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Archivio attualità 2022

11/05/2022

Il maggiore sisma su Marte mai osservato dall’avvio della missione NASA InSight

Il 4 maggio 2022, il lander inviato dalla NASA su Marte nell’ambito della missione InSight ha rilevato il sisma più importante su un pianeta diverso dalla Terra, con una magnitudo stimata a 5. Precedentemente, un altro intenso terremoto sul pianeta rosso era stato registrato il 25 agosto 2021, con una potenza relativamente limitata di 4,2.

L’evento M5 recente, denominato S1222a, perché avvenuto nel giorno marziano Sol 1.222 della missione, è stato rilevato da uno studente laureando dell’ETH di Zurigo di turno nel momento in cui i segnali venivano analizzati sulla Terra. Difficile non notarlo, d’altro canto: un evento di questa portata ha generato infatti il segnale più forte dall’inizio della missione, nonostante questa non sia una stagione caratterizzata da marsquake, a causa dei forti venti che disturbano il segnale.

Un sisma di magnitudo 5 è considerato di media intensità rispetto a quelli percepiti sulla Terra, ma è quasi il limite massimo che gli scienziati speravano di rilevare su Marte durante la missione InSight. Serviranno altre analisi del segnale da parte dei ricercatori per poter fornire dettagli come posizione, tipo di origine ed eventuali informazioni sulla composizione del sottosuolo di Marte.

Subito dopo la registrazione dell’evento, il lander di InSight è passato in modalità «di sicurezza», ovvero di risparmio energetico, sospendendo tutte le funzioni non essenziali; ciò è dovuto ai problemi di scarsità di energia legati all’accumularsi di polvere sui pannelli solari. È possibile che il marsquake S1222a sia uno degli ultimi eventi registrati da InSight e quindi che, dopo averci consentito di catalogare oltre 1300 eventi, Marte ci abbia riservato il più eclatante proprio per il finale.

Il lander di InSight è dotato di un sismometro estremamente sensibile, fornito dal Centro nazionale di studi spaziali (CNES) francese, e da un digitalizzatore messo a punto dall’ETH di Zurigo. Il team del Politecnico federale, in stretta collaborazione con il Servizio sismico nazionale, coordina anche il Marsquake Service di InSight, che monitora i dati alla ricerca di segnali di energia sismica, descrive le caratteristiche dei marsquake e aggiorna il catalogo dei terremoti sul pianeta rosso.

28/04/2022

Nuove valutazioni sui terremoti per rafforzare il livello di preparazione in Europa

Nel corso del XX secolo, i terremoti in Europa hanno causato oltre 200 000 vittime e perdite economiche per oltre 250 miliardi di euro (EM-DAT). Al fine di ridurre gli effetti di terremoti catastrofici è essenziale condurre valutazioni accurate sul rischio e sulla pericolosità sismica. Il modello di pericolosità sismica recentemente aggiornato e il primo modello di rischio sismico per l’Europa sono la base di partenza per misure di mitigazione e provvedimenti volti a rendere le popolazioni più resilienti. Questi strumenti forniscono una migliore stima dei luoghi in cui ci si aspettano delle azioni sismiche elevate e degli effetti di tali terremoti futuri in Europa. Lo sviluppo di questi modelli è il risultato del lavoro congiunto di sismologi, geologi e ingegneri provenienti da tutta Europa, con la partecipazione di spicco di personale del Servizio Sismico Svizzero e del gruppo di Sismologia e Geodinamica dell’ETH di Zurigo. La ricerca è stata finanziata dal programma di ricerca e innovazione dell’Unione europea Horizon 2020.

Benché non sia possibile prevenire i terremoti, né prevederli con precisione, efficaci misure di mitigazione basate sulle conoscenze apprese tramite i modelli di rischio e pericolosità sismica possono ridurne significativamente gli effetti nefasti. I modelli di rischio e pericolosità sismica europei 2020 offrono informazioni riguardo alla distribuzione spaziale dei livelli attesi di scuotimento del suolo dovuto a terremoti, alla loro frequenza e al potenziale impatto sull’ambiente antropizzato e sul benessere delle persone. A tale scopo, sono stati aggiornati e armonizzati tutti i set di dati su cui si fondano i modelli: un lavoro complesso, considerata la mole di dati e la complessa configurazione tettonica Europea. Questo tipo di approccio è essenziale per definire strategie di mitigazione dei disastri efficaci a scala transnazionale, che supporteranno la definizione delle polizze assicurative o l’aggiornamento di codici edilizi a livello Europeo (ad es. l’Eurocodice 8) e nazionale. L’Eurocodice 8 definisce gli standard normativi per la costruzione di edifici residenziali antisismici e per l’adeguamento sismico di edifici e strutture al fine di limitare l’impatto causato dai terremoti. Il modello di pericolosità sismica, il modello di rischio sismico, e i corrispondenti dati di input, sono tutti liberamente accessibili.

Il modello di pericolosità sismica aggiornato si basa sui più avanzati dataset

La pericolosità sismica descrive il potenziale scuotimento del terreno dovuto a futuri terremoti e si basa sulle conoscenze raccolte da terremoti occorsi, dalla geologia, dalla tettonica e dalle condizioni locali in qualsiasi collocazione geografica in Europa. Il modello di pericolosità sismica europeo 2020 (ESHM20) sostituisce il precedente modello del 2013.

Gli avanzati set di dati inclusi nella nuova versione del modello hanno consentito di elaborare una valutazione più completa. Di conseguenza, sono state aggiustate le stime sullo scuotimento al suolo, che risultano ora più basse in buona parte d’Europa e nel caso della Svizzera sono più vicine al modello nazionale. Fanno eccezione alcune regioni della Turchia occidentale e di Grecia, Albania, Romania, Spagna meridionale e Portogallo meridionale, dove si riscontrano stime di scuotimento sismico più elevate. Il modello aggiornato conferma inoltre che i Paesi europei con la maggiore pericolosità sismica sono Turchia, Grecia, Albania, Italia e Romania, seguiti dagli altri Paesi balcanici. Tuttavia, anche nelle regioni con stime di scuotimento del terreno basse o moderate, possono verificarsi in qualsiasi momento terremoti potenzialmente dannosi.

Inoltre, per la prima volta mappe di pericolosità sismica, derivate dal modello europeo aggiornato di pericolosità sismica, fungeranno da allegato informativo della seconda generazione dell’Eurocodice 8, un riferimento importante anche per le normative nazionali. Tali mappe forniranno quindi informazioni autorevoli per il processo decisionale – a livello nazionale, regionale e locale – riguardo alla definizione di codici di progettazione antisismica e strategie di mitigazione del rischio. L’integrazione dei modelli di pericolosità sismica nei codici per la progettazione edilizia antisismica aiuterà a garantire che gli edifici rispondano in modo appropriato alle azioni sismiche. Questi sforzi contribuiscono quindi a proteggere meglio i cittadini europei dai terremoti.

I principali fattori del rischio sismico sono l’età degli edifici, la pericolosità sismica elevata, la presenza di aree urbanizzate

Il rischio sismico valuta l’impatto che potenziali terremoti possono avere a livello economico ed in termini di vite umane. Per determinarlo sono necessarie informazioni sulle condizioni del terreno a livello locale, la densità dell’edificato e la popolazione presente (esposizione), la vulnerabilità dell’ambiente costruito, nonché solide valutazioni sulla pericolosità sismica. Secondo il modello di rischio sismico europeo 2020 (ESRM20), gli edifici costruiti prima degli anni Ottanta del secolo scorso, le aree urbane ed una pericolosità sismica elevata sono i principali fattori che contribuiscono ad un alto rischio sismico.

Benché di recente quasi tutti i Paesi europei si siano dotati di codici di progettazione e standard volti ad assicurare una protezione adeguata dagli eventi sismici, permangono sul territorio numerosi edifici con resistenza sismica inadeguata o del tutto inesistente, che aumentano il rischio per la popolazione. Il rischio più elevato si concentra nelle aree urbane, come ad esempio le città di Istanbul e Izmir in Turchia, Catania e Napoli in Italia, Bucarest in Romania, Atene in Grecia, molte delle quali hanno già subito in passato terremoti estremamente dannosi. Questi quattro Paesi subiscono quasi l’80% del totale delle perdite economiche medie annue stimate in Europa, che assommano a 7 miliardi di Euro. Tuttavia, anche altre città come Zagabria (Croazia), Tirana (Albania), Sofia (Bulgaria), Lisbona (Portogallo), Bruxelles (Belgio) e Basilea (Svizzera) presentano un rischio sismico superiore alla media rispetto ad altre città meno esposte come Berlino, Londra o Parigi.

Lo sviluppo dei modelli è frutto di un lavoro congiunto: il ruolo dell’ETH di Zurigo

L’elaborazione del primo modello di rischio sismico per l’Europa, completamente aperto ed accessibile, e l’aggiornamento del modello di pericolosità sismica europea sono il frutto della collaborazione di un team principale di ricercatori provenienti da diverse istituzioni europee, con la partecipazione di spicco dell’ETH di Zurigo. Si tratta di un lavoro congiunto avviato oltre 30 anni fa e che ha coinvolto migliaia di persone in tutta Europa. Lavoro che è stato realizzato grazie ai finanziamenti di diversi progetti europei e supportato da gruppi nazionali nel corso di tutti questi anni.

I ricercatori del Servizio Sismico Svizzero e del gruppo di Sismologia e Geodinamica dell’ETH di Zurigo hanno diretto numerosi di questi progetti, Il SED ospita inoltre l’EFEHR (European Facilities for Earthquake Hazard and Risk), una rete di utilità pubblica che si dedica allo sviluppo e all’aggiornamento dei modelli di pericolosità sismica e rischio sismico nell’area europea-mediterranea. L’ETH di Zurigo assume in questo modo una funzione di interfaccia centrale per la raccolta e l’elaborazione dei dati, il libero accesso ai modelli di pericolosità sismica e rischio sismico (compresi tutti i dataset di base) nonché lo scambio di conoscenze.

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28/04/2022

Che cosa comporta per la Svizzera la pubblicazione dei modelli di pericolosità e rischio sismico europei?

In primavera 2022 sono stati presentati pubblicamente un modello aggiornato di pericolosità sismica e il primo modello paneuropeo di rischio sismico liberamente disponibile. Questi modelli descrivono l’ubicazione, la frequenza e l’intensità delle scosse di terremoto prevedibili e le possibili conseguenze su edifici e abitanti (v. comunicato stampa). A differenza dei modelli nazionali, quelli europei sono armonizzati oltre i confini dei singoli Stati. In questo modo supportano in particolare le valutazioni transnazionali e i relativi sforzi per arginare le possibili conseguenze dei terremoti.

Non si prevedono adeguamenti alle norme edilizie nazionali

Un provvedimento importante per la prevenzione dei sismi basato sui modelli di pericolosità è l’elaborazione di norme edilizie che prevedano il rispetto di criteri antisismici nella costruzione. In Svizzera, tale compito spetta alla Società svizzera degli ingegneri e degli architetti (SIA), che si basa sulla stima della pericolosità a livello nazionale, realizzata dal Servizio Sismico Svizzero presso il PF di Zurigo, il cui ultimo aggiornamento risale al 2015. Si tratta di una pratica comune nei paesi e nelle regioni per i quali esistono delle stime approfondite della pericolosità. Il motivo è che i modelli nazionali, a differenza di quelli europei, riescono a rappresentare con più precisione e una maggior risoluzione le condizioni locali. Tuttavia, la commissione competente della SIA studierà a fondo il nuovo modello europeo e analizzerà le possibili differenze rispetto a quello nazionale. Ad ogni modo, non si prevedono adeguamenti delle norme in vigore per la costruzione nel rispetto dei criteri antisismici (SIA 261 «Azioni sulle strutture portanti»).

In preparazione un modello di rischio sismico nazionale

A differenza della pericolosità sismica, la Svizzera non dispone ancora di un modello nazionale di rischio sismico. Il SED lo sta realizzando in collaborazione con l’Ufficio federale dell’ambiente e l’Ufficio federale della protezione della popolazione. Sarà pubblicato l’anno prossimo e illustrerà in modo molto dettagliato i danni prevedibilmente causati dai sismi in Svizzera. Come il modello di pericolosità sismica, anche quello nazionale di rischio sismico raffigurerà le particolarità della Svizzera con maggiore precisione rispetto a quello europeo, e pertanto sarà il primo riferimento per le analisi del rischio su scala elevetica. Tuttavia, il modello europeo è utile per realizzare comparazioni transnazionali e costituisce, inoltre, una valida base di confronto per il modello nazionale.

I risultati europei confermano l’analisi nazionale della pericolosità e forniscono indicazioni sulle regioni ad alto rischio

Dalle prime analisi del SED emerge che la stima europea della pericolosità sismica si discosta solo in minima parte da quella nazionale. Al momento mancano i riferimenti riguardo al rischio sismico, ma nel modello europeo Basilea e Ginevra spiccano tra le località svizzere caratterizzate da un rischio particolarmente elevato. Il risultato di Basilea non stupisce, dal momento che la zona riunisce tutti gli aspetti rilevanti per il rischio sismico: un’elevata concentrazione di abitanti e beni materiali, un’alta pericolosità sismica e molti edifici vulnerabili. Ginevra mostra una pericolosità sismica inferiore rispetto a Basilea. Tuttavia, per il modello di rischio europeo una zona di interferenza situata nelle Alpi francesi avrebbe un ruolo fondamentale nel generare eventuali scosse più lontane, ma potenzialmente intense. A questa condizione si aggiungono l’elevata densità demografica e di beni materiali e un parco immobiliare vulnerabile, costruito in gran parte su un sottofondo morbido, problematico in caso di terremoti (bacino sedimentario). A differenza di Zurigo, caratterizzata da condizioni di partenza simili, la zona centrale per la rappresentazione cartografica nel modello europeo di Ginevra si colloca su un’unica cella, mentre a Zurigo è distribuita su tre diverse. Ne consegue che secondo criteri meramente visivi, a Ginevra il rischio appare più alto rispetto ad esempio a Zurigo.

Il fatto che nel modello europeo di rischio sismico non spicchino altri territori urbani o aree svizzere particolarmente a rischio si riconduce inoltre prevalentemente a due fattori: in primo luogo, rispetto al resto di Europa le città svizzere sono piuttosto piccole, e pertanto denotano un rischio minore rispetto ai grandi agglomerati urbani. In secondo luogo, i risultati sono normalizzati con il rispettivo prodotto interno lordo (PIL). In altre parole, la stima del rischio tiene conto delle possibilità di un paese di arginare le conseguenze di eventuali sismi. Nel 2021, il PIL della Svizzera si è situato al secondo posto nella classifica europea, superato solo dal Lussemburgo. Il modello svizzero rappresenterà lo scenario di rischio sismico locale con maggiori sfaccettature: da un lato perché non è soggetto a ponderazioni di questo tipo e, dall’altro, perché considera set di dati supplementari, come ad esempio mappe di amplificazione del suolo più dettagliate e modelli della vulnerabilità degli edifici rivisti per la Svizzera.

26/01/2022

Terremoti nel 2021 in Svizzera

Lo scorso anno il Servizio Sismico Svizzero (SED) con sede all’ETH di Zurigo ha registrato poco più di 1100 terremoti in Svizzera e nelle regioni limitrofe. Si tratta di un valore leggermente inferiore agli anni precedenti, che può essere ricondotto tra le altre cose al fatto che nel 2021 non si sono verificati grandi sciami sismici. Al tempo stesso, tuttavia, il numero di sismi di magnitudo compresa tra 2.5 e 4.1 è stato superiore alla media pluriennale.

Nel 2021 si sono verificati tre sismi di magnitudo pari o superiore a 4.0, una quantità superiore alla media per questa classe di grandezza. Dal 1975, infatti, mediamente è stato registrato un sisma di questo tipo all’anno. Il primo terremoto di magnitudo 4.0 dello scorso anno ha interessato l’area attorno al passo della Furka il 1º luglio. È stato percepito soprattutto in direzione nord, fino a Zurigo e Sciaffusa, come testimoniano le oltre 900 segnalazioni pervenute. Per contro il sisma di magnitudo 4.1 occorso il 5 ottobre ad Arolla (VS) è stato segnalato solo da poche persone, provenienti quasi esclusivamente dal Vallese. Questo evento si inserisce in una sequenza sismica nuovamente attiva da settembre 2020. Nella stessa area c’erano state scosse di simile intensità già nel 1996. Ancora attivi – in parte anche con terremoti percettibili – sono stati in Vallese gli sciami sismici di St.Léonard e del Colle del Sanetsch e in Vaud quello di les Diablerets.

Il terzo sisma di magnitudo superiore a 4.0 si è verificato il 25 dicembre nell’Ajoie (JU) ed è stato percepito chiaramente in particolare nel Giura. Isolate segnalazioni sono pervenute anche dall’Altopiano occidentale fino a Losanna, Berna, Lucerna e Zurigo. Al terremoto principale, con una magnitudo pari a 4.1, sono seguite due scosse di assestamento altrettanto nettamente percettibili, di magnitudo pari rispettivamente a 3.5 e 3.2. Mentre il Vallese è già sufficientemente noto come regione sismica, gli eventi nel Giura sottolineano come l’intera Svizzera sia una terra di sismi. Nonostante l’ultimo terremoto di questa magnitudo si sia verificato nell’Ajoie più di 100 anni fa e  tali sismi siano dunque piuttosto rari, non sono niente di inaspettato.

Nella media pluriennale, in Svizzera e nelle zone limitrofe si registrano annualmente 24 eventi con una magnitudo pari o superiore a 2.5. Nel 2021 ce ne sono stati ben 32, ossia un po’ più del solito. La popolazione ha inviato segnalazioni per 52 terremoti; in dieci casi, a trasmettere le proprie osservazioni sono state oltre 100 persone. Le segnalazioni della popolazione più numerose (circa 1100) sono pervenute al SED per i sismi di Berna con magnitudo di 2.8 e 3.2 verificatisi il 3 febbraio e il 15 marzo. Ciò è dovuto soprattutto alla densità di insediamento nelle vicinanze dell’ipocentro. Anche i terremoti all’estero ma vicini ai confini sono importanti per il rischio sismico della Svizzera. Un sisma di magnitudo 4.4 avvenuto il 18 dicembre a Bergamo (Italia) è stato percepito soprattutto in Ticino, ma in parte anche nel Vallese, nei Grigioni e nella Svizzera centrale. Il SED ha ricevuto circa 1000 segnalazioni in merito.

Oltre all’attività sismica naturale, la rete di rilevamento gestita dal SED rileva anche le scosse causate dall’uomo. La maggior parte di queste è dovuta a esplosioni, ma in alcuni casi si tratta anche di terremoti indotti. Per quanto riguarda le loro caratteristiche fisiche, questi ultimi non si distinguono dai sismi naturali. Ciononostante, vi sono segnali affidabili che permettono di stabilire se una scossa è causata o meno dall’uomo: per esempio il luogo preciso nel sottosuolo dove la stessa si verifica, così come la coincidenza spaziale e temporale con le variazioni di tensione di origine antropogenica. Per questo motivo, è importante monitorare questi interventi attraverso una fitta rete di stazioni sismiche.

A tale scopo il SED ha ampliato la propria rete in diverse località svizzere. Attualmente il SED supporta la sorveglianza sismica di cinque progetti di geotermia di profondità in Svizzera, così come del BedrettoLab dell’ETH di Zurigo. Su mandato della Società cooperativa nazionale per lo smaltimento delle scorie radioattive (nagra), il SED gestisce una rete sismica ad alta densità nella Svizzera nord-orientale al fine di comprendere meglio il sottosuolo e l’attività sismica in corrispondenza di possibili ubicazioni di depositi finali. Nel complesso, oltre 200 stazioni in tutta la Svizzera trasmettono continuamente le loro misure al SED e consentono di rilevare sull’intero territorio svizzero tutti terremoti a partire da una magnitudo di 1.5. Questo valore è nettamente inferiore alla soglia di percezione. Nelle zone dove la rete sismica è particolarmente fitta possono inoltre essere registrati anche sismi di intensità molto minore.

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18/01/2022

Le onde dell’esplosione vulcanica a Tonga hanno già fatto due volte il giro del mondo

La violenta esplosione sottomarina del vulcano Hunga Tonga-Hunga Ha’apai avvenuta nel Pacifico il 15 gennaio 2022 ha fatto tremare anche le stazioni di rilevamento del Servizio Sismico Svizzero (SED) con sede all’ETH di Zurigo. L’esplosione vulcanica è iniziata alle 5.14 (ora svizzera) e ha prodotto onde sismiche corrispondenti a un terremoto di magnitudo 5.8. Circa 20 minuti più tardi le onde di corpo hanno raggiunto la rete di rilevamento sismico svizzera dopo essersi propagate direttamente attraverso la Terra viaggiando a velocità pari a 5-10 km/s (36 000 km/h). Dopo altri 30 minuti sono giunte in Svizzera anche le onde di superficie, che si propagano un po’ più lentamente. Una volta esauritesi le onde di superficie, la rete di rilevamento svizzera ha osservato oscillazioni proprie della Terra per oltre dodici ore. In tale occasione, il nostro pianeta oscilla con frequenze caratteristiche determinate dalla sua struttura interna. L’oscillazione propria osservata dopo l’esplosione, con un periodo pari a 4,5 minuti circa, fu osservata già nel 1991 in occasione dell’esplosione del vulcano Pinatubo nelle Filippine.

Le esplosioni vulcaniche di questo tipo producono anche onde di pressione a livello atmosferico, come descritto per esempio da MeteoSvizzera in questo articolo (blog in tedesco). Le onde infrasoniche – le cui frequenze si collocano al di sotto dei suoni udibili (tra 15 e 0,001 Hz circa) – vengono smorzate solo in misura ridotta nell’atmosfera e possono essere rilevate a grandissima distanza. Gli infrasuoni si propagano a una velocità di 1200 km/h circa. Presso le stazioni di misurazione a banda larga ad alta sensibilità del SED, così come in corrispondenza dei sensori infrasonici gestiti dal SED, queste onde sono state ben visibili a partire dalle ore 20.30 circa (ora svizzera), ossia poco più di 15 ore dopo l’arrivo delle onde sismiche. Molto evidente è anche la dispersione (la dipendenza della velocità di propagazione dalla frequenza) di tali onde infrasoniche: le basse frequenze si propagano un po’ più velocemente e arrivano prima, seguite da frequenze sempre più elevate. Un primo periodo di segnali forti di ben due ore di durata è stato causato dalle onde arrivate fino a noi in maniera diretta. Circa cinque ore più tardi si notano poi i segnali che si sono propagati in direzione opposta, con ampiezze nettamente inferiori. La mattina del 17 gennaio si può poi riscontrare una nuova oscillazione: le onde hanno completato per la seconda volta il giro del mondo. Presso le stazioni di misurazione, durante l’elaborazione automatica dei dati i segnali infrasonici hanno generato numerosi casi di riconoscimento errato di terremoti (trigger).