministri-Commissario Straordinario per la ricostruzione 2016 e l’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia relativo a La ridefinizione delle Zone di Attenzione delle Faglie Attive e Capaci emerse dagli studi di microzonazione sismica effettuati nei Comuni interessati dagli eventi sismici verificatisi a far data dal 24 agosto 2016”. 

L’accordo (https://sisma2016.gov.it/accordi-e-convenzioni/) scaturisce dalla necessità e dall’urgenza da parte della Struttura Commissariale di definire un percorso che consentisse di affrontare e risolvere la problematica delle Faglie Attive e Capaci (FAC) che presentano interazioni dirette o indirette con i centri e i nuclei abitati e con le previsioni della ricostruzione, ricomprendendo tra queste anche le infrastrutture lineari (strade, ferrovie, life-lines). L’Ordinanza n° 83 del 2 agosto 2019 del Commissario alla Ricostruzione dispone gli studi di approfondimento di alcune FAC presenti sul territorio del “cratere sismico” 2016 al fine di confermare, o meno, la loro presenza e, laddove ne sussistano i presupposti, di definire l’esatta geometria spaziale dell’elemento strutturale.

Gli studi secondo quanto previsto dall’Art. 3 “Programma delle Attività dell’Accordo” sono stati suddivisi in 2 Fasi:

  • Gli studi di Fase 1 hanno riguardato la distinzione delle FAC meritevoli di approfondimento da quelle che possono essere eliminate in quanto non coerenti con il modello sismotettonico regionale e con gli indizi di carattere geologico e geomorfologico ed anche a seguito delle indagini geofisiche in campo.
  • Gli studi di Fase 2 hanno riguardato la raccolta di tutti gli elementi informativi specifici utili per l’identificazione di ciascuna FAC (o tratto di FAC); l’esecuzione di indagini specifiche e la configurazione di un quadro di sintesi per ciascuna FAC.

Le faglie attive e capaci, le deformazioni associate e le zone devono essere cartografate a una scala non inferiore a 1:5.000. Questo lavoro è stato realizzato dall’INGV, che ha sottoscritto l’accordo con la Struttura Commissariale, in collaborazione con Università ed Enti di Ricerca con conclamata esperienza nello studio delle FAC.

Le aree oggetto di studio sono state divise in Lotti e per ogni Lotto è stato definito un referente per Ente:

Le fasi dello studio

Di seguito sono riportati i report relativi alle due fasi dell’accordo con la descrizione dettagliata della Fase 2.

FASE 1  (05.10.2020 – 18.01.2021)

La prima fase di studio è stata finalizzata alla distinzione delle FAC meritevoli di approfondimento (secondo quanto previsto dall’allegato tecnico dell’Ordinanza n° 83) da quelle che potevano essere eliminate in quanto non coerenti con il modello sismotettonico regionale e con gli indizi di carattere geologico e geomorfologico ed anche a seguito delle indagini geofisiche in campo. In particolare, coerentemente con le Linee Guida FAC, per le Faglie Attive e Capaci FAC indicate nelle carte delle MOPS allegate agli Studi di Microzonazione Sismica (Carta delle Microzone Omogenee in Prospettiva Sismica) è stata verificata la sussistenza di almeno due delle condizioni preliminari affinché si potessero eseguire studi di dettaglio sulle FAC in Fase 2.

A supporto della FASE 1 è stato ritenuto opportuno, in alcuni casi, svolgere anticipatamente indagini geofisiche tra quelle indicate per la FASE 2: ciò ha consentito di rimuovere alcune Zone di Attenzione per presenza di FAC, con conseguente modifica della disciplina d’uso prevista al Capitolo 9 delle LL.G. (per le Zone di Attenzione FAC è inibito ogni intervento di ricostruzione o riparazione). Per tutte le FAC che verificano almeno 2 delle condizioni preliminari sopra descritte, saranno svolti studi di approfondimento che porteranno alla definizione geometrica delle:

  • ZS  (con ampiezza pari a 160/300 m a cavallo del piano di rottura principale e delle zone di trasferimento tra segmenti distinti della faglia – cfr. Capitolo 5 delle “LL.G.”) e
  • ZR  (con ampiezza pari a 30 m – solo per le FAC_- a cavallo del piano di rottura principale e delle zone di trasferimento tra segmenti distinti della faglia).

Nella Fase 1 sono state rimosse le FAC di Macerata e di Ussita. Le altre sono passate in approfondimento Fase 2.

FASE 2  (15.02.2021 – 25.06.2021) 

A partire dai risultati ottenuti nella Fase 1, sono state svolte le attività come previsto dalle Linee Guida nazionali per le FAC, benché condizionati dalla pandemia da Covid 19 e dalle condizioni meteo avverse su gran parte dei lotti, con l’acquisizione di tutti gli elementi informativi specifici utili per l’identificazione di ciascuna FAC (o tratto di FAC). L’accordo prevedeva di approfondire le conoscenze sulle FAC, a partire dai dati della MZS di livello 3, avvalendosi di indagini dei gruppi Ind_1, Ind_2 ed Ind_3.

 Lo studio ha avuto i seguenti obiettivi:

  • Valutare l’attività della faglia in tempi recenti (utilizzando, ad esempio, l’analisi multitemporale da immagini aeree o  satellitari, soprattutto prima e dopo gli eventi sismici di maggiore intensità registrati nell’area);
  • Localizzare la traccia in superficie della faglia attiva e capace (attraverso l’esecuzione di indagini geofisiche, analisi interferometriche su immagini satellitari, etc.).
  • Eseguire indagini specifiche
  • Realizzare un quadro di sintesi per ciascuna FAC

L’assunzione iniziale, imprescindibile, è stata quella di considerare che le future rotture insisteranno sul piano delle FAC preesistenti.  Le sintesi degli studi effettuati sui singoli lotti nella Fase 2 che riportano una migliore caratterizzazione delle FAC precedentemente definite negli studi di Microzonazione di Livello 3  ma  che prevedono la necessità di ulteriori approfondimenti (Fase 3, Ind_4) con lo scavo di trincee paleosismologiche e datazioni campioni indisturbati per poter analizzare e definire l’età dei terreni fagliati, sono disponibili al seguente link: https://sisma2016data.it/faglie-attive-e-capaci/

Un esempio relativo alla cartografia relativa al Lotto 3 (Barete Pizzoli) ed al Lotto 4 (Leonessa) dopo gli approfondimenti Fase 2. In verde la zona di attenzione (ZA) della Microzonazione di livello 3, base degli studi oggetto dell’accordo.

Pianificazione Fase 3

Nella Fase 3 saranno effettuate ulteriori indagini, lo studio paleosismologico delle FAC individuate (GR4 dell’Allegato Tecnico all’Ordinanza n° 83, definite anche come Ind_4 nelle Linee Guida FAC) con la realizzazione di trincee con il supporto di personale altamente qualificato, esperto in Paleosismologia, e prelievo e datazioni  campioni di suolo indisturbato per ridefinire le ZR e ZS delle FAC certe o rimuovere dalla cartografia le tracce di Faglie Attive e Capaci inizialmente individuate dagli studi di MZS di Livello 3 se non risulteranno interessare suoli del Pleistocene Superiore-Olocene (40.000 anni).

La collaborazione fattiva degli Enti locali sarà determinante per la riduzione della tempistica di esecuzione lavori di scavo fondamentali per la realizzazione della Fase 3 che comprenderà, a partire dalla ridefinizione delle FAC e FPAC, l’aggiornamento degli studi di Microzonazione sismica in modo da fornire ai singoli comune gli strumenti per una corretta pianificazione del territorio.

Conclusioni

Il presente articolo rappresenta solo una sintesi dell’intero e complesso quadro di attività condotte in Fase 2 dai Gruppi di Lavoro impegnati sui singoli lotti.    I dati relativi alla Fasi 1 ed alla Fase 2 sono disponibili per il download, in formato .zip relativamente ad 1 o più Comuni in funzione dell’estensione della faglia, al link: https://sisma2016data.it/faglie-attive-e-capaci/

Si ringraziano tutti i partecipanti alle attività di campagna e di ufficio, i referenti dei singoli lotti, la Paritetica della Struttura Commissariale e la Paritetica INGV.

A cura di Vincenzo Sepe (INGV- Osservatorio Nazionale Terremoti)