Che cos’è la mappa di pericolosità sismica? Prima parte (di Massimiliano Stucchi)

Premessa
Fino al 2009, la mappa di pericolosità (MPS04) se la sono filata in pochi.

mps04

Era stata compilata fra il 2003 e il 2004, in meno di un anno – ovvero in un tempo brevissimo per questo tipo di elaborati – e senza finanziamenti ad hoc da un gruppetto di ricercatori coordinati da INGV, su richiesta della Commissione Grandi Rischi (CGR) per adempiere a quanto previsto dalla Ordinanza Presidenza del Consiglio dei Ministri (PCM) 3274/2003. Tuttavia era stata:

  • considerata prodotto marginale da una parte dell’INGV;
  • criticata al di fuori dell’INGV, sia da quanti non avevano collaborato o non avevano voluto collaborare (“i tempi sono troppo brevi”), sia da quanti – pur criticandola – non ne hanno compilato una alternativa;
  • osteggiata da alcune Regioni che temevano invasioni di campo nelle loro competenze.

Eppure MPS04 aveva  ricevuto importanti riconoscimenti:

  • indirizzo e approvazione da parte di un panel internazionale di revisori, che la definirono la più avanzata d’Europa a quella data (2004);
  • approvazione da parte della CGR dopo un serrato esame (2004);
  • adozione, da parte dello Stato (Ordinanza PCM 3519/2006), quale riferimento ufficiale per le Regioni per l’assegnazione dei propri Comuni a una delle quattro zone sismiche;
  • adozione, da parte dello Stato (Norme Tecniche per le Costruzioni, DM 14/01/2008 del Ministero della Infrastrutture), dei valori di pericolosità tratti da un modello generale, sviluppato nel 2005-2006 come integrazione di MPS04, per la determinazione degli dell’input sismico previsto dalla nuova normativa sismica.

Non male, insomma, per il risultato del lavoro di un piccolo gruppo di ricercatori, che hanno “cucinato” in modo opportuno dati e risultati scientifici di decine di ricercatori (Stucchi et al., 2011). Niente Nobel, ovviamente: un lavoro abbastanza oscuro e poco gratificante per la carriera degli autori, ma svolto al servizio della società. E poca pubblicità.

Poi nel 2009, in occasione del terremoto dell’Aquila, MPS04 è stata scoperta da parte dei media – e non solo da loro – ed è divenuta una sorta icona salvifica (“ma come, si sapeva tutto e non è stata divulgata”; “ma è stata utilizzata?”) da estrarre dal frigorifero e portare in processione, a buoi abbondantemente fuggiti dalle stalle.
Riprodotta e presentata con dizioni spesso imprecise (ahi, i titolisti, massacratori di contenuti…!) da quotidiani, periodici, trasmissioni televisive e talk show; il sito web che ne ospita il materiale di corredo (http://zonesismiche.mi.ingv.it/) collassato per i troppi e imprevisti accessi; nessuno sembrava più poterne fare a meno.
E questo continua anche oggi, anche se vi sono stati numerosi attacchi: ad esempio nel 2012, in quanto avrebbe “mancato” il terremoto dell’Emilia, oppure perché è compilata solo utilizzando dati storici.

Certo, la versione a colori di MPS04 offre una immagine semplice e diretta della distribuzione della pericolosità sismica del territorio nazionale.
Addirittura, nel 2010, in occasione del 150° anniversario dell’Unità d’Italia, ne fu predisposta una versione “limited edition” a tre colori (bianco, rosso e verde), inviata da INGV alle massime cariche dello Stato e distribuita sotto forma di poster e magnetini (ora “sold out”).

mps04tric

Il fatto è che MPS04 è finalizzata alla progettazione sismica; non è pertanto facilmente utilizzabile come strumento divulgativo. Il significato e l’utilità potenziale della mappa stessa sono a volte fraintesi dai media che se ne sono appropriati; di conseguenza, anche da una larga parte del pubblico e persino da una parte degli addetti ai lavori.

Quello che sorprende è che MPS04 ha sostituito nell’immaginario collettivo la mappa ufficiale delle zone sismiche, ossia l’unica mappa ufficiale in materia, fatta dalla somma delle mappe sismiche delle singole Regioni. E’ anche vero che MPS04 ha dei bei colori e si trova facilmente in rete; è anche vero che la mappa ufficiale non è facilmente disponibile e viene aggiornata di tanto in tanto: tuttavia tale mappa è l’unico strumento che designa un territorio come sismico “per legge” (al di là di quello che possono raccontare gli scienziati come noi…)

Questo post, diviso in due puntate, intende contribuire a fare chiarezza, cercando di fornire le risposte ad alcune domande fra le più ricorrenti. La prima puntata tratta della mappa in quanto tale: la seconda delle sue applicazioni.

Post Scriptum. A proposito. Nonostante chi scrive abbia coordinato il gruppo di lavoro che ha prodotto MPS04, fino a pochi giorni fa non era mai stato chiamato, neppure una volta, a illustrarla nelle innumerevoli occasioni in cui i media l’hanno presentata. Addirittura, aveva ingenuamente osato proporre a F. Fazio di presentare nella sua trasmissione “Che tempo che fa” a versione tricolore e di parlare di “che terremoto che fa” (https://tegris2013.files.wordpress.com/2013/10/fazio.pdf): nessuna risposta, ovviamente.
Di recente, poco dopo il terremoto di Amatrice, sono stato chiamato a “Uno mattina”.
L’espressione che vedete nella foto riassume forse il disagio per l’orario, ma soprattutto per le domande dell’intervistatore, che mi chiedeva di parlare degli sprechi per compilare le mappe sismiche….

uno-mattina-bis

 

1) Che cosa descrive la mappa di pericolosità sismica MPS04? Che cosa rappresentano i colori?
La mappa descrive la distribuzione spaziale dei valori, raggruppati in classi (colori), di un particolare parametro descrittore della pericolosità sismica, utile per la progettazione sismica degli edifici: lo scuotimento del suolo, espresso – secondo i requisiti della normativa sismica – in termini di accelerazione massima attesa in un dato intervallo di tempo (475 anni, che è l’intervallo fondamentale preso in considerazione dagli ingegneri; questo aspetto verrà discusso nella seconda parte), con una data incertezza.
Il suolo di riferimento di MPS04 è di tipo molto compatto e pianeggiante.
I valori della mappa sono ottenuti mediante un approccio, adottato internazionalmente, che fa uso di procedure di calcolo statistico: come tali, i valori sono affetti da incertezza.
E’ importante osservare che al medesimo valore di pericolosità, ovvero allo stesso colore, possono corrispondere zone dove si attendono: a) scuotimenti forti non molto frequenti; b) scuotimenti meno forti ma più frequenti.
E’ quindi sbagliato affermare – ad esempio – che nelle zone a pericolosità sismica “media” non si possono verificare scuotimenti molto forti; scuotimenti forti sono possibili, anche se con probabilità inferiore a quella relativa alle zone più pericolose.

2) Che cosa non descrive MPS04?
MPS04 non descrive innanzitutto l’accelerazione massima attesa su suoli diversi da quelli molto compatti e non pianeggianti. Per determinare queste accelerazioni occorre servirsi di appositi coefficienti di valutazione dell’amplificazione locale.
MPS04 non descrive la massima magnitudo (energia rilasciabile) attesa per un evento, né l’intensità macrosismica (ovvero il livello di danno) attesa in ciascun sito.
Abbiamo letto in questi giorni, ad esempio, che

Il Ministro ha ricordato che nel 2003 sono stati emanati i criteri di nuova classificazione sismica del territorio nazionale basati sull’analisi della probabilità che il territorio possa essere colpito da un evento al di sopra di una soglia di intensità o magnitudo in un certo intervallo di tempo, di solito 50 anni”.

Queste letture semplificate non sono corrette e generano pesanti equivoci.
E’ certo possibile – e viene fatto – compilare mappe che descrivano la distribuzione di questi ed altri parametri di pericolosità. Ad esempio, gli elaborati intermedi prodotti nel corso della compilazione di MPS04 suggeriscono terremoti di magnitudo 5 possano avvenire in qualunque zona italiana, anche se la probabilità di accadimento di tali eventi varia di molto nel territorio italiano.
Tali mappe, pur non essendo direttamente utili alla progettazione degli edifici,  forniscono rappresentazioni complementari a MPS04, utili a formulare scenari di danno e perdite, a scopi assicurativi e di protezione civile, e a fini divulgativi e didattici.

Infine, MPS04 non è nemmeno una mappa di rischio sismico, ossia non descrive la propensione a generare perdite; il rischio, infatti, oltre che dalla pericolosità sismica è determinato in gran parte dalla vulnerabilità sismica del costruito e dalla esposizione al terremoto generata dalla presenza di edifici, infrastrutture, attività produttive, formative, sanitarie, gestionali ecc.

3) Quali sono i dati di base e le procedure utilizzati per la compilazione di MPS04? E’ vero che usa solo i dati storici?
Per la compilazione di MPS04 sono stati usati il catalogo dei terremoti più aggiornato all’epoca e una zonazione sismogenetica predisposta ad hoc (Meletti et al., 2008) sulla base delle conoscenze geologiche tettoniche e sismologiche, ovvero di un modello sismotettonico 3D. Le conoscenze sulle faglie attive sono confluite nella zonazione sismogenetica.
A seguire è stato predisposto un “albero logico” (ossia un sistema per tener conto di modelli diversi), che ha esplorato modelli di valutazione della massima magnitudo attesa, di ricorrenza dei terremoti e di attenuazione e propagazione dell’energia. I dati storici hanno fornito un contributo importante, al pari degli altri elementi, per valutare i ratei di ricorrenza dei terremoti delle sorgenti definite su base geologica.

4) E’ vero che MPS04 ha sottostimato il moto atteso nelle zone colpite dal terremoto di L’Aquila del 2009 e da quello emiliano del 2012 o che, addirittura, ha “mancato” il terremoto?
Occorre innanzitutto precisare che un confronto fra i dati registrati in occasione di un terremoto e quelli previsti da MPS04 (così come da altre mappe possibili, compilate secondo gli stessi criteri) è da evitare, perché quanto proposto da MPS04 è il risultato di una elaborazione statistica che male si confronta con un solo caso (si veda ad esempio Iervolino, 2012; questo blog, documentazione).
Detto questo, per quel che riguarda L’Aquila la risposta è no: elementi di dettaglio possono essere trovati in Crowley et al., 2009; Stucchi et al., 2009.
Anche per quanto riguarda l’Emilia la risposta è no. Il terremoto è avvenuto in una zona a pericolosità media (si veda al punto 1), che fino al 2003 non era stata inserita fra le zone sismiche non certo per carenze di conoscenze sismologiche. Inoltre, bisogna ricordare che MPS04 fornisce valori di accelerazione riferibili a terreni molto compatti, mentre quelli registrati in Emilia sono riferiti a terreni più soffici. Per eseguire un confronto occorre in primo luogo servirsi degli appositi coefficienti di valutazione dell’amplificazione locale, cosa che molti “confrontatori” non hanno fatto (vedi ad esempio Stucchi et al., 2012).
Questi aspetti verranno ripresi nella seconda parte.

5) E’ stata la prima mappa di pericolosità? Ve ne sono altre?
MPS04 è stata preceduta da elaborazioni simili, realizzate con dati e procedure ritenute adeguate nel periodo in cui sono state compilate. Ovviamente la descrizione della pericolosità fornita da elaborazioni anteriori all’attuale non è radicalmente diversa da quella fornita da MPS04, in quanto le zone italiane a più alta pericolosità sono note da molto tempo.
MPS04 è la prima mappa compilata secondo criteri fissati dalle norme. Non sono disponibili a tutt’oggi mappe alternative compilate secondo tali criteri.

Nella seconda puntata verranno fornite le risposte alle seguenti domande:

7) Perché è stata compilata e che cosa serve? Che uso ne è stato fatto?
8) Perché L’Aquila è inserita in zona sismica 2?
9) Quale è stata l’applicazione più importante? l’input per la normativa sismica
10) La mappa prevede i terremoti? Ci protegge dai futuri disastri?

e a altre eventualmente proposte dai lettori.

Questo post ha beneficiato della rilettura di Gian Michele Calvi e Carlo Meletti, e dell’incoraggiamento di Enzo Boschi.

Riferimenti

Crowley H., Stucchi M., Meletti C., Calvi G.M., Pacor F. (2009). Uno sguardo agli spettri delle NTC08 in relazione al terremoto dell’Aquila. Progettazione Sismica, 1(3), 75-83.

Iervolino I. (2012). Probabilità e salti mortali: le insidie della validazione dell’analisi di pericolosità attraverso l’occorrenza di singoli terremoti. Progettazione Sismica, 4(2), 37-43.

Meletti, C., F. Galadini, G. Valensise, M. Stucchi, R. Basili, S. Barba, G. Vannucci,  E. Boschi (2008). A seismic source zone model for the seismic hazard assessment of the Italian territory, Tectonophysics 450, no. 1, 85–108, doi 10.1016/j.tecto.2008.01.003

Stucchi M., Meletti C., Rovida A., D’Amico V., Gomez Capera A.A. (2009). Terremoti storici e pericolosità sismica dell’area aquilana. Progettazione Sismica, 1(3), 23-34.

Stucchi M., Meletti C., Montaldo V., Crowley H., Calvi G.M., Boschi E. (2011). Seismic Hazard Assessment (2003-2009) for the Italian Building Code. Bull. Seismol. Soc. Am. 101(4), 1885-1911. DOI:10.1785/0120100130.

Stucchi M., Meletti C., Bazzurro P., Camassi R., Crowley H.,  Pagani M., Pinho R., Calvi G.M. (2012).  I terremoti del maggio 2012 e la pericolosità sismica dell’area: che cosa è stato sottostimato? Progettazione Sismica, 4(3), 63-73.

3 thoughts on “Che cos’è la mappa di pericolosità sismica? Prima parte (di Massimiliano Stucchi)

  1. Complimenti a chi, come sempre nel nostro paese, lavora in silenzio e produce ottime cose che alla fine vengono giudicate “scomode”.. Ora vado a leggere la seconda parte, in attesa che arrivi la risposta di F.Fazio. Visto che Fazio lo paghiamo con le ns. tasse, poteva anche degnarsi di un cenno di risposta. Forse fà più share l’immagine dei paesi, purtroppo, devastati dagli ultimi eventi sismici, ma certo parlare e approfondire gli studi fatti sulla sismicità del ns. paese avrebbe sicuramente reso un servizio alla corretta e giusta informazione. Infatti da Agosto a oggi, tranne qualche rara e fugace apparizione di persone INGV, in televisione poco o nulla sugli eventi in atto. Sarebbe stato interessante un Quark “Speciale Appennino in movimento”.. ma tiene banco il nuovo stadio della Roma..

  2. Bravo Max, ogni tanto qualcuno si ricorda i lavori prodotti dal tuo gruppo ed ancora ” mal utilizzati”! Ti ricordi le sperimentazioni delle schede di vulnerabilità con relativo manuale! Mai citati!? Un abbraccio Carlo

  3. La mappa di pericolosità sismica è il risultato scientifico più importante di tutta la ricerca sismologica italiana. Si ricordi che lo sviluppo della moderna sismologia quantitativa attraverso, per esempio, il rilancio dell’Istituto Nazionale di Geofisica, poi confluito nell’odierno INGV, nasce sopratutto con i terremoti del Friuli del 1976 e dell’Irpinia del 1980, quando ci si accorse che la conoscenza della sismicità del Paese era frammentaria e inservibile per qualunque tentativo di una gestione efficace del territorio. Si deve sopratutto all’impegno costante di Max Stucchi se un risultato così importante è stato raggiunto. Si noti che la Mappa è stata pubblicata sulla Gazzetta Ufficiale! Una cosa quasi impossibile da ottenere per tutta una serie di veti con i quali si cercava di mantenerla in uno stato di proposta da approvare forse nel…futuro.
    Adesso, dal 2009, la mappa ha la dignità di una legge dello Stato!
    Fa benissimo Max a “togliersi qualche sassolino dalle scarpe”! Anche dopo la pubblicazione, anche dopo che diventò legge statale, ci furono tentativi di svilirla e di svilire il lavoro di colui che maggiormente l’aveva portata a conclusione. Non possiamo dimenticare che nel 2011, un anno prima del sismi del 2012, l’Assessora alla Protezione Civile della Regione Emilia Romagna presenziò a un convegno, tenuto a Modena, che aveva lo scopo di “snellire” la nuova normativa sismica (quella che discendeva della Mappa). E non possiamo neanche dimenticare che nel 2013, un anno dopo i sismi 2012, la stessa Assessora presenziò a un convegno, questa volta a Bologna, che aveva lo scopo di rendere più severa la normativa. Si cercò vergognosamente di sviare le gravissime responsabilità che i terremoti del 2012 avevano evidenziato. Si ricordi che le azioni di mitigazione del rischio sismico spettano alle Regioni; un’attenta applicazione delle informazioni contenute nella Gazzetta Ufficiale avrebbe consentito di evitare la maggior parte se non tutte le vittime del maggio 2012 in Emilia.
    È bene ricordare adeguatamente tutto questo perché la responsabilizzazione di coloro che ci amministrano in un settore così delicato per la nostra sicurezza è ormai imprescindibile!
    Tutto ciò premesso la mappa, come ogni risultato scientifico, non è verità assoluta. È quindi giusto e doveroso cercare di evidenziarne limiti e difetti, come si fa nella moderna ricerca galileiana. Bisogna a tale scopo però portare evidenze scientificamente confrontabili e non critiche che rasentano il pettegolezzo che hanno come risultato solo la perdita di credibilità di chi le propone.
    Miglioramenti sono i benvenuti ma ricordare che poi devono essere pubblicati sulla Gazzetta Ufficiale! E lì è molto più difficile pubblicare che non nelle riviste scientifiche più prestigiose.
    Enzo Boschi

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