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Domande più frequenti (FAQ)

Cause e processi dei terremoti

I terremoti nascono da una improvvisa diminuzione dello sforzo lungo le fratture della crosta terrestre, innescata da un movimento relativo degli strati di roccia su entrambi i lati della frattura. L’energia sismica liberata si propaga attraverso la terra sotto forma di onde e provoca il tremore, che viene percepito come scossa.

I terremoti sono generati dal brusco rilascio di energia lungo  fratture presenti nella crosta terrestre. A causa del costante movimento delle placche tettoniche, enormi sforzi si accumulano continuamente nelle masse rocciose su entrambi i lati della frattura. Quando gli sforzi raggiungono un livello critico, si scaricano sotto forma di un improvviso movimento a scatti. L’energia che viene rilasciata si propaga sotto forma di onde attraverso la terra e sulla superficie terrestre, causando scuotimenti che vengono percepiti come terremoti.

I terremoti possono inoltre essere legati all’attività vulcanica.

Un’altra causa di terremoto è rappresentata dalle attività umane, come ad es. costruzione di gallerie, riempimento di laghi artificiali e progetti di geotermia o di fracking (vedere la domanda “Cosa sono i terremoti indotti?”).

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Spiegazione dettagliata delle cause di terremoto nel mondo

Cause di terremoto in Europa

Cause di terremoto in Svizzera

Plate tectonics

I terremoti in Europa sono essenzialmente il risultato di uno stress sulla crosta terrestre. Per i sismi di origine naturale, la fonte di tale stress è la tettonica delle placche. La placca eurasiatica, che comprende gran parte del continente europeo e di quello asiatico, si muove rispetto alle principali placche confinanti a sud (placca africana), sudest (microplacca anatolica) e ovest (placca nordamericana). Si riscontra inoltre un gran numero di microplacche fra l’Europa e l’Africa. Queste ultime rendono particolarmente complesso il quadro tettonico attorno al Mediterraneo e fino alla regione alpina. A causa di tali microplacche, in Europa i terremoti avvengono su un’area molto vasta, e non solo in una zona ben definita.

La Grecia e la Turchia condividono il rischio sismico più elevato nella regione europea.

Queste sono le sei principali zone sismiche in Europa:

  • Grecia (placca africana)
  • Turchia (microplacca anatolica)
  • Islanda (placca nordamericana)
  • Italia, Svizzera, Austria, Slovenia, Germania e Francia (microplacca adriatica)
  • Ungheria, Slovacchia, Ucraina e gran parte della penisola balcanica (pianura pannonica e montagne circostanti)
  • Spagna e Portogallo (microplacca iberica)

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Spiegazione dettagliata delle sei principali zone sismiche in Europa

Mappa di pericolosità sismica Europa
Mappa di pericolosità sismica Europa

I terremoti indotti sono quelli provocati da attività umane.

In Svizzera i terremoti causati dall’uomo sono noti principalmente per il loro legame con i progetti geotermici: nel 2006 l’acqua iniettata ad alta pressione nel sottosuolo ha causato a Basilea un sisma di magnitudo 3.4 mentre nel 2013 si è verificato un terremoto di magnitudo 3.5 nei pressi di San Gallo.

Tuttavia, anche altri utilizzi del sottosuolo possono causare delle scosse sismiche, ad esempio le iniezioni di CO2 o di acque di scarico, l’estrazione – convenzionale o meno – del petrolio o del gas naturale tramite fracking oppure i progetti dell’industria mineraria o la costruzione di tunnel. Anche i cambiamenti operati dall’uomo sulla superficie terrestre possono dar luogo a terremoti, ad esempio quando i laghi artificiali si riempiono per la prima volta d’acqua.

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Terremoti causati dall'uomo

Geotermia e terremoti indotti

Geotermia in Svizzera

Scopritele le origini dei sismi causita dall'uomo cliccando sui cerchi neri:

Le faglie sono fratture tettoniche nel sottosuolo lungo le quali le masse rocciose mostrano evidenze di movimento relativo. I movimenti possono essere convergenti (ovvero le une contro le altre, come nelle Ande), divergenti (che si allontanano le une dalle altre, come nella dorsale medio-atlantica) e / o trasformi (ovvero uno spostamento orizzontale laterale, ad esempio la faglia di Sant’Andrea).

La superficie della faglia può essere grande da alcuni centimetri a diverse centinaia di chilometri e interessare lo spostamento delle sole zone rocciose o di intere parti di crosta. Il piano di faglia può seguire un qualsiasi orientamento spaziale: orizzontale, verticale, leggermente inclinato, ecc.

Quando negli ultimi 10’000 anni in una faglia si sono verificati uno o più terremoti, la faglia è considerata attiva (USGS, 2011).

Durante un terremoto, nella maggior parte dei casi si sposta solo una parte della faglia, che viene chiamata superficie di frattura. All’interno della superficie di frattura si trova l’ipocentro di un terremoto (Weidmann, 2002). Sostanzialmente vale la seguente regola: tanto maggiore è la superficie di frattura e tanto più questa si espande quanto maggiore sarà l’entità del sisma.

I terremoti si verificano quasi esclusivamente nello strato più esterno della Terra, la cosiddetta crosta terrestre. Nelle Prealpi settentrionali svizzere questa è spessa circa 30 chilometri e nelle Alpi sino a 50 chilometri. Sotto a questa crosta di trova il mantello terrestre. La zona che separa la crosta terrestre dal mantello viene chiamata la Moho. Nelle Prealpi settentrionali svizzere i terremoti possono arrivare sino a questo strato, mentre nelle Alpi l’attività sismica si limita ai 15-20 chilometri superiori della crosta terrestre.

In Svizzera si parla di un terremoto superficiale quando l’ipocentro è situato a meno di 10 chilometri circa dalla superficie. Di norma questi terremoti superficiali vengono percepiti più facilmente dalle persone e causano danni di maggiore entità rispetto a quelli che si verificano a profondità più alte.

Tiefe
Sezione verticale e distribuzione della profondità dei terremoti

L’energia sismica liberata si propaga attraverso la terra sotto forma di onde e provoca il tremore sulla superficie terrestre che viene percepito come scossa e rilevato dai sismometri (vedere la domanda “Cos’è un sismometro e come funziona”).

Le onde sismiche si suddividono in onde di corpo (onde P e onde S) e onde di superficie (onde di Love e onde di Rayleigh).

Le differenze di velocità delle varie onde sismiche permettono di localizzare l’ipocentro e l’epicentro di un terremoto (vedere le domande “Cos’è un ipocentro?”, “Cos’è un epicentro?” e “Come viene determinato il punto di origine di un terremoto?”).

  • Onde P

Le onde P (primarie) sono onde di corpo che hanno un andamento sferico dall’ipocentro (vedere la domanda “Cos’è un ipocentro?”). Esse si propagano esercitando una compressione e un allungamento del sottosuolo.

La velocità di propagazione delle onde P è compresa all’incirca tra 6 e 8 km/s (a seconda degli strati di roccia). Dal momento che le onde P sono le onde sismiche più veloci, sono le prime che raggiungono le stazioni sismiche.

  • Onde S

Le onde S (secondarie) sono onde di corpo che hanno un andamento sferico dall’ipocentro (vedere la domanda “Cos’è un ipocentro?”). Si tratta di onde che provocano nel materiale attraversato oscillazioni perpendicolari alla loro direzione di propagazione. In questo caso la roccia può oscillare sia sul piano orizzontale (avanti e indietro), sia sul piano verticale (su e giù).

A seconda degli strati di roccia, le onde S si propagano con una velocità compresa all’incirca tra 3 e 4 km/s e quindi giungono sempre dopo le onde P.

  • Onde di Love

Le onde di Love sono onde di superficie che si propagano dall’epicentro (vedere la domanda “Cos’è un epicentro?”) e si formano quando le onde P ed S raggiungono la superficie terrestre. Quando viene colpita dalle onde di Love, la roccia oscilla parallelamente rispetto alla superficie terrestre (avanti e indietro sul piano orizzontale).

Le onde di Love sono più lente delle onde S, ma più veloci delle onde di Rayleigh.

  • Onde di Rayleigh

Le onde di Rayleigh sono onde di superficie che si propagano dall’epicentro (vedere la domanda “Cos’è un epicentro?”) e si formano quando le onde P ed S raggiungono la superficie terrestre. Quando viene colpita dalle onde di Rayleigh, la roccia oscilla seguendo un movimento ellittico. Per meglio visualizzarle possiamo immaginare queste onde come molto simili a quelle che si creano gettando un sasso nello stagno, provocando quindi uno scuotimento o un sussulto sulla superficie d'acqua. Spesso le onde di Rayleigh presentano ampiezze molto più grandi rispetto alle altre onde sismiche; è per questo motivo che sulla superficie terrestre possono causare le scosse più forti e i danni maggiori (vedere la domanda “Cosa significano periodo, lunghezza d’onda e ampiezza?”).

La frequenza indica il numero di oscillazioni al secondo e viene espressa in Hertz (Hz) (1 Hz = 1/s).

La frequenza propria di un oggetto è la frequenza con la quale quest’ultimo oscilla dopo essere stato colpito una volta. La frequenza propria di un edificio dipende tra le altre cose dalle modalità con cui è stato costruito, dai materiali e dall’altezza. Tipici edifici svizzeri che hanno da due a cinque piani presentano una frequenza propria di 5 hertz.

Quando un oggetto (ad es. un edificio) viene esposto dall’esterno (ad es. da un terremoto) a oscillazioni che rientrano nella gamma della sua frequenza propria, si verificano oscillazioni o ampiezze particolarmente alte (vedere la domanda “Cosa significa ampiezza?”). Questo fenomeno viene chiamato risonanza. Più è alta la risonanza tra un edificio e le oscillazioni provocate da un terremoto, più aumenta il pericolo che si verifichino danni all’edificio. Negli edifici costruiti secondo i criteri antisismici, occorre quindi accertarsi che la frequenza propria dell’edificio non rientri nella stessa gamma di frequenza delle onde generate da un possibile terremoto.

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Edilizia antisismica

Per «sciami sismici» si intende il verificarsi di numerose scosse geograficamente limitate e in un arco di tempo piuttosto ampio, senza una chiara successione di scosse premonitrici, terremoto principale e scosse di assestamento. Gli sciami sismici sono una caratteristica tipica dell’attività sismica in Svizzera e ogni anno il Servizio Sismico Svizzero (SED) ne registra una notevole quantità. Gli sciami sismici non rappresentano affatto, tanto nel mondo quanto in Svizzera, un fenomeno inconsueto. Nella maggior parte dei casi gli sciami cessano dopo alcuni mesi o settimane; più raramente aumentano di numero e intensità con il passare del tempo. Lo sviluppo di uno sciame sismico è difficilmente prevedibile in maniera attendibile, così come lo sono i terremoti in generale (vedere la domanda "È possibile prevedere i terremoti?").

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Cos’è un sciame sismico?
Rappresentazione grafica di un terremoto e una tipica sequenza di scosse. Occorre tenere presente che le scosse premonitrici non sempre si verificano in una tipica sequenza (vedere la domanda “È possibile prevedere i terremoti?”).

Il periodo di ritorno indica un intervallo di tempo espresso in anni in cui secondo i calcoli statistici un determinato evento si verifica mediamente una volta sola. Ad esempio nel Vallese si verifica un terremoto di magnitudo 6 o superiore in media ogni 50 - 100 anni.

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Svizzera terra di sismi

Pericolosità sismica

La microsismicità descrive il manifestarsi di terremoti piccoli e locali (microterremoti). Questi sono talmente deboli, che normalmente non vengono percepiti in superficie e possono essere registrati solo da apparecchiature molto sensibili. Molti sono così piccoli da essere al di sotto del rumore di fondo della stazione, quindi non vengono riconosciuti come un segnale.

Terremoti in Svizzera

L’attività sismica in Svizzera e la formazione delle Alpi rappresentano due fenomeni strettamente connessi e riconducibili agli stessi processi nel sottosuolo. I terremoti verificatisi in Svizzera rappresentano in prima approssimazione il risultato della collisione tra la placca litosferica europea e quella africana e rispecchiano il meccanismo alla base di questo processo.

Un’altra causa di terremoto è rappresentata dalle attività umane, come ad es. la costruzione di gallerie, il riempimento di laghi artificiali e i progetti nel campo della geotermia (vedere la domanda “Cosa sono terremoti indotti?”).

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Spiegazione dettagliata delle cause di terremoto in Svizzera

Causes Switzerland
Collisione tra le placche nella regione alpina

Il Servizio Sismico Svizzero (SED) con sede all’ETH di Zurigo registra in Svizzera e nei paesi limitrofi in media da tre a quattro terremoti al giorno, per un totale annuo compreso fra i 1’000 e i 1’500 episodi. La popolazione percepisce effettivamente circa da 10 a 20 sismi l’anno, che di regola presentano una magnitudo di 2.5 o più. All’incirca ogni 8 a 15 anni si verifica un terremoto con una magnitudo pari o superiore a 5. I terremoti più forti, con magnitudo pari o superiore a 6, si verificano ogni 50 a 150 anni.

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Svizzera terra di sismi

Frequenza Svizzera
 

La stima della distribuzione regionale della pericolosità sismica in Svizzera non è cambiata in modo sostanziale negli ultimi dieci anni. Il Vallese rimane la regione a più alta pericolosità, seguito da Basilea, i Grigioni, la valle del Reno nel cantone di San Gallo, la Svizzera centrale e il resto della Svizzera.

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I dieci terremoti più forti in Svizzera

Pericolosità sismica Svizzera

I terremoti e le Alpi

Mappa degli epicentri di terremoti registrati strumentalmente dal 1975 al 2018 aventi magnitudo di almeno 2.

In Svizzera si verificano ogni anno circa dai 10 ai 15 terremoti che vengono percepiti dalla popolazione. All’incirca ogni 8-15 anni si verifica un terremoto con una magnitudo pari o superiore a 5. I terremoti più forti, con magnitudo pari o superiore a 6, si verificano ogni 50-150 anni.

Sino ad oggi il terremoto più forte mai verificatosi a nord delle Alpi è stato quello del 1356 a Basilea (magnitudo 6.6). Nel 1295 e nel 1855 si sono verificati nei Grigioni (magnitudo 6.2) e nel Vallese (magnitudo 6.2) i due terremoti di intensità immediatamente inferiore di cui si hanno testimonianze storiche.

Il terremoto svizzero più forte che è stato registrato da quando a metà degli anni ‘70 il Servizio Sismico Svizzero (SED) ha installato una rete di misurazione capillare si è verificato presso Vaz nei Grigioni (1991) ed ha avuto magnitudo 5.0. Il terremoto più forte che si è verificato nei paesi confinanti è stato quello di Annecy (Francia) nel 1996 con magnitudo 5.2.

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I dieci terremoti più forti che si sono verificati in Svizzera

Svizzera terra di sismi

Effetti di un terremoto

La pericolosità sismica indica dove in un determinato periodo di tempo e con quale frequenza ci si deve attendere determinate accelerazioni orizzontali. La valutazione si basa su nozioni di tettonica e geologia, sui terremoti storici in Svizzera, descrizioni dei danni e modelli di propagazione delle onde sismiche.

Rispetto ad altri paesi europei la Svizzera ha una pericolosità sismica media, che varia a seconda delle regioni: Il Vallese è la regione a più alta pericolosità, seguito da Basilea, i Grigioni, la valle del Reno nel cantone di San Gallo, la Svizzera centrale e il resto della Svizzera. Non esistono regioni completamente prive di pericolosità sismica.

Sebbene la pericolosità sismica sia “solo” di livello medio, in Svizzera il rischio sismico è alto (vedere la domanda “Cosa significa rischio sismico e quanto è alto in Svizzera?”).

Specialisti e rappresentanti delle autorità utilizzano il modello di pericolosità del SED come punto di partenza per prendere decisioni nel settore della mitigazione e gestione del rischio da terremoto. Anche le norme antisismiche svizzere sono basate sul modello di pericolosità.

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Mappa della pericolosità in Svizzera

Pericolosità sismica

 Il rischio sismico quantifica il danno potenziale provocato da un terremoto e viene calcolato dalla relazione tra quattro fattori:

  • Pericolosità sismica
  • Sottosuolo locale
  • Vulnerabilità degli edifici
  • Concentrazione di beni

Anche se è una regione con moderata pericolosità sismica, la Svizzera presenta un alto rischio sismico. Secondo il «Rapporto sui rischi 2015» dell’Ufficio federale della protezione della popolazione (UFPP), dopo i blackout e le epidemie/pandemie, i terremoti sono al terzo posto nella classifica dei rischi con cui si deve confrontare la Svizzera.

Misurate approssimativamente tramite il nostro strumento di rilevamento interattivo il vostro rischio sismico personale.

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Rischio sismico in Svizzera

Pericolosità sismica in Svizzera

Edilizia antisismica

 

Mappa del rischio sismico in Svizzera
rischio sismico

Terminologia dei terremoti

Un ipocentro indica la posizione di un fuoco di un terremoto nel sottosuolo (il luogo dal quale si propagano le onde sismiche) ed è indicato solitamente con profondità e le coordinate geografiche di latitudine e longitudine.

Un epicentro è la proiezione verticale di un ipocentro in superficie (il luogo situato esattamente sopra a un ipocentro) e viene indicato solitamente con le coordinate geografiche di latitudine e longitudine.

Cos’è un ipocentro e un epicentro?

La magnitudo fornisce informazioni sull’energia liberata durante un terremoto, ovvero sulla sua potenza. Fondamentalmente vale la regola secondo cui quanto maggiore è la magnitudo del terremoto, tanto più forti saranno i movimenti del terreno conseguenti. Contrariamente all’intensità, che varia a seconda della distanza dal terremoto e dal sottosuolo, la magnitudo è indipendente dal luogo (vedere domanda “Cosa significa intensità?”).

La magnitudo è un valore logaritmico. Una differenza di magnitudo pari a 1,0 è equivalente a un fattore di circa 30. Un terremoto di magnitudo di 6 è 30 volte più forte di uno di magnitudo 5 e 900 (30 volte 30) volte più forte di uno di magnitudo 4. In altre parole: ogni volta che la magnitudo aumenta di 0,2 gradi, l’energia prodotta da un terremoto raddoppia. Ciò significa che un evento sismico di magnitudo 3.4 sprigiona un’energia di circa il doppio rispetto a un evento di magnitudo 3.2.

Di norma la magnitudo viene determinata dalle registrazioni (sismogrammi) degli strumenti sismici (sismometri) (vedere le domande “Cos’è un sismogramma?” e “Cos’è un sismometro e come funziona”). La prima scala di magnitudo fu sviluppata nel 1935 dal fisico e sismologo Charles Richter. Ancora oggi in Svizzera la grandezza di un terremoto viene solitamente espressa in unità della scala Richter. Con il passare del tempo è tuttavia emerso che la scala Richter andava bene solo per terremoti che rientravano in una determinata fascia di magnitudo e di distanza. Per questo motivo furono sviluppate altre scale di magnitudo (vedere la domanda “Quanti tipi di magnitudo esistono?”).

I terremoti possono essere percepiti sopra una magnitudo di circa 2.5. A partire da una magnitudo da circa 4.5 a 5.5 si prevedono piccoli e isolati danni agli edifici. In determinati casi, simili scosse possono anche causare danni più gravi. Gli effetti prodotti da un terremoto dipendono in larga misura dalla sua distanza dall’ipocentro e dall’epicentro, dal sottosuolo locale e dalle modalità con cui gli edifici sono stati costruiti.

Il terremoto più violento mai misurato si è verificato nel 1960 in Cile con una magnitudo di 9.5. D’altro canto esistono anche terremoti con una magnitudo inferiore allo zero (vedere la domanda “Cosa sono le magnitudo negative?”).

Confronto tra le magnitudo di diversi terremoti
EMS-98
Possibili effetti di un terremoto in base alla sua intensità e magnitudo

La prima scala di magnitudo fu sviluppata nel 1935 dal fisico e sismologo Charles Richter. Ancora oggi la grandezza di un terremoto è solitamente espressa in unità della scala Richter (magnitudo locale). Con il passare del tempo è tuttavia emerso che la scala Richter andava bene solo per terremoti che rientravano in una determinata fascia di magnitudo e di distanza. In presenza di terremoti molto forti o molto distanti non è infatti in grado di rispecchiare correttamente l’energia liberata. Per questo motivo sono state sviluppate altre scale di magnitudo.

Magnitudo locale ML (scala Richter)

Campo d’impiego La magnitudo locale ML (spesso abbreviata dal Servizio Sismico Svizzero con la sigla MLh) è stata definita per terremoti, che si verificano relativamente vicino alle stazioni che li registrano. Normalmente la ML è determinata per distanze tra terremoto e stazioni fino ad alcune centinaia di chilometri.
Parametri determinanti La magnitudo locale dipende dalla massima ampiezza di un ter-remoto registrato con un sismometro di Wood-Anderson (vede-re la domanda “Cosa significa ampiezza?”). Dal momento che al giorno d’oggi questi sismometri non vengono praticamente più utilizzati, le scosse registrate con gli strumenti moderni vengono convertite in sismogrammi sintetici di Wood-Anderson.
Vantaggi La magnitudo locale può essere calcolata in modo molto sempli-ce e veloce. Inoltre la sensibilità dei sismometri di Wood-Anderson rientra in una gamma di frequenza simile a quella di molti edifici, soprat-tutto piccoli (vedere la domanda “Cosa significa frequenza?”). La magnitudo locale stimata è quindi un buon parametro per prevedere potenziali danni agli edifici.
Svantaggi In presenza di terremoti con magnitudo locale superiore a circa 6, la magnitudo locale viene a saturarsi. Ciò significa che, anche se il terremoto è stato più grande, la ML non si ingrandisce più significativamente. La ML perde inoltre la sua forza espressiva quando le scosse hanno una magnitudo inferiore a circa 2, così come quando si verificano a una distanza di oltre 600 km circa dalla stazione di misurazione.

Magnitudo delle onde di volume mb

Campo d’impiego La magnitudo delle onde di volume mb descrive solitamente i terremoti avvenuti ad una distanza dalle stazioni di registrazione maggiore di 2000 Km circa.
Vantaggi e parametri determinanti La stima di questi “telesismi” avviene molto rapidamente, poiché la mb viene definita dalle ampiezze delle onde P, che sono onde di compressione. Queste si propagano attraverso l’interno della terra e sono il primo segnale a raggiungere una stazione sismica (vedere la domanda “Cosa sono le onde P, S, di Love e di Rayleigh?”).
Svantaggi La magnitudo delle onde di volume mb viene a saturarsi attorno a una magnitudo di circa 6. Ciò significa che con il tipo mb non è possibile distinguere tra un terremoto di magnitudo 6 o 7.5.

Magnitudo di superficie MS

Campo d’impiego La magnitudo di superficie MS è indicata per valutare l’energia prodotta da terremoti molto distanti e forti.
Parametri determinanti e svantaggi La magnitudo di superficie MS è calcolata dalle onde di superficie (onde S). Le onde di superficie si propagano lungo la superficie terreste con una velocità molto inferiore a quella delle onde P nell’interno della terra (vedere la domanda “Cosa sono le onde P, S, di Love e di Rayleigh?”). La bassa velocità di propagazione delle onde di superficie è il motivo per cui i sismologi immediatamente dopo un terremoto non sanno, se si è trattato di un terremoto forte o molto forte. Inoltre, in presenza di scosse molto profonde è possibile che non vengano prodotte onde di superficie o che queste siano solo molto deboli.
Vantaggi La magnitudo MS viene a saturarsi solo con terremoti molto grandi a partire da una magnitudo di circa 8. I terremoti che si verificano vicino alla superficie terrestre (all’incirca entro i 30 chilometri superiori) producono onde di superficie molto più ampie rispetto a quelle liberate da terremoti della stessa entità ma più profondi. Un valore MS molto più alto del valore mb indica quindi che il terremoto si è verificato nelle vicinanze della superficie. In questi casi, se l’epicentro si trova nelle vicinanze di una zona densamente popolata, si prevedono danni di maggiore entità. Il rapporto tra il valore di MS e mb viene anche utilizzato per distinguere i terremoti dalle esplosioni (nucleari). Le esplosioni hanno un volume d’onda più piccolo di un terremoto della stessa dimensione. Inoltre le esplosioni creano un minor movimento di taglio, che è il principale responsabile della generazione di onde di superficie, rispetto al terremoto. I valori di MS delle esplosioni sono perciò tipicamente inferiori a quelli di un terre-moto della stessa forza. Per eventi sismici di superficie (terremoto o esplosione) è perciò un buon criterio di discriminazione il rapporto mb/MS (un rapporto elevato è un forte indicatore di una esplosione).

Magnitudo momento Mw

Campo d’impiego Anche se vanta la maggiore forza espressiva, la magnitudo momento Mw può essere calcolata solo per terremoti con magnitudo a partire da 4 circa. La magnitudo momento è l’unica che non viene a saturarsi neanche con i terremoti più grandi.
Parametri determinanti La magnitudo momento Mw è l’unica direttamente correlata con i processi ed i parametri fisici che avvengono nell’ipocentro. Sulla base di considerazioni teoriche, la Mw viene dedotta dal momento sismico M0. M0 è il prodotto dell’area di rottura lungo la faglia per lo spostamento medio lungo la faglia per il modulo di taglio delle rocce coinvolte. Ci sono diversi modi per determinare la Mw. I sismogrammi sintetici si dimostrano spesso adatti per comparare le forme d’onda osservate sui sismogrammi o per confrontare l’ampiezza spettrale. In questo caso l’area di rottura, lo spostamento medio e l’orientamento della superficie di frattura vengono variati sino a quando i sismogrammi sintetici combaciano sufficientemente con quelli osservati.
Vantaggi Il valore Mw rispecchia direttamente l’energia liberata da un terremoto e non viene a saturarsi neanche con i terremoti più grandi.
Svantaggi La complessità richiesta per la valutazione della magnitudo Mw è superiore a quella necessaria per il calcolo degli altri tipi di magnitudo. In presenza di forti terremoti possono passare alcune ore prima di avere a disposizione una prima valutazione. La magnitudo Mw può inoltre essere calcolata solo a partire da una determinata intensità delle scosse (con magnitudo a partire da 4 circa).

M

Se nelle nostre liste trovate una magnitudo indicata solamente con “M”, ciò significa che l’osservatorio sismico che ha determinato la magnitudo, non ha indicato di quale tipo di magnitudo si tratti. Queste sono spesso le magnitudo dell'U.S. Geological Survey, il servizio sismico degli USA. In questo caso si deduce generalmente che si tratta di una magnitudo non satura per quel terremoto; per i forti terremoti si tratta spesso di magnitudo Mw.

Quando alcuni decenni fa fu sviluppata la scala di magnitudo logaritmica (vedere la domanda “Cos’è una magnitudo?”), il suo valore zero fu posto nel punto a partire dal quale i sismografi del tempo erano in grado di rilevare un terremoto. Dal momento che da allora la tecnica di misura ha fatto passi da gigante, oggi è possibile registrare terremoti con magnitudo inferiore a questo valore zero.

Il punto zero della scala di magnitudo non ha alcuna importanza speciale dal punto di vista fisico. Un evento sismico di magnitudo 0.0 sprigiona solo un’energia di circa il doppio rispetto a un evento di magnitudo -0.2 e di circa la metà rispetto a un evento con magnitudo 0.2.

Le scosse molto piccole vengono chiamate microterremoti e si trovano molto al di sotto della soglia di percezione (vedere le domande “Cos’è la microsismicità?” e “A partire da quando è percepibile una scossa?”).

Nei profondi fori di trivellazione degli impianti geotermici sono già state misurate scosse con magnitudo pari a -5.0.

L'intensità descrive la forza di un terremoto in un luogo, basandosi sulla dimensione del danno (edifici, paesaggio) e sulla percezione soggettiva dell'osservatore. L’intensità di un sisma dipende dal luogo in cui la si calcola ed è funzione della sua magnitudo, della distanza dall’ipocentro e della geologia (sottosuolo).

Nell’utilizzo classico i numeri da I (terremoto non percepito) a XII (distruzione totale) della Scala Macrosismica Europea 1998 (EMS-98) vengono determinati in maniera soggettiva.

Oggigiorno esiste anche una intensità strumentale (vedi sotto), che viene calcolata a partire dal picco di accelerazione e di velocità del suolo alle stazioni. In questo modo si ottiene un’immagine sulla distribuzione dello scuotimento molto più velocemente, rispetto a prima quando si doveva creare una “classica” mappa d’intensità basandosi solo sulle interviste alla popolazione coinvolta e sulla stima dei danni. I dati possono essere rappresentati su una mappa come dei punti e / o mediante l’interpolazione di linee concentriche (ShakeMaps).

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Possibili effetti di un terremoto in base alla sua intensità e magnitudo

Il fattore determinante per il rilevamento del picco di accelerazione (peak ground acceleration, PGA) e del picco di velocità (peak ground velocity, PGV) è il movimento orizzontale del terreno causato dal terremoto e misurato dalle stazioni del Servizio Sismico Svizzero (SED). I valori di entrambi i parametri possono essere rappresentati su una ShakeMap (vedere la domanda “Cos’è una ShakeMap?”).

Il picco di accelerazione e di velocità sono importanti soprattutto perché fungono da base per le mappe di pericolosità sismica e per la succesiva compilazione della normativa edilizia per una costruzione secondo i criteri antisismici.

Entrambi i parametri dipendono da svariati fattori: dalla lunghezza e dall’orientamento della frattura (cioè intensità del terremoto, vedere la domanda “Cosa sono una faglia e una superficie di frattura?”), dalla distanza della stazione di misurazione dall’epicentro e dal sottosuolo locale. Già con piccole variazioni al di sotto delle stazioni di registrazione, il sottosuolo può avere una forte influenza sull’accelerazione. Di conseguenza, i valori di accelerazione misurati per la stessa scossa possono variare notevolmente anche su piccola scala. In generale si può affermare che le velocità e le accelerazioni più alte si verificano nelle vicinanze dell’epicentro così come nella direzione di propagazione della frattura. Alti valori di accelerazione e/o di velocità aumentano la probabilità che si verifichino danni. Nei piccoli terremoti (magnitudo <3) è soprattutto l’accelerazione a essere percepita dalla popolazione (Wu et al., 2003). I danni agli edifici sono invece correlati piuttosto alla velocità.

Il picco di accelerazione viene espresso in m/s2 oppure sotto forma di frazione o multiplo dell’accelerazione di gravità terrestre (g = 9,81 m/s2). Il picco di velocità viene espresso in m/s.

Il SED misura il picco di accelerazione e di velocità causato dai terremoti dall’anno 1992 in poi. Il picco di accelerazione più alto misurato sinora, pari a 2,13 m/s2, è stato provocato dal terremoto avvenuto a Linthal (GL) il 17.03.2001 (magnitudo 3.4). Lo stesso terremoto ha causato anche il picco di velocità più alto sinora mai misurato x: 3,6 cm/s. La stazione che l’ha registrato si trovava a una distanza di appena 730 metri circa dall’epicentro.

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I terremoti sulla ShakeMap

ShakeMap del terremoto a Linthal (GL) del 17.03.2001 con una magnitudo di 3.4
ShakeMap del terremoto a Linthal (GL) del 17.03.2001 con una magnitudo di 3.4

Sorveglianza e analisi sismica

No, sino ad oggi non è possibile una previsione sistematica di un terremoto. Sempre più spesso vengono però osservati fenomeni che potrebbero essere considerati precursori sismici, come ad es. luci telluriche e nuvole sismiche, aumento della concentrazione di gas radon, quiete sismica, segnali elettromagnetici, anomalie del comportamento animale e scosse premonitrici che si verificano prima del terremoto principale (che però possono essere considerate tali solo dopo il verificarsi del terremoto principale). Sino ad oggi non è tuttavia possibile individuare all’interno di questi precursori delle regolarità che permettano di prevedere in modo affidabile un terremoto.

Esistono tuttavia tre aspetti strettamente legati alla previsione di un terremoto:

  • Allerta precoce sui terremoti: Attualmente il SED sta collaudando un sistema di preallarme terremoti. Le stazioni di misurazione che si trovano nelle vicinanze del terremoto registrano immediatamente le sue onde sismiche e fanno scattare un allarme per le zone più distanti. Ciò è reso possibile dal fatto che i dati rilevati vengono trasmessi alla velocità della luce e quindi viaggiano più velocemente rispetto alle onde sismiche (circa 3,5 km/s). Dal momento che un preallarme terremoti è possibili a partire da una determinata distanza dall’epicentro e opportuno solo per terremoti di forte intensità, la sua utilità pratica per la Svizzera deve ancora essere chiarita.

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  • Pericolosità sismica: La mappa della pericolosità sismica indica dove e con quale frequenza ci si deve attendere determinate accelerazioni orizzontali.
  • Modelli sismici: i sofisticati modelli permettono di fare affermazioni sempre più affidabili sulla probabilità che in un determinato periodo di tempo si verifichi un terremoto di una determinata intensità all’interno di una determinata regione.
    • Spesso i grandi terremoti sono preceduti da quelli più piccoli
      I terremoti più piccoli aumentano nettamente la probabilità che in seguito si verificherà un forte terremoto. Da un punto di vista assoluto, questa probabilità rimane comunque molto scarsa.
    • Da forte a più forte solo in rari casi
      La probabilità che nei sette giorni successivi a un terremoto di magnitudo 5 si verifichi un terremoto della stessa o di un’intensità maggiore è del 10% circa. In nove casi su dieci nella settimana successiva non si è verificato nessun terremoto di magnitudo 5 o superiore.
    • Le scosse di assestamento sono la regola
      Nel primo giorno che segue un terremoto di magnitudo 5 si prevedono con una probabilità 1000 volte più alta rispetto alla media statistica movimenti del terreno molto forti causati da una scossa di assestamento.

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Pericolosità sismica Svizzera

Campo di ricerca „Allerta precoce sui terremoti“

Un tempo i terremoti venivano misurati mediante i sismografi, mentre oggi questi moderni strumenti vengono chiamati sismometri (vedere la domanda “Cos’è un sismometro e come funziona?”).

Oltre 150 stazioni di registrazione installate dal SED monitorano 24 ore su 24 l’attività sismica in Svizzera e nei paesi limitrofi. Gli strumenti presenti in queste stazioni possono essere suddivisi in tre tipologie:

  • Sismometri a banda larga: questi strumenti estremamente sensibili registrano anche le più piccole scosse del suolo causate da terremoti deboli locali, moderati regionali così come da moderati a forti mondiali. Vengono preferibilmente installate su roccia competente in luoghi isolati.
  • Accelerometri: questi strumenti sono indicati per misurare scosse locali moderate e forti. Vengono installati solitamente in aree abitate e regioni particolarmente a rischio.
  • Sismometri a corto periodo: questi strumenti registrano deboli scosse locali.

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Sorveglianza sismica

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Mappa di tutte le stazioni in tempo reale monitorate dal SED in Svizzera

Un sismometro è uno strumento elettromeccanico altamente sensibile in grado di misurare nel campo dei nanometri (milionesimi di millimetro) il movimento del sottosuolo in un punto. Il diagramma a forma di onda che disegna è definito sismogramma.

Gli strumenti meccanici che venivano usati prima si chiamano invece sismografi. Alfred de Quervain (geofisico ed ex direttore del Servizio Sismico Svizzero) spiegò nel 1922 che il classico principio della misurazione di un terremoto è quello di “[…] appendere liberamente un corpo pesante in modo che in caso di scuotimento del terreno rimanga immobile come una massa inerte”. Nei sismografi, un ago applicato a questa massa (e quindi anch’esso immobile) trascriveva i movimenti del terreno ad esempio su un foglio di carta che si muoveva a causa dello scuotimento del terreno. Per poter registrare in tutti e tre i piani ortogonali (nord-sud, est-ovest e su-giù) erano necessari due sistemi a pendolo orizzontale e uno a pendolo verticale.

Al giorno d’oggi il sismometro viene utilizzato per misurare la corrente necessaria per tenere ferma il più possibile una massa magnetica in caso di scuotimento (il cosiddetto sistema “force-feedback”). Successivamente questa forza può essere convertita in movimenti del terreno. Con l’aiuto della sospensione triassiale è possibile registrare con un unico strumento tutte e tre le principali direzioni di misurazione (i pendoli convenzionali si muoverebbero in questo caso lungo i bordi di un dado posato su una delle sue punte).

Il sismogramma è la registrazione strumentale, attraverso un sismometro, di un movimento del terreno avvenuto a causa di un terremoto. Poiché il movimento durante il terremoto non è uniforme, una stazione produce un diagramma a forma di onda con differenti lunghezze d’onda ed ampiezze (vedere domanda "Cosa significano periodo, lunghezza d’onda e ampiezza?"). Con molti di questi diagrammi è possibile stabilire l’energia rilasciata dal terremoto (magnitudo), così come la posizione del fuoco del terremoto (ipocentro).

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Earthquake in Gelterkinden in the Canton of Basel-Landschaft
Sismogrammi del terremoto del 30 gennaio 2014 presso Gelterkinden BL

Il periodo, la lunghezza d’onda e l’ampiezza delle onde sismiche vengono misurati con i sismometri e rappresentati sui cosiddetti sismogrammi (vedere le domande “Cos’è un sismometro e come funziona?” e “Cos’è un sismogramma?”).

Il periodo indica la durata di una singola oscillazione e viene espresso in secondi.

La lunghezza d’onda è il corrispondente spaziale del periodo e indica la lunghezza di una singola oscillazione. Per le onde sismiche essa è tipicamente compresa tra diverse decine di metri e diversi chilometri.

L’ampiezza indica l’intensità o la deviazione di un’oscillazione. I sismometri moderni sono in grado di misurare ampiezze inferiori a un nanometro (milionesimo di millimetro).

Per scoprire quando e dove di preciso si è verificato un terremoto, normalmente sono necessari i dati di diverse stazioni sismiche. Per questo motivo, oltre 100 stazioni di misurazione installate e gestite dal Servizio Sismico Svizzero (SED) controllano costantemente l’attività sismica in Svizzera e nei paesi limitrofi. Le loro registrazioni vengono raccolte praticamente in tempo reale nel centro dati del SED a Zurigo e analizzate in modo automatico. Non appena almeno sei stazioni registrano i dati di possibili onde sismiche, il sistema cerca di localizzare, partendo dall’ora di arrivo dei segnali, il punto di origine (vedere la domanda “Cos’è un ipocentro?”, “Cos’è un epicentro?”) e l’ora del terremoto.

In questo caso è importante che le stazioni di misurazione situate nelle vicinanze del punto di origine registrino le onde sismiche prima di quelle situate più lontano. I terremoti producono inoltre diversi tipi di onde che si propagano con differenti velocità nel sottosuolo e sulla superficie terrestre (vedere la domanda “Cosa sono le onde P, S, di Love e di Rayleigh?”). Sulla base di queste differenze di orario e con l’aiuto di un modello di velocità speciale per la Svizzera (nelle rocce compatte delle Alpi e nelle profondità dell’Altopiano le onde sismiche sono più veloci rispetto ai bacini sedimentari dell’Altopiano), è possibile determinare con molta precisione il momento e il punto di origine di un terremoto. In aggiunta, ogni terremoto viene analizzato e rilocalizzato manualmente dal servizio di reperibilità del SED, che tiene conto delle ulteriori caratteristiche delle varie onde sismiche.

Per ciascun terremoto di magnitudo almeno pari a 2.5, il Servizio Sismico Svizzero (SED) pubblica una mappa di scuotimento e una ShakeMap. Si tratta di una stima veloce dello scuotimento del suolo provocato da un terremoto e delle relative conseguenze. Le ShakeMap sono più informative delle semplici mappe indicanti solo epicentro e magnitudo. Le informazioni aggiuntive sono utili per la popolazione colpita e per l’organizzazione delle squadre di salvataggio.

Oltre alle ShakeMap, che rappresentano l’intensità di un terremoto, esistono anche mappe che illustrano il picco di accelerazione e il picco di velocità (vedere la domanda “Cosa sono il picco di accelerazione e il picco di velocità?”). Queste ultime sono importanti soprattutto per gli ingegneri civili.

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I terremoti sulla ShakeMap

ShakeMap 2
ShakeMap relativa al terremoto di Zugo, occorso l’11 Febbraio 2012 alle 23:45, di magnitudo pari a 4.2. Il terremoto è avvenuto a 30 km di profondità.

Il tempo coordinato universale, abbreviato con la sigla UTC (compromesso tra l'inglese Coordinated Universal Time e il francese Temps universel coordonné), è il fuso orario di riferimento da cui sono calcolati tutti gli altri fusi orari del mondo. In sismologia, questo tempo viene impiegato per facilitare l’utilizzo dei dati sismici a livello internazionale (in considerazione dei vari fusi orari e dell’ora estiva/invernale).

L’UTC, introdotto nel 1972, corrisponde al tempo del meridiano fondamentale che passa attraverso l’osservatorio astronomico del quartiere londinese di Greenwich. Per i fusi orari a ovest del meridiano dei Greenwich è necessario sottrarre ore dall’UTC, mentre per quelli a est è necessario aggiungerne.

Il tempo UTC si basa sul secondo del tempo atomico internazionale TAI. Dal momento che la rotazione terrestre è soggetta a oscillazioni e che quindi un giorno dura una minima parte in più di 24 x 3’600 secondi, di tanto in tanto viene aggiunto un secondo intercalare.

In Svizzera l’ora ufficiale è quella del Central European Time (CET), fissata un’ora avanti rispetto al tempo coordinato universale. Quando è in vigore l’ora legale, si passa al fuso orario UTC+2 chiamato Central European Summer Time.

Fusi orari UTC

I collaboratori del Servizio Sismico Svizzero (SED) lavorano in quattro settori o sezioni principali:

  • Sorveglianza sismica
  • Analisi dei terremoti
  • Pericolosità sismica e valutazione del rischio
  • Supporto e progetti speciali

al centro del lavoro di una sismologa o di un sismologo c’è il costante monitoraggio dell’attività sismica. Ciò comprende la valutazione dei dati registrati dalle reti di rilevamento sismico (vedere la domanda “Come vengono misurati i terremoti?”) così come la trasmissione immediata dell’allarme ad autorità, mezzi di comunicazione e popolazione in caso di terremoto.

Le sismologhe e i sismologi che lavorano al SED si occupano di determinare il pericolo causato dai terremoti nelle varie regioni della Svizzera. Inoltre interpretano i dati sismici per ottenere informazioni sul sottosuolo e/o sulle relazioni tra confini delle placche, geologia e terremoti. La loro attività si concentra sulle seguenti domande: perché in una regione si verificano terremoti? Quali faglie sono attive? Dove si trovano e quando potrebbe verificarsi un terremoto in futuro e con quale intensità?

Le sismologhe e i sismologi supportano anche il SED nei progetti nazionali e internazionali. Ad esempio hanno monitorato e analizzato l’attività sismica durante i progetti di geotermia a Basilea e San Gallo e realizzato una rete sismica temporanea nel Bhutan.

Molti sismologi sono impegnati anche nel campo dell’insegnamento: tengono seminari e assistono gli studenti e i dottorandi del PF di Zurigo.

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Video in cui le sismologhe e i sismologi del SED offrono uno spaccato sul loro lavoro quotidiano

Campi di ricerca del SED

Compiti del SED

Collaboratori
I collaboratori del SED

Effetti di un terremoto

Nei pressi dell’epicentro, talvolta è possibile avvertire i terremoti già a partire da una magnitudo 2.5. Solo in casi rari riceviamo segnalazioni di terremoti per episodi con una magnitudo inferiore a 2. A partire da una magnitudo 3, i terremoti vengono percepiti in maniera diffusa. I terremoti con una magnitudo compresa tra 4 e 5 possono essere avvertiti nel raggio di 100 a 200 chilometri, mentre a partire dalla magnitudo 5 il raggio si estende a diverse centinaia di chilometri.

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Conseguenze dei terremoti

Possibili effetti di un terremoto in base alla sua intensità e magnitudo

Su un tipo di costruzioni come quelle più comuni in Svizzera, sono possibili danni con terremoti a partire da un’intensità da VI a VII, che corrisponde all’incirca a una magnitudo 5 (vedere le domande "Cosa ci dice l’intensità di un terremoto misurata secondo la scala macrosismica europea?" e "Cos’è una magnitudo?"). Danni più ingenti si verificano con un’intensità pari o superiore a IX e/o con una magnitudo a partire da circa 6. Raramente possono verificarsi anche con lievi intensità piccole crepe o danni causati dalla caduta di oggetti.

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Conseguenze dei terremoti

I dieci terremoti più forti in Svizzera

Edilizia antisismica

Possibili effetti di un terremoto ordinati secondo intensità e magnitudo

I terremoti non possono essere previsti. Tuttavia attuando delle semplici misure preventive è possibile ridurne le conseguenze e i danni, sia a casa che durante le vacanze.

  • La miglior tutela dalle conseguenze di un terremoto è data dalla costruzione antisismica.
  • Verificare se stipulare un’assicurazione contro i rischi da terremoto possa rappresentare un’ulteriore possibilità per limitare il rischio (finanziario) personale.
  • Fissare gli oggetti all’interno degli edifici che in caso di scosse potrebbero danneggiarsi e / o crollare, provocando delle lesioni.
  • Per essere preparati ad affrontare un terremoto (e altre situazioni di emergenza), occorre studiare in anticipo il comportamento da adottare in caso di evento (a casa, sul posto di lavoro, in viaggio, all’aperto).

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Consigli su come comportarvi prima di, durante e dopo on forte terremoto

Edilizia antisismica

Assicurazione antisismica

Solo parzialmente. Sebbene dal 1989 siano in vigore corrispondenti norme, solo pochi cantoni insistono sulla relativa attuazione. I seguenti cantoni hanno stabilito esplicitamente nella loro legislazione l’osservanza delle norme vigenti della Società svizzera degli ingegneri e degli architetti SIA oppure impongono condizioni antisismiche nell’ambito della procedura per la licenza di costruzione:

  • Argovia
  • Basilea Città
  • Friburgo
  • Giura
  • Lucerna
  • Nidvaldo
  • Vallese

In particolare per gli edifici che sono stati costruiti prima del 1989 non si è in genere tenuto conto dei terremoti nel dimensionamento.

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Edilizia antisismica

Ufficio federale dell’ambiente (UFAM)

No, in genere in Svizzera i danni sismici sono coperti da assicurazione solo in minima parte. In caso di un sisma di maggiore entità alla maggior parte dei proprietari e dei comproprietari gli eventuali danni non verrebbero risarciti o solo in parte. I regolamenti specifici variano da cantone a cantone. Un’estensione delle assicurazioni obbligatorie contro gli incendi e i danni naturali a copertura dei danni sismici è attualmente al vaglio del Parlamento.

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Assicurazione antisismica

Associazione Svizzera d’Assicurazioni

Ufficio federale dell’ambiente (UFAM)

Gli tsunami non si verificano solo nei mari. In rari casi, anche nei laghi (svizzeri) possono formarsi onde anomale.

Negli oceani uno tsunami si verifica quando il fondale marino si solleva o si abbassa violentemente a causa di un terremoto e / o di frane sottomarine (quando il fondale marino si sposta solo orizzontalmente non esercita grandi effetti sulle sovrastanti masse d’acqua).

Nei laghi gli tsunami si verificano soprattutto in seguito a frane di montagna o slittamenti di sedimenti sopra o sotto il livello dell’acqua, che però spesso non vengono necessariamente causati da un terremoto.

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Tsunami nei laghi svizzeri

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