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COME ALLA CORTE DI FEDERICO II
OVVERO
PARLANDO E RIPARLANDO DI SCIENZA
SI POSSONO PREVEDERE I TERREMOTI?
di Paolo Gasparini
9
SENECA E LA CATASTROFE CHE NON SI PUÒ PREVEDERE
di Arturo De Vivo
11
RADON INDICATORE DEL TERREMOTO
di Benedetto De Vivo
12
COME RIDURRE I DANNI PROVOCATI DAI TERREMOTI
di Warner Marzocchi
14
INTERVISTA A RICHARD ALLEN
16
Da sempre si dibatte sulla prevedibilità dei terremoti
Gli articoli degli incontri si trovano all’indirizzo
www.comeallacorte.unina.it
Paolo Gasparini è Professore ordinario di Fisica Terrestre presso la
Facoltà di Scienze dell’Università degli Studi di Napoli Federico II.
È Presidente di AMRA Scarl - Società Consortile - Analisi e Monitoraggio
del Rischio Ambientale.
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È stato:
x Presidente della IAVCEI – International Association of Vulcanolgy
Chemistry of the Earth’s Interior;
x Direttore dell’Osservatorio Vesuviano;
x Direttore del Gruppo Nazionale di Vulcanologia dell’Istituto Nazionale
di Geofisica e Vulcanologia e della Protezione Civile.
x Coordinatore Scientifico del “Centro Regionale di Competenza su
Analisi e Monitoraggio del Rischio Ambientale”, per lo sviluppo di
metodologie innovative sul rischio ambientale.
Direttore del Gruppo Nazionale di Vulcanologia dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia;
Coordinatore dei due Comitati istituiti dalla Protezione Civile per la elaborazione dei Programmi Quadro
triennali per lo sviluppo di tecnologie innovative applicabili alla riduzione dei rischi vulcanico e sismico;
Coordinatore scientifico del Progetto della Unione Europea - Divisione XII “TOMOVES” (Tomografia
sismica del Vesuvio);
Leader di progetto del Progetto MAGSAT della NASA;
Direttore del Progetto Finalizzato Geodinamica del CNR;
Incaricato di corsi seminariali di Geofisica alla Scuola Normale di Pisa;
Research fellow presso il Lawrence Radiation Laboratory at Berkeley, California, per ricerche sulle
basse radioattività naturali (nuove metodologie);
Professore invitato presso il Department of Geology della Rice University di Houston, Texas, per tenere
corsi di “Spettrometria gamma e ricerche di uranio”.
È stato Professore Visiting Professor presso:
x
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Mineralogisk Geologisk Museum di Oslo su invito del NTNF;
Instituto Astronomico e Geofisico della Universidad de Sao Paulo, Brasile, su invito della FAPESP.
È stato Membro di:
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Comitato per le costruzioni in area sismica del Ministero dei Lavori Pubblici;
Comitato Scientifico ATP GEODYNAMIQUE del CNRS-INAG (Francia);
Comitato Scientifico istituito dal Governo Francese per la gestione dell’evacuazione delle Basse Terre
dovuta alla minaccia di eruzione del vulcano Soufriere (Guadeloupe), Antille Francesi;
Membro della Commissione Grandi Rischi della Protezione Civile per 15 anni.
Facoltà della “ROSE School” (European School for advanced studies in Reduction of Seismic Risk)
all’Università di Pavia.
PUBBLICAZIONI
Autore di più di 100 pubblicazioni nel campo della vulcanologia e sismologia.
Oggi:
x
x
x
si occupa di early warning sismico e metodi di valutazione probabilistica di rischi naturali;
è Consigliere Scientifico della Commissione della Ricerca;
è membro del Comitato di valutazione della Hulmotz Association l’ente del Governo Tedesco che
finanzia la ricerca sull’ambiente in Germania.
Si possono prevedere i terremoti?
SI POSSONO PREVEDERE I TERREMOTI?
e con che intensità avverrà con precisione
sufficiente da poter utilizzare la previsione a fini
Paolo Gasparini
di protezione civile, non è attualmente possibile.
Professore di Geofisica
Università degli Studi di Napoli Federico II
Ricerche sulla previsione dei terremoti sono
iniziate da decine di anni negli Stati Uniti, in
Cina, in Russia, in Europa, in Giappone. Sono
state cercate relazioni empiriche tra possibili
precursori e terremoti, sono state effettuate
Sappiamo dove avvengono e continueranno ad avvenire i terremoti. Possiamo anche
calcolare la probabilità che, in un certo numero
di anni, una determinata area sia investita da un
terremoto di una data intensità. Questo tipo di
valutazione è continuamente aggiornato per
tutto il territorio italiano. Chiunque può ottenere
questa
informazione
accedendo
al
sito
www.bo.ingv.it/~earthquake/ITALY/forecasting,
dove è riportata la probabilità che in dieci anni
avvenga un terremoto di magnitudo superiore a
5 nelle varie aree del territorio italiano, e
l’Appennino abruzzese risulta tra le aree a
maggiore probabilità Questa informazione è la
base sulla quale vengono elaborate le normative
per le costruzioni in area sismica e deve servire
da
stimolo
per
verificare
e
rinforzare
adeguatamente il patrimonio edilizio nelle aree
maggiormente esposte.
indagini
di
laboratorio
e
simulazioni
al
calcolatore dei processi di frattura delle rocce
che producono i terremoti, ma i risultati sono
ancora confusi. La relazione esistente tra sismi e
possibili precursori è ancora un argomento di
ricerca e di dibattito scientifico. Ad esempio
l’interesse
sul
Radon
come
precursore
dei
terremoti è nato nel 1966, quando ci si è accorti
che un forte terremoto avvenuto a Tashkent,
nell’Uzbekistan,
era
stato
preceduto
da
un
aumento della concentrazione di questo gas
nelle acque sotterranee. Immediatamente reti di
misura
sono
state
installate
in
varie
zone
sismiche della Terra e hanno mostrato risultati
contraddittori e scarsamente utilizzabili. Il Radon
in alcuni casi aumenta e in altri diminuisce prima
dei
terremoti, in
altri
casi le
variazioni
si
presentano durante e non prima dei terremoti.
Anche a Tashkent, un nuovo terremoto, ancora
Dopo ogni terremoto che provoca vittime
più forte, avvenuto circa dieci anni dopo non è
l’opinione pubblica si chiede se era possibile
stato
prevederlo in base a fenomeni che lo hanno
caratteristiche delle variazioni sono uguali per
preceduto
e
terremoti di bassa e di alta energia. Un altro
considerati
dei
che
quindi
precursori.
potevano
E
nel
essere
caso
del
preceduto
possibile
da
precursore
precursori.
è
costituito
Inoltre
da
le
segnali
terremoto dell’Aquila sono stati osservati due tipi
elettro-magnetici anomali. Il metodo, che è stato
di precursori: sciami di terremoti di media
chiamato VAN dalle iniziali dei cognomi dei tre
intensità che erano iniziati da alcuni giorni e un
ricercatori che lo hanno proposto, non ha fornito
aumento dell’emissione di Radon. Ma prevedere
risultati statisticamente attendibili e, come il
un terremoto nel senso di indicare quando, dove
metodo del Radon, le variazioni sono poco
Centro di Ateneo per la Comunicazione e l’Innovazione Organizzativa
9
sensibili all’energia del terremoto e alla sua
teristiche della roccia in cui si sviluppa. I grandi
distanza.
terremoti sono prodotti da fratture lunghe decine
Nonostante
i
pochissimi
esempi
di
previsione premiata dal successo (il caso più
famoso è la previsione del grande terremoto di
Haicheng, Cina, nel 1976) dovuti a circostanze
eccezionali, quali la particolare evidenza e la
concomitanza
di
diversi
precursori,
nel
complesso i progressi che si sono effettuati in
questo campo sono modesti. Dopo i deludenti
risultati ottenuti nell’area di Parkfield lungo la
faglia di San Andreas, in California, dove era
di km. Quello dell’Aquila è stato prodotto da una
frattura lunga circa 12 km (quello dell’Irpinia
dell’80 da una frattura lunga 40 km). La frattura
si
arresta
resistente
monitorare
sismologi
è
possibili
cominciata
precursori,
a
farsi
tra
strada
i
la
che
non
incontra
riesce
una
a
zona
rompere.
più
E’
impossibile allo stato attuale prevedere, in base
a fenomeni precursori, se un terremoto sarà
grande o piccolo, perché è impossibile prevedere
quando e se essa incontrerà un nucleo di roccia
più resistente.
stata montata una rete di sensori di diverso tipo
per
quando
Il futuro della previsione dei terremoti è
legato alla nostra conoscenza di come viene
innescata
e
come
si
evolve
una
frattura
convinzione che l’innesco e l’evoluzione di una
nell’interno della Terra. Arrivare a porre sensori
frattura nell’interno della Terra non è prevedibile
il più vicino possibile a una potenziale sorgente
perché il processo è caotico. Tra l’altro la
sismica è l’obiettivo che si sta perseguendo in
dimensione del terremoto dipende non solo
California, in Giappone e si spera presto anche in
dall’energia accumulata, ma anche dalle carat-
Europa.
10
INTERVISTA A RICHARD ALLEN
remoti,
ma
solo
occasionalmente.
Questi
“precursori” si osservano anche in molti casi in
Professor of Seismology
University of California - Berkeley
cui non avviene un grande terremoto. Per
esempio in California abbiamo continui sciami
sismici, ma non tutti indicano che sta per
accadere un terremoto.
Cosa significa prevedere un terremoto?
Prevedere un terremoto significa essere in grado
di specificare il giorno, il luogo e l’intensità
dell’evento atteso. È necessario specificare con
Quali sono i metodi più efficaci per ridurre
il rischio sismico?
sufficiente precisione tutti e tre i summenzionati
La cosa più importante è costruire edifici che
parametri al fine di intraprendere qualsivoglia
possano resistere alle scosse sismiche senza
azione. Se si vuole evacuare una città, è
collassare. Sappiamo come fare ciò, gli ingegneri
necessario sapere con esattezza quale città sarà
sanno cosa è necessario per prevenire il collasso
colpita
degli edifici. Questi requisiti sono parte delle
e
in
quale
giorno,
e
quando
la
popolazione potrà rientrare senza pericolo.
norme per le costruzioni in zona sismica. È
necessario
fare
sì
che
questi
codici
siano
applicati
Qual è lo stato dell’arte sulla possibilità di
prevedere un terremoto?
Oggi non è possibile prevedere un terremoto. La
maggior parte dei sismologi concorda sul fatto
Quale è il futuro della ricerca nel campo
della previsione dei terremoti?
che è molto improbabile che nel futuro prossimo
È importante ricercare tutti i possibili precursori
ciò sarà possibile.
dei terremoti. È per questo che le reti sismiche
sono importanti per monitorare gli sciami di
terremoti, come anche che vengano effettuate
Esistono altri casi, oltre il famoso terremoto
cinese,
nei
quali
è
stata
utilizzata
la
previsione per prevenire una catastrofe in
termini di vite umane?
altre
osservazioni
deformazioni
geofisiche
della
superficie
quali,
le
terrestre,
etc.
Dobbiamo fare un gran numero di osservazioni e
utilizzarle per comprendere la fisica del processo
Vengono indicati svariati precursori sismici che
dei terremoti. Questo ci consentirà sia di capire
possono indicare l’arrivo di un terremoto, tra cui
meglio
gli sciami sismici, le deformazioni della superficie
preparati, ad esempio per costruire edifici che
della Terra e diversi altri parametri incluso il
possono resistere ai terremoti, sia per avere i
Radon. Il problema è che nessuno di questi
dati necessari se mai saremo in grado di
“precursori” è stato osservato prima di tutti i ter-
prevedere i terremoti.
gli
effetti
dei
terremoti
ed
essere
11
SENECA E LA CATASTROFE
CHE NON SI PUÒ PREVEDERE
trattazione scientifica è motivo di consolazione:
Arturo De Vivo
ciò che serve a rinvigorire gli animi, che a noi
“Tutto questo… è quanto attiene alle cause; ora
interessa rendere più forti piuttosto che più
Professore di Letteratura latina
dotti; ma l’una cosa non può avvenire senza
l’altra: l’animo infatti trae forza soltanto dai
buoni
studi,
dall’osservazione
attenta
della
natura” (nat. quaest. VI 32,1). È l’ignoranza a
Lo studio dei terremoti è una materia che
ingenerare
paura
in
noi
che
osserviamo
i
appassiona il filosofo Seneca fin da quando in
fenomeni naturali, è meglio perciò conoscere la
gioventù pubblicò un volume sull’argomento.
verità per non avere paura; e la verità è che il
Pertanto, dopo che nel 62 abbandona la politica
terremoto è una catastrofe “che non si può né
e si congeda da Nerone, egli ritorna alla scienza
evitare, né prevedere” (nat. quaest. VI 1,10
e,
quaestiones
quae nec evitari nec provideri potest). L’errore
(Ricerche sulla natura), dedica il sesto libro al
più grande è ritenere che esistano località esenti
terremoto: è un vero e proprio trattato in cui
dal rischio sismico, giacché la natura non ha
mette
nella
creato nulla di immobile e di eterno. Eppure,
conoscenza scientifica del fenomeno. D’altra
secondo Seneca, non c’è maggiore conforto di
parte,
fronte alla morte che la nostra condizione
nell’ambito
a
il
delle
frutto
tutti
recente
sconvolto
i
suoi
sisma
che
calamità come il terremoto se le cause più banali
saldare coerentemente lo sforzo conoscitivo con
possono eliminarci? In una serie crescente di
l’intento pedagogico. La scienza per Seneca,
paradossi,
come
può
Stoici, il filosofo arriva a dire che può essere
disgiungersi dalla morale: il fine ultimo della
addirittura esaltante che sia la stessa terra a
ricerca sulla natura è quello di determinare un
venire sopra di noi. La consapevolezza della
progresso delle menti nella perfetta interazione
inevitabilità della morte e il disprezzo della
di
È
morte stessa sono le armi che il saggio ha contro
significativo che le sezioni dedicate all’admonitio
ogni paura, anche di quella del terremoto.
morale (proemio e epilogo) siano più di un terzo
Seneca non tace alcuno degli effetti catastrofici
del libro che nella sezione centrale contiene la
del sisma su uomini e cose e li descrive con
trattazione teorico-scientifica.
grande efficacia: “Tutti sono in preda al terrore
studioso
scientifico
e
Campania
aveva
dramma di quelle popolazioni gli consentono di
sapere
della
62
mortale: perché dovrebbero atterrirci le grandi
ogni
città
del
progressi
il
per
alcune
Naturales
antico,
sapere
e
non
etico.
tipica
dell’argomentazione
degli
L’obiettivo di Seneca, che osserva gli
quando gli edifici scricchiolano e la rovina si
effetti catastrofici del sisma campano, è quello di
annuncia. Allora tutti si gettano fuori a precipizio
liberare gli uomini dalla paura del terremoto, che
e abbandonano le proprie case e si rifugiano
è
la
all’aperto. A quale riparo rivolgerci, a quale
conoscenza delle cause naturali del fenomeno.
aiuto, se il mondo stesso si spacca, se ciò che ci
La scienza diventa, perciò, remedium doloris, la
protegge e ci sostiene, su cui poggiano le città,
poi
la
paura
di
morire,
attraverso
12
che alcuni hanno detto il fondamento del mondo,
za, che è riconoscimento delle cause naturali del
si spacca e vacilla” (nat. quaest. VI 1,5).
terremoto e si traduce perciò in un senso di
Paradossalmente
rispetto nei confronti dell’ordine della natura e
in
così
grande
catastrofe
Seneca fa la sua professione di fede nella scien-
dell’ambiente.
13
RADON INDICATORE DEL TERREMOTO
è possibile la presenza di uno strato di rocce
serpentinizzate) non sarà necessariamente vero
Benedetto De Vivo
per un terremoto che si dovesse verificare in
Professore di Geochimica ambientale
altre parti. Se non vi sono, per esempio, faglie
sismogenetiche profonde che “pescano” laddove
si producano fluidi (per effetto, ad es., dei
processi
L’utilizzo del radon come premonitore
dell’approssimarsi
di
un
evento
sismico
è
ampiamente riportato nella letteratura scientifica
mondiale. Ma le anomalie di radon possono
essere utilizzate in modo deterministico per
prevedere un terremoto? Il radon nel caso di un
terremoto si sprigiona soprattutto per effetto del
processo
di
serpentinizzazione
cui
vengono
sottoposte alcune rocce in profondità durante i
processi,
sia
compressivi
che
distensivi,
di
di
serpentinizzazione),
è
molto
improbabile che il radon possa essere utilizzato
come precursore. Per L’Aquila la Protezione
Civile avrebbe dovuto tenere in doveroso conto i
dati di Giuliani, in considerazione della presenza
di sciami sismici che duravano da tempo nella
zona e date le indicazioni di un esperimento in
corso
per
la
previsione
a medio
termine
svolto da un team internazionale guidato dal
sismologo Giuliano Panza e descritto in dettaglio
in una pubblicazione (Peresan et al., 2005).
porzioni profonde della crosta terrestre. Durante
Le
difficoltà
decisionali
la
Protezione
cui
deve
far
tali processi si determina la produzione di fluidi,
fronte
fra i quali idrogeno e radon. Il radon, essendo
assolutamente
inerte, è scarsamente interessato dai processi di
preconcette che escludano a priori qualsiasi
equilibrio chimico ed é considerato indicatore di
contributo utile alla “previsione” di catastrofi che
terremoti a causa della sua elevata mobilità,
mettano a rischio migliaia di vite umane. Un
della velocità della sua produzione naturale e
falso allarme è sempre meglio che un allarme
anche perché la strumentazione necessaria per
mancato, come si è verificato a L’Aquila! In un
suo
ed
campo delicato, come quello della Protezione
economica. Il picco della concentrazione di radon
Civile, le certezze dogmatiche possono essere
si
molto pericolose e foriere di future, anche
monitoraggio
verifica,
dell’evento
è
molto
usualmente,
sismico,
semplice
alcune
come
ore
misurato
prima
da
peggiori
Civile
non
giustificano
l’arroccarsi
su
posizioni
tragedie
nel
prossimo
futuro:
mi
Gioacchino Giuliani, prima del terremoto di
riferisco al rischio Vesuvio. Ad esempio nel caso
L’Aquila. La corrispondenza fra anomalie di
del Vesuvio, la posizione scientifica ufficiale
radon e terremoto non sempre però si verifica e
“garantisce”
la
certezza
della
quindi non sempre il radon può essere utilizzato
un’eruzione
con
largo
anticipo
come indicatore (precursore) del
costruzione
terremoto.
della
più
previsione
e
grande
avalla
di
la
struttura
Tutto dipende dalle caratteristiche geologico-
ospedaliera dell’Italia meridionale (Ospedale del
strutturali del territorio, per cui quello che si è
Mare) in piena zona a rischio vulcanologico, a
verificato a L’Aquila (dove al di sotto della crosta
7,5 km dal cratere.
14
La Protezione Civile dovrebbe riflettere sul fatto
allocata in una zona di sicurezza ASSOLUTA. La
che: 1) la previsione di un’eruzione del Vesuvio,
politica
con largo anticipo, è basata su valutazioni
vulcanologia non è una scienza esatta e che
probabilistiche non su certezze assolute; 2)
certe scelte dovrebbero essere fatte in base a
un’opera pubblica, quale un Ospedale, andrebbe
criteri conservativi e di prudenza.
dovrebbe
essere
informata
che
15
la
COME RIDURRE I DANNI
PROVOCATI DAI TERREMOTI
pericolosità) e quindi si forniscono indicazioni
Warner Marzocchi
grado di resistere agli eventi sismici aspettati in
importanti per stabilire criteri di costruzione in
ogni zona. Ciò è importantissimo, poiché, anche
Professore di Fisica del vulcanismo
INGV - Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia
in mancanza di una previsione deterministica del
terremoto,
è
senz'altro
possibile
progettare
edifici ed infrastrutture che resistano a scosse
simili a quella recente in Abruzzo e anche
Dopo ogni terremoto, con il suo tributo
di
vittime
e
distruzione,
l'intera
società
s’interroga su come sia possibile prevenire o
comunque mitigare gli effetti di tali catastrofi.
Una domanda emerge frequente: è possibile
prevedere i terremoti? Per dare una risposta è
prima
necessario
prevedere.
Se
definire
con
il
significato
previsione
si
di
intende
l'identificazione precisa – e con un anticipo
sufficiente per mettere in sicurezza le persone
minacciate dall'evento – di quando e dove
avverrà un terremoto e quanto sarà grande (la
maggiori. Sempre con le stime probabilistiche è
possibile identificare le aree più probabili dove
avverranno forti scosse di assestamento dopo un
sisma. Inoltre, usando le primissime informazioni strumentali disponibili pochi istanti dopo
l'occorrenza di un terremoto (early warning
system) è possibile prevedere probabilisticamente lo scuotimento del terreno in selezionati
punti sensibili con alcuni secondi di anticipo in
modo da fermare per tempo i treni, sospendere
l'erogazione di gas, mettere in sicurezza una
centrale nucleare, eccetera.
Per il futuro, nessuno può dire con
cosiddetta previsione deterministica), la risposta
oggi è no, non è possibile. Sebbene pochi
certezza
ricercatori
deterministicamente i terremoti, magari osser-
sostengano
che
le
previsioni
deterministiche siano oggi una realtà tramite
prive di un qualsiasi fondamento scientifico,
poiché non esiste alcuna prova quantitativa a
loro sostegno.
mai
riusciremo
a
prevedere
vando precursori finora non ancora osservati.
l'osservazione di precursori – fenomeni che
anticipano un terremoto – tali affermazioni sono
se
Di certo, non sorprenderebbe se, anche
migliorando
molto
sismologiche,
la
le
nostre
previsione
conoscenze
deterministica
rimanesse una chimera. Spesso l'essere umano
è guidato dalle proprie speranze piuttosto che
Ciò che realisticamente si può fare con le
dalla ragione; nessuno si sorprende che il gioco
conoscenze scientifiche attuali sono le previsioni
dei
probabilistiche, cioè possiamo dire con che
imprevedibili, poiché ciò è l'essenza del gioco e
probabilità un terremoto di una certa magnitudo
quindi
avverrà in un determinato intervallo di tempo e
terremoto
di spazio. In questo modo si identificano le aree
divertente, ma i processi che lo generano sono
che verranno più probabilmente colpite da forti
molto più complessi di quelli del gioco dei dadi o
terremoti
del
nei
prossimi
decenni
(mappe
di
dadi
o
del
lotto,
del
lotto
siano
divertimento.
non
è
e
un
L'occorrenza
gioco,
quindi,
intrinsecamente
né
forse,
di
un
tantomeno
anch'essi
16
intrinsecamente imprevedibili. Ciò che invece è
precisamente
realistico attendersi è un miglioramento sostan-
Anche
ziale della conoscenza dei processi fisici e geo-
d’imprevedibilità ineliminabile, saremo in grado
logici e della capacità di misurare parametri rile-
di ridurre significativamente i danni provocati da
vanti, in modo da stimare più accuratamente e
un terremoto.
così,
le
probabilità
nonostante
di
un
accadimento.
certo
grado
17

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