giovedì 7 febbraio 2019

La frana di Pomarico: quando i pirati saraceni facevano più paura delle frane


A seguito di piogge intense, una parte delle case dell’abitato di Pomarico, in Basilicata, è stato coinvolta in un fenomeno franoso che ne ha distrutte diverse decine. Pomarico, posto su una cresta letteralmente crivellata da calanchi, non è nuovo ai dissesti, tutt’altro. È comunque un caso un po' diverso dai “normali” borghi che in Italia presentano forti dissesti, in genere abitati da minoranze linguistiche: si è trattato invece di una delocalizzazione volontaria di un luogo che era abitato da oltre 1000 anni, una fuga dai pirati saraceni. Le frane in quella zona sono estremamente frequenti, anzi costituiscono il più importante fenomeno di modificazione del paesaggio e di spostamento di materiali, più di erosione e risedimentazione. Ed evidentemente all’epoca hanno fatto meno paura dei saraceni...

INQUADRAMENTO GEOLOGICO. L’abitato di Pomarico (provincia di Matera) è posto su uno sperone ad oltre 400 metri di quota a circa 30 km dalla costa ionica. Le colline di quest’area sono composte dai sedimenti deposti nella avanfossa bradanica, una depressione che si trovava fra la catena appenninica e la piattaforma apula e che è stata soggetta a sedimentazione argillosa e sabbiosa fino a poche centinaia di migliaia di anni fa. Dal Pleistocene inferiore il cambio di regime tettonico che è avvenuto nell’area italiana (Rosembaum e Lister, 2004) ha coinvolto nel prisma accrezionale dell’Appennino meridionale anche l’avanfossa bradanica (Roure et al, 1991). La nuova situazione ha provocato un sollevamento che non solo ha interrotto la sedimentazione, ma ha portato sedimenti marini non disturbati da deformazioni importanti a quote ben superiori a quella del livello del mare degli ultimi 500.000 anni. I dati attuali confermano che il sollevamento è tutt’ora in atto (Amato e Cinque, 2000). Nella Basilicata ionica attualmente le frane sono un agente modificatore del paesaggio più importante dell’erosione, come abbiamo potuto evidenziare grazie ad una tesi di laurea che ho seguito come correlatore (Capalbo, 2018).
I depositi più recenti (Pleistocene inferiore-medio) consistono principalmente in 3 formazioni (Balduzzi et al., 1982): le argille subappennine grigio-blu, nelle quali a poco a poco aumenta la frequenza di intercalazioni limose e sabbiose, fino a quando le sabbie diventano nettamente prevalenti e si entra nelle sovrastanti sabbie di monte Marano; sopra alle sabbie troviamo i conglomerati di Irsina, con cui finisce il ciclo sedimentario dell’avanfossa Bradanica. È un evidente quadro di serie sedimentaria caratterizzata da una granulometria via via più grossolana in un regime di regressione marina dovuta, appunto, all’inizio del sollevamento.
La dorsale di Pomarico, che divide le valli del Bradano e del Basento, è caratterizzata dalla classica serie dell’avanfossa bradanica (De Marco e Di Pierro, 1981): dal basso verso l’alto le argille appenniniche grigio-blu, le sabbie di Monte Marano e, solo nella punta più alta della dorsale, quella dove è posto il nucleo dell’abitato odierno, affiorano i conglomerati di Irsina. In questi sedimenti troviamo anche dei livelli di tufi derivati dall’attività vulcanica del Vulture, con spessori anche importanti, fino ad un metro. 
Inoltre le pendici che circondano la collina di Pomarico sono coperte da estesi affioramenti di detriti e di corpi di frana, come scrivono Bozzano et al (2002), occupandosi in particolare della frana della Salsa, sul versane NE del paese. Ovviamente detriti e corpi di frana continuano ad essere instabili. Da notare, per finire, che i fianchi della collina sono profondamente incisi, fin quasi all'altezza delle case, da solchi calanchivi e nicchie di distacco di masse franate. 
Insomma, una situazione davvero difficile dal punto di vista geologico.

LA FONDAZIONE DI POMARICO NUOVO. La domanda che ci si chiede è perché qualcuno ha deciso di vivere in una situazione geologicamente così difficile? Vi è forse stato costretto? Questa ipotesi va presentata perché, notoriamente, i dissesti nel Bel Paese avvengono di più in paesi abitati da minoranze etniche e linguistiche che in qualche modo sono arrivate su quei colli come profughi o deportati: nell’Italia che fu c’era molto meno bisogno di suolo per edifici e agricoltura, per cui i luoghi poco sicuri dal punto di vista geologico per scarsezza d’acqua, frane, alluvioni o terremoti erano in genere scartati a prescindere. Però erano – alla fin fine – gli unici liberi e così gli ultimi arrivati non potevano che occupare questi posti un po' disagiati: ad esempio è successo ai Cimbri sfuggiti ai Romani e nascostisi nelle valli alpine, ai Liguri deportati dai Romani, ai Longobardi deportati dai Normanni, e agli Albanesi fuggiti dall'invasione turca e rifugiati nel sud Italia. 
In questi casi l'instabilità degli insediamenti ha ragioni “punitive” perché l'accoglienza verso i “diversi” in Italia è sempre stata più o meno quella di oggi. 
In effetti a Pomarico non è andata del tutto così anche se una costrizione c’è stata. 
Ma andiamo con ordine.
Pomarico nuovo è una eccezione, essendo stato fondato deliberatamente dai suoi abitanti: l’abitato antico fu abbandonato in favore della nuova localizzazione sulla cresta dove si trova attualmente nel IX secolo per questioni difensive. In quel momento il clima stava cambiando, e dal freddo e umido dei secoli bui (simile a quello della successiva Piccola Era Glaciale) si stava passando al più caldo e più secco optimum climatico medievale (Ljungqvist, 2010), gettando le premesse per la ripresa della civiltà, i cui primi segnali sono dati dalla incoronazione di Carlo Magno nell’800.
La densità di popolazione, retaggio dei tristi secoli precedenti, all’epoca era molto bassa: di fatto il primo millennio è stato l’unico in cui non si registra, a livello mondiale, un aumento della popolazione e l’area mediterranea non sfugge a questa regola. Questo perchè l’Italia (e il mondo occidentale tutto) dal IV secolo in poi erano sprofondati in un periodo di decadenza. Circostanze storiche come la fine dell’Impero Romano d’Occidente, le invasioni barbariche e il vuoto politico che ne è seguito hanno giocato un ruolo fondamentale ma è possibile che il tutto sia stato innescato da cambiamenti climatici (o, almeno, che il raffreddamento che segue al Periodo Caldo Romano sia una concausa del problema). In tutto questo si inquadra anche un evento eccezionale, la catastrofe del 536 d.C., descritta da Procopio, nella Storia delle guerre di Giustiniano. Lo storico bizantino scrisse che “il Sole irradiò la sua luce con una brillantezza simile a quella della Luna per un anno” e che “dal momento in cui questo è avvenuto, gli uomini non furono più liberi da guerre, pestilenze e da eventi mortiferi”. Una Cronaca Siriaca posteriore indica che il fenomeno durò dal 24 Marzo 536 al 24 Giugno 537. In quel periodo il mare sarebbe stato perennemente in tempesta. Ne ho parlato diverse volte, per esempio qui

Un avvenimento gigantesco, eppure totalmente sconosciuto ai più. Evidentemente non ha interessato gli storici, come è noto legati a guerre, regnanti, vicende politiche e cose del genere, ma che hanno sempre e completamente ignorato i fatti naturali. Questo disastro e le carestie che ne seguirono resero particolarmente drammatica la peste di Giustiniano, che falcidiò la popolazione europea. Si può dire che l’evento del 536 sia la più classica applicazione del concetto di “goccia che fa traboccare il vaso”, aumentando drasticamente i problemi di una situazione economica e sociale già abbondantemente devastata. La crisi, la cui coda diretta si è trascinata fino almeno al 550, ha lasciato un’Europa con una popolazione provata da povertà, malattie e carestie e solo la ripresa delle temperature consentì qualche secolo dopo un miglioramento della situazione.
Dalla metà del VII secolo inoltre inizia l’espansione araba, dividendo seccamente le due sponde del Mediterraneo che fino ad allora avevano agito come un tutt’uno o quasi. In realtà la dominazione araba all’inizio occupò anche parte delle coste settentrionali del Mediterraneo, in particolare la penisola Iberica (con tentativi di arrivare ben oltre i Pirenei) e, un po' più tardi, la Sicilia: la battaglia di Poitiers con cui Carlo Martello sconfisse l’esercito arabo – berbero è del 732, mentre lo sbarco a Mazara del Vallo, con cui inizia la conquista della Sicilia, è dell’827.  
Nel IX secolo i pirati saraceni rappresentavano un grosso problema per la sicurezza del Mediterraneo, anche a causa della perdurante debolezza del potere politico nelle sponde settentrionali dell’ex Mare Nostrum. Avevano occupato diverse basi in Italia (città come Bari e Taranto) e in Francia (Frassineto nella Costa Azzurra). Dopo aver subìto diversi attacchi gli abitanti di Pomarico, la cui distanza dal mare, circa 30 km, e la posizione rilevata su un terrazzo della valle del Bradano non erano evidentemente sufficienti per essere al riparo da queste scorrerie, decisero, dopo oltre oltre 1000 anni di storia del sito, di rifugiarsi in cima ad un colle vicino che formava appunto un piccolo sperone facilmente difendibile qualche km più a nord.
La scelta non era casuale: in una zona deve – appunto – il paesaggio è dominato dagli effetti di erosione e franosità diffuse, quella punta formata dai conglomerati di Irsina è la parte più alta della cresta che separa le valli del Bradano e del Basento, perchè sono una litologia particolarmente resistente all’erosione, e per di più perfetta dal punto di vista geotecnico per fondarvi degli edifici (anche se probabilmente all’epoca la maggior parrte degli edifici erano capanne in legno o poco più). Lo sperone conglomeratico era sicuro per le esigenze della piccola Pomarico della spopolata ed economicamente debole Italia del IX secolo, ma appena fuori da questo sabbie, argilla e copertura detritica lo erano moto meno. E quando il borgo ha iniziato ad espandersi, ha dovuto fare i conti con le pessime qualità di questi terreni.

Insomma, nel IX secolo gli abitanti di Pomarico erano più terrorizzati dai Saraceni che dalle frane: mentre la vecchia posizione era su un pianoro sicuro da questo punto di vista, probabilmente un terrazzo (bastava non costruire sul suo lato), è probabile che se quell’area così ben difendibile non fosse mai stata abitata in precedenza proprio per la sua instabilità. Anche il nome Pomarico sembra derivare da Pomarium, significando che nel vecchio sito ci fossero diversi alberi da frutto (e quindi un terreno abbastanza stabile…) Fattostà che Pomarico nuovo ha una lunga storia di frane, frane che possono avvenire in diverse circostanze: 
  • la prima, ovvia (e fra l’altro causa dell’ultimo evento disastroso), sono le piogge intense che fiaccano la resistenza del terreno
  • la seconda è, al contrario, la perdita di acqua in una falda collinare, per esempio durante un periodo siccitoso; casi del genere sono ben documentati in tutta l’area ricoperta dai sedimenti della Avanfossa Bradanica (Gostelov et al, 1997)
  • la terza sono i terremoti. Nella cartografia vigente (OPCM 2006) il territorio di Pomarico è a bassa pericolosità sismica, essendo classificato in zona 3. Però è interessante notare che una frana importante (in quanto riportata dalle cronache) è avvenuta in corrispondenza del terremoto del Sannio del 1688, il cui epicentro si trova a oltre 130 km di distanza (Serva et al, 2007)

A complicare ulteriormente la situazione, è possibile che i livelli tufacei si comportino da orizzonti proni allo scivolamento; questo non perché, derivando dal Vulture, siano piuttosto recenti, geologicamente parlando: è semplicemente insito nelle caratteristiche di questi tufi: questi fenomeni di scivolamento sono comuni anche in Inghilterra (ne ho parlato qui) a causa di intercalazioni tufacee nei sedimenti mesozoici e terziari (Bromhead, 2013)
Ai nostri tempi il rischio-frane negli abitati in collina registra una ulteriore fonte di pericolo a causa di eventuali rotture delle tubazioni di acqua potabile e fognature.

LE FRANE DELLA FINE DI GENNAIO. Per fortuna eventi come quanto accaduto a Pomarico alla fine di Gennaio vengono anticipati da una serie di segnali, per cui se i danni materiali sono ingenti, non si registrano vittime. La frana (anzi, le frane) questa volta riguarda la parte a NE dell’abitato, lungo la strada che, impostata sulla sommità del costone, porta verso la via Appia (significativo che, a causa della pendenza del lato sinistro della valle del Basento non ci sia un collegamento diretto con il fondovalle).
L’evento, peraltro in una zona già attenzionata da tempo per il rischio – frana (e che se non ho capito male, era già stata oggetto di lavori di consolidamento) si è svolto in più fasi ed è stato innescato dalle forti piogge dei giorni precedenti: i primi segnali si sono evidenziati martedì 23 gennaio e sono stati così chiari e preoccupanti da consigliare lo sgombero di alcune abitazioni e l’istituzione di una “zona rossa” in cui era vietato l’ingresso. Un primo movimento è avvenuto venerdì 25 gennaio; alcune di queste abitazioni sono crollate successivamente, nella frana principale del primo pomeriggio del 29 gennaio. Il fronte di scivolamento è largo circa cento metri e oltre alle case sono state danneggiate anche strade e muri di protezione
È evidente che la situazione sia piuttosto delicata che i monitoraggi e i lavori di stabilizzazione si presentino piuttosto complessi

Amato e Cinque (2000) - Erosional landsurfaces of the Campano-Lucano Apennines (S. Italy): genesis, evolution, and tectonic implications - Tectonophysics, 315, 251-267. 
Balduzzi et al 1982. Il Plio-Pleistocene del sottosuolo del bacino lucano (avanfossa appenninica). Geologica Romana 21, 89–111.
Bozzano et al 2002 Landslide phenomena in the area of Pomarico (Basilicata–Italy): methods for modelling and monitoring Physics and Chemistry of the Earth 27 (2002) 1601–1607
Bromhead 2013 Reflections on the residual strength of clay soils, with special reference to bedding-controlled landslides Quarterly Journal of Engineering Geology and Hydrogeology 46(2),  132-155.
Capalbo 2018 Analisi geomorfica comparativa in mbienti morfologicamente diversi su modelli digitai del terreno – tesi di laurea triennale corso di laurea in Scienze Geologiche – università di Firenze  
De Marco e Di Pierro 1981 le argille in frana di Pomarico (Matera). studio granulometrico e mineralogico rendiconti SIMP 37, 213-227  
Gostelov et al 1997  Slope instability in historic hilltop towns of Basilicata Quarterly'Journal of Engineering Geology, 30, 3-26. 
Ljungqvist, F.C. 2010. A new reconstruction of temperature variability in the extra-tropical Northern Hemisphere during the last two millennia. Geografiska Annaler, 92A, 339–351 
Rosembaum e Lister 2004 Neogene and Quaternary rollback evolution of the Tyrrhenian Sea, the Apennines, and the Sicilian Maghrebides Tectonics 23, TC1013, doi:10.1029/2003TC001518
Roure et al 1991. Growth processes and melange formation in the southern Apennines accretionary wedge. Earth and Planetary Science Letters, 102, 395-412
Serva et al 2007 Environmental effects from five historical earthquakes in Southern Apennines (Italy) and macroseismic intensity assessment: Contribution to INQUA EEE Scale Project Quaternary International 173–174, 30–44 










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lunedì 28 gennaio 2019

Giuseppe Zamberletti e la storia e l'attualità della Protezione Civile


Dopo una delle tante crisi di governo della Prima Repubblica (quale delle tantissime non ricordo) l’opinione generale era che a che se non si sapeva chi sarebbe stato il nuovo Presidente del consiglio, tantomeno gli altri ministri, c’era solo una accoppiata sicura, Giuseppe Zamberletti alla Protezione civile, all’epoca ministero a se stante: all’inizio, come oggi, era retta da un sottosegretario e divenne un ministero autonomo (e proprio per Zamberletti) durante una delle tante crisi, solo perché c’era bisogno, fra partiti e correnti, di distribuire un ministero in più… nell’occasione non si può dire che il premio non sia andato ad una persona che lo meritasse.Non si può dire certo che la Protezione Civile sia un lascito di Giuseppe Zamberletti, ma si può tranquillamente affermare che senza la sua spinta non saremmo a questo punto. Certo, ci avrebbe pensato qualcun altro ma la sua passione, la sua competenza e la sua determinazione ad andare avanti sono state un fattore determinante, perché se la Protezione Civile in Italia è così valida, una eccellenza mondiale nel settore, lo dobbiamo anche e soprattutto a questo signore, che ne è stato il fondatore e il primo responsabile.

Con Giuseppe Zamberletti ed Elvezio Galanti a Pratolino. Foto di Elena Vignali
Non sono incline a scrivere “coccodrilli” e quindi non avevo preparato nulla anche se sapevo che le condizioni cliniche di Giuseppe Zamberletti erano molto gravi e non gli restavano che pochi giorni di vita. Tutto il mondo della Protezione Civile, dai volontari a chi ci lavora a chi studia le catastrofi in tutte le loro sfaccettature scientifiche, tecniche, sociali e comunicativa, lo ricorderà per sempre come un gigante senza il quale il sistema italiano di Protezione Civile non sarebbe quello che è oggi: perché è stato una persona appassionata di quello che faceva, che delle emergenze ha capito tantissimi meccanismi e che ha sempre tenuto un atteggiamento costruttivo unito alla ferra volontà di andare avanti, prima nelle emergenze e poi spingendo per la prevenzione.
Mi ricordo un paio di anni fa quando venne a trovarci al dipartimento di Scienze della Terra, la sua lucidità e la completezza dei suoi ricordi a proposito di tante operazioni effettuate e anche di progetti che non erano riusciti a vedere la luce. In quella occasione gli mostrammo le nostre attività principali (laboratorio, monitoraggi, supporto alle emergenze e alla pianificazione); passò anche nella mia stanza ed ebbi l’onore di fargli vedere alcuni post di Scienzeedintorni che ho scritto sulla Protezione Civile. Ero un po' imbarazzato, perché parlare di Protezione Civile a Zamberletti era un pò come parlare di evoluzione a Charles Darwin… 

LA NASCITA DELLA PROTEZIONE CIVILE IN ITALIA. Giuseppe Zamberletti raccontò in breve la nascita della Protezione Civile in Italia il 21 maggio del 2016 in un incontro a Villa Demidoff, sulle colline di Firenze, organizzato dalla VAB e dalla mia vulcanica amica Silvana Viti.
Zamberletti divenne per la prima volta commissario di governo dopo il tragico terremoto del Friuli. Non lo divenne per caso: appena eletto in parlamento nel 1968 gli fu affidata la legge sulla riorganizzazione dei Vigili del Fuoco. Quel testo prevedeva due cose: la possibilità di far organizzare dai prefetti i volontari in caso di emergenza e la possibilità per il governo di nominare commissari straordinari dopo le catastrofi. In quella occasione si fece le ossa sul campo per poi diventare appunto il fondatore della Protezione Civile italiana, una  macchina che anche di recente ha fatto vedere il suo ottimo funzionamento durante le emergenze. 
L’esperienza accumulata tra le macerie di Gemona e degli altri paesi distrutti dagli eventi del 6 maggio 1976 gli fece percepire la necessità di organizzare bene le cose e l’enorme importanza della macchina del volontariato, quello che solo 10 anni prima era arrivata spontaneamente a Firenze da tutto il mondo per dare una mano a salvare la città in ginocchio dopo l’alluvione del 4 novembre. In particolare:
  • non era possibile mettere insieme un esercito sul posto, quando l'emergenza era già iniziata ed occorreva un coordinamento dei soccorritori, i quali in qualche modo devono sapere già cosa fare e dove andare
  • i volontari oltre alla loro generosità si portarono appresso il problema di dover mangiare e dormire, per cui la macchina dei soccorsi deve essere un corpo autonomo in tutte le sue necessità
  • la gestione delle emergenze passa anche attraverso la loro mitigazione prima che avvengano (ad esempio costruendo in modo e luogo giusto); un modo di agire conosciuto con un termine che oggi va tanto di moda, la resilienza

Il primo aspetto pare intuitivo ma è evidente come debba essere attentamente pianificato in generale per essere applicato ai singoli casi. Gli altri due potevano essere capiti solo lavorando sul campo. 
Devo dire che sul primo e sul secondo concetto siamo un pezzo avanti. Invece sul terzo siamo parecchio indietro, come dimostrano le cronache dei dissesti: la classe politica e amministrativa, anche grazie alle resistenze di parte della società civile, è molto sensibile ai troppi interessi in ballo come dimostrano a proposito del rischio idrogeologico i ripetuti condoni edilizi e la vicenda dei piani di bacino, di cui ho parlato qui, visti come un qualcosa che impediva lo sviluppo. E non parliamo delle condizioni del patrimonio edilizio in rapporto alla questione terremoti. L’ultimo condono ischitano e la cancellazione di una esperienza utile come #Italiasicura (grazie alla quale è in via di realizzazione la messa in sicurezza di città come Firenze e Genova) sono la dimostrazione che ancora non ci siamo.
Insomma, il terremoto del 1976 indicò a Zamnerletti la strada che ha successivamente improntato la sua opera di organizzazione della Protezione Civile: le calamità, naturali o legate all’attività dell’uomo, non possono essere fronteggiate soltanto con una attività di mero soccorso improvvisata volta a volta, ma possono essere previste, prevenute e mitigate nei loro effetti mediante l’operatività stabile di una struttura creata ad hoc.

I laghi dei Renai a Signa, da cui la Protezione Civile derivò l'acqua
per rifornire Firenze nell'estate - autunno 1985
ZAMBERLETTI E LA PROTEZIONE CIVILE DOPO IL FRIULI. Nel 1979 organizzò la spedizione della Marina Militare in soccorso ai boat-people,  i profughi che lasciavano in massa a bordo di piccole imbarcazioni il Vietnam.
Zamberletti, perso il posto di sottosegretario dopo un'altra crisi di governo, fu nominato commissario anche per il terremoto del 1980 (lo volle fermissimamente Pertini); ci ricordò che le cose andarono un pò peggio che in Friuli quattro anni prima. Quello è stato uno dei tanti momenti in cui si evidenzia una caratteristica fondamentale degli italiani: durante le tragedie gli italiani danno il meglio di se stessi; per questo il flusso di volontari con generi di prima necessità fu incredibilmente alto; purtroppo la risposta, così spontanea rapida e massiccia, fu forzatamente disorganizzata e divenne paradossalmente un problema: sommato alla vastità dell’area disastrata e all’ampiezza delle distruzioni, la macchina dei soccorsi fu talmente grande che il coordinamento, almeno all’inizio, lasciò a desiderare. Alcuni volontari ricordano di essere passati da una stazione di carabinieri all’altra per essere stati poi diretti in una caserma dell’esercito, la cui piazza d’armi si riempì dei loro mezzi in maniera caotica. 
Questi problemi hanno provocato ritardi enormi nella macchina dei soccorsi (almeno quelli di secondo livello, quelli dell’aiuto ai superstiti). Anche questa fu una lezione importante, che ha poi determinato rigidi criteri sul numero dei volontari da coinvolgere al bisogno.
Nel 1985 era invece a Firenze, in un anno memorabile – climaticamente parlando – per la città toscana: dopo la nevicata e il freddo eccezionale di gennaio una lunga siccità ridusse molto la portata dell’Arno e mise in crisi la città, il cui acquedotto preleva l’acqua del fiume: Zamberletti e la Protezione Civile si impegnarono per la costruzione di un acquedotto, il cosiddetto “tubone”, che rifornì la rete idrica cittadina con l’acqua proveniente dai laghetti dei Renai (specchi d’acqua che si erano formati nelle cave di inerti presso Signa).  
Me lo ricordo poi in prima fila anche nel 1987 durante le operazioni in Valtellina mentre non mi pare che fu coinvolto nelle sfortunate operazioni di deviazione della colata dell’Etna nel 1983.

LE PRIME ESPERIENZE STRUTTURALI. Dopo l'Irpinia finalmente iniziò il cammino intuito da Zamberletti, che per creare la Protezione Civile si ispirò al modello dei volontari della vigilanza antincendi boschivi. Negli anni 60 / 70 e 80 gli incendi boschivi in estate erano un problema devastante. Ci sono diversi tipi di incendi: spontanei (pochi..), involontari e appiccati volontariamente. I terzi all’epoca erano di moda, perché a molte categorie questo scempio faceva davvero comodo al punto che fu necessaria una legge che vietasse espressamente le costruzioni sulle aree interessate dagli incendi boschivi.
I volontari antincendio nacquero perché i Vigili del Fuoco avevano nei loro compiti la salvaguardia degli edifici e, in genere, delle “cose umane” e non dei boschi, a cui doveva quindi pensare l‘allora Corpo Forestale dello Stato, di recente entrato con una decisione che a me è parsa tutt’altro che brillante nei Carabinieri. 
Ora, al CFS erano consci di essere pochi già per affrontare i problemi ordinari, figuriamoci per affrontare le emergenze; per cui incoraggiarono la formazione di nuclei di volontari come supporto alle emergenze, intuendo le potenzialità di un sistema composto da persone addestrate, motivate e pronte ad intervenire al bisogno
Negli anni 80 ci fu un primo esempio di coordinamento transregionale fra i vari gruppi di volontari: gli incendi boschivi in Alto Adige sono più frequenti d’inverno mentre in Sardegna i problemi sono notoriamente evidenti in estate. Allora Zamberletti decise di dare il comando delle operazioni antincendio nell’isola ad un generale dell’esercito e di portarvi d’estate i volontari altoatesini. L’esito dell’operazione, sia per l’appoggio ai volontari sardi sia per il confronto fra le modalità organizzative diverse dei due gruppi, è stato un successo enorme (anche se, purtroppo, la piaga degli incendi estivi nell’isola è tutto tranne che risolta, ma non certo per colpa della Protezione Civile). Essendo stato il primo sistema organizzativo “stabile” per una risposta di volontari ad una emergenza, il sistema antincendio fu preso per organizzare la Protezione Civile tout court e Zamberletti prese a modello l’organizzazione di un gruppo antincendio toscano, la VAB (che si è successivamente espansa anche in altre regioni). 

Quindi fu proposta la nascita di una organizzazione simile a quella contro gli incendi boschivi anche per i soccorsi in caso di calamità naturale; ma il nome che fu scelto “gruppi comunali di protezione civile” provocò grossi problemi perché i VVFF reagirono molto male e proclamarono 3 mesi di sciopero, che bloccarono gli aeroporti (non possono scioperare in caso di emergenza, ma possono bloccare le attività ordinarie): avevano in qualche modo delle remore a collaborare con dei non professionisti e forse erano anche timorosi di essere scavalcati. Fu un errore strategico enorme da parte della loro dirigenza: se avessero accettato la collaborazione dei civili le cose dal punto di vista normativo sarebbero andate molto diversamente e i VVFF avrebbero molto probabilmente ottenuto il coordinamento della Protezione Civile.

Zamberletti anche dopo la sua fine dell’esperienza da ministro è sempre rimasto nella Protezione Civile, grazie all’autorevolezza che ha guadagnato al di là della sua appartenenza politica. E direi che il riconoscimento più grande, dal punto di vista morale, è stato la carica di Presidente Onorario della Commissione Grandi rischi, riconfermata anche nel 2017.
Insomma, è stato e sarà sempre, un simbolo e un esempio per tutti coloro che “fanno” Protezione Civile.

DAL’EMERGENZA ALLA PREVENZIONE. La Protezione Civile è nata durante le emergenze, ma fra i lasciti di Giuseppe Zamberletti c’è stato, come ho già detto, anche il passaggio alla mitigazione delle emergenze prima che avvengano: mettersi in mostra durante queste fasi è spettacolare e fornisce grandi motivazioni, ma sono importantissime la prevenzione e la custodia del territorio, che passano attraverso i piani comunali di Protezione Civile, di cui ho parlato tempo fa e che consentono di limitare le conseguenze delle catastrofi naturali sia dal punto di vista delle infrastrutture (costruzioni, vie di comunicazione e quant’altro) sia agendo sui modelli di comportamento della popolazione colpita.  
Zamberletti ha particolarmente curato questo aspetto quando, uscito dalla politica attiva, è rimasto un importante punto di riferimento per il volontariato.

LA PROTEZIONE CIVILE OGGI. Colgo questa occasione perché per commemorare Giuseppe Zamberletti non c’è niente di meglio che ribadire alcuni concetti hanno fatto da faro per la sua attività:
  • non esiste una caserma della Protezione Civile: la protezione civile è un sistema complesso a cui partecipano a varo titolo lo Stato, gli enti locali, le forze di polizia, l’esercito, i volontari e... la popolazione stessa. Le diversità sono una ricchezza: nessuno può fare tutto, dai soccordi medici a quelli fisici, alla gestione delle comunicazioni e a quella di come nutrire e alloggiare chi è stato colpito e chi opera
  • molti italiani più che cittadini si sentano sudditi (anche se, paradossalmente, in altre nazioni come il Regno Unito i sudditi si sentono cittadini). E il sentirsi sudditi è un ostacolo anche nella preparazione e nella reazione in fatto di emergenze, quando molti sono convinti che altri (lo Stato, la Protezione Civile) facciano tutto. Quindi la responsabilizzazione dei cittadini e il concetto di rischio accettabile devono essere un aspetto fondamentale della vita pubblica e civile in un contesto di partecipazione attiva alle attività preventive: un cittadino deve sapere cosa deve fare e di essere lui stesso parte del piano, ed è folle anche solo pensare che ad ogni cittadino si affianchi un esponente della protezione civile. 
  • la Protezione Civile non è, appunto, solo “i volontari”: sentire dire che la protezione civile “è arrivata dopo i carabinieri e i vigili del fuoco” dimostra una totale ignoranza su cosa sia il sistema della protezione civile: anche carabinieri e VVFF quando intervengono durane una emergenza SONO protezione civile... 
  • un’altra questione è il RAPPORTO CON GLI ENTI LOCALI: non tutte le Regioni hanno una cultura di protezione civile e dei piani comunali di protezione civile. È oggettivamente un problema. Quindi in alcuni casi, purtroppo, vanno responsabilizzate le Regioni stesse (e soprattutto la classe politica e i dipendenti pubblici) prima dei cittadini

Altre tre cose sono estremamente importanti:
  • lo snellimento della burocrazia per quanto riguarda la gestione degli sfollati (come dimostrano i terremoti del 2016) e per far riprendere l’economia con l’erogazione degli aiuti economico - finanziari e l’intervento su tasse e imposte per le imprese colpite, che hanno bisogno di una risposta pronta perché i loro concorrenti non stanno certo ad aspettare 
  • il ruolo fondamentale, specialmente nella prevenzione e nel monitoraggio dei rischi, della comunità scientifica 
  • è necessaria da parte di tutti (dai sindaci ai cittadini, alla magistratura) prendere consapevolezza del fatto che i modelli su cui si basa la Protezione civile sono probabilistici e non deterministici per gli eventi pluviali e che non è assolutamente possibile prevedere i terremoti: c’è sempre il rischio, specialmente per i decisori ma non solo, di essere indagati per procurato allarme se succede qualcosa di meno del previsto (o, meglio, di quanto era ragionevole supporre) o di negligenza e quant’altro se le cose sono andate peggio di quanto era stato realisticamente prospettato. È un vero incubo per le parti più alte della catena di comando. Tantomeno i sindaci possono essere utilizzati come scaricabarile e accusati tout court di qualsiasi nefandezza

Tralasciando qui l’enorme problema della comunicazione scientifica e del rapporto fra Scienza e società in un Paese ignorante e sospettoso nei confronti della scienza, pronto a tifare per apprendisti stregoni, ciarlatani o peggio.

venerdì 25 gennaio 2019

La "Grande Discordanza " della fine del Precambiano: le sue cause e le tracce nei magmi paleozoici dell'enorme conseguente e temporaneo afflusso di sedimenti negli oceani


Il 2019 è iniziato con una notizia bomba per le Scienze della Terra e cioè la probabile risoluzione di un enigma inizialmente formulato nel 1875 osservando la zona del Grand Canyon e teorizzato definitivamente nel 1914: la Grande Discordanza che data a prima dell’inizio del Cambriano. Insomma, abbiamo davvero poche rocce del Precambriano e soprattutto si tratta di pochi sedimenti e molte cose di origine molto profonda, il che comporta anche ben poche testimonianze fossili che sarebbero importanti dato che l'origine degli animali si colloca proprio nel neoproterozoico. Ma non è una questione di erosione normale, come dimostrano tutta una serie di osservazioni iniziate appunto nel 1875. Alla fine la colpa di tutto questo è stata attribuita alle fasi glaciali del Criogeniano, le cosiddette Snowball Earth (Terra - palla di neve), quando il globo terrestre era coperto quasi integralmente da ghiacci. Dove però fosse andata la massa mancante era ancora dubbio (e senza capirlo difficile poter affermare che c'era stato questa enorme processo di erosione e conseguente sedimentazione). Un lavoro appena uscito ha scoperto negli zirconi dei magmi del paleozoico le tracce di questi sedimenti generati dagli oltre 60 milioni di anni di erosione glaciale del Criogeniano, i quali, finiti negli oceani, si sono parzialmente fusi quando sono finiti all’interno del mantello. 


La stratigrafia del Grand Canyion da Karlstrom & Timmons (2012):
sono indicate le durate degli intervalli di tempo fra le unità che si sovrappongono
Le Tapeat Sandstones sono alla base del Tonto Group
Nella storia della Terra ci sono alcuni fatti un po' strani che hanno le loro radici nel Neoproterozoico, l’era che ha preceduto l’era Paleozoica. Nell'era Neoproterozoica, iniziata con il Toniano circa un miliardo di anni fa e finita con l’inizio del Cambriano, 540 milioni di anni fa, sono successe diverse cose, e parecchio importanti per giunta:

  • dal punto di vista biologico ad un certo momento, si sviluppa la fauna di Ediacara e compaiono i primi animali
  • dal punto di vista tettonico, il Neoproterozoico inizia nelle fasi finali dell’amalgamazione del supercontinente di Rodinia, si svolge durante la sua frammentazione e durante le prime fasi della ricostruzione del successivo supercontinente, noto come il “Grande Gondwana” o, per me molto meglio, come Pannotia (Powell et al 1995) (ne ho parlato qui).
  • dal punto di vista climatico, il Criogeniano, il periodo centrale dell’era Neoproterozoica, è caratterizzato da due episodi di “Snowball Earth” (Terra a palla di neve) in cui quasi tutto il globo terrestre è stato ricoperto da coltri glaciali. Sull’estensione di queste calotte e soprattutto sul completo congelamento anche degli oceani in zona tropicale non c’è unanimità, mentre sull’esistenza di glaciazioni sui continenti anche a basse latitudini ci sono pochi dubbi in bibliografia. Si tratta dello Sturtiano (717– 660 Ma) e del più breve Marinoano (641–635 Ma), che coincide con la fine del Criogeniano. Una terza fase glaciale, molto minore, è avvenuta a metà dell’ediacarano, il terzo periodo del Neoproterozoico, circa 580 milioni di anni fa

LA GRANDE DISCORDANZA. Dal punto di vista stratigrafico l'era Neoproterozoica ci offre alcune particolarità che non possono essere trascurate.
Innanzitutto, la “Grande Discordanza” (Great Unconformity degli autori anglosassoni), una enorme lacuna nel registro stratigrafico della Terra spesso evidente sotto la base del Cambriano.
Si trattava (fino ad oggi, appunto) di uno dei maggiori enigmi nella storia della Terra: i sedimenti glaciali del criogeniano, le diamictiti e i sovrastanti “cap carbonates”  e, in loro mancanza, i sedimenti del Paleozoico inferiore, si sono deposti in buona parte dei casi sopra rocce metamorfiche o magmatiche formatesi a grande profondità anche in tempi di poco più antichi come in Oman (Bowring et al., 2007); nella zona del Grand Canyon le Tapeats Sandstones del Cambriano (la formazione basale del gruppo del Tonto) sovrastano il gruppo del Grand Canyon, sedimentato nel Neoproterozoico inferiore o direttamente gli gneiss del Vishnu, su cui si era sedimentato il Gruppo del Grand Canyon. Gli gneiss del Vishnu sono rocce medio-crostali formatesi circa 1.8 miliardi di anni fa ad una profondità di circa 25 km e che successivamente a causa di un lungo e forte periodo di deformazione sono state portate fino  ~ 10 km di profondità. La ulteriore esumazione fino alla superficie ha avuto luogo tra 1,66 e 1,25 Ga. La grande differenza di età fra il Cambriano delle Tapeats Sandstones e quanto stava sotto fu notata già nel XIX secolo, mentre Walcott (1914), intuendo che si trattava di un caso globale e non solo locale, propose la presenza dell’intervallo "Lipaliano" di esposizione ed erosione continentale.
Poco più in là, nel SW del Colorado, il granito mesoproterozoico di Eolus, formatosi 1.44 Ga a una profondità di circa 10-15 km è sovrastato dalla quarzite di Ignacio (anche questa del Cambriano) che dimostra un'erosione di oltre un terzo dello spessore nominale della crosta continentale in un qualche sottoinsieme di 900 milioni di anni. Troppo - forse - per un avvenimento tettonico normale …
Quantità di crateri da impatto: sulla Terra sono evidienti
crateri di picole dimensioni solo negli ultimi 500 MA
(da Brenhin Keller et al , 2019)
É nota la presenza di casi recenti di esumazione di parti molto profonde della crosta; uno di questi è a casa nostra, le Alpi Occidentali, ma mentre nel recente si tratta di “casi isolati” in circostanze tettoniche particolari, processi che hanno portato all’esumazione di crosta profonda sembrano essere stati un fenomeno particolarmente comune durante il Neoproterozoico. Come appunto supposto nel 1914.
A questo aspetto particolarmente evidente se ne sommano altri che vanno considerati con grande attenzione:
DISTRIBUZIONE NEL TEMPO DEI CRATERI DA IMPATTO VISIBILI SULLA TERRA: Nelle aree non successivamente deformate troviamo numerosi crateri derivati da impatti di asteroidi avvenuti tra l’ediacarano ed oggi. Pochissimi invece sono quelli precedenti: si tratta del Sudbury e del Vredefort, che sono particolarmente estesi ed erano dunque davvero molto profondi; si deve notare che in entrambi i casi oggi si vede la loro parte inferiore, che era originariamente a oltre 5 km di profondità (PASSSC, 2001)
QUANTITÀ DEI SEDIMENTI DI PIATTAFORMA CONTINENTALE. Il limite Neoproterozoico – Paleozoico corrisponde ad un enorme salto nella quantità di sedimenti formati nelle piattaforme continentali attualmente conservati, quantità che inizia ad aumentare nell’Ediacarano. Questa variazione nella estensione e nella ampiezza della variazione secolare dell'abbondanza di sedimenti di piattaforma preservati prima e dopo l’inizio del Cambriano è stata quantificata per la prima volta da Ronov et al (1980), stimando il flusso del volume di sedimenti conservati negli ultimi 1600 milioni di anni. Il modello è stato successivamente perfezionato e confermato limitatamente alla Laurentia dal database Macrostrat. Inoltre, il volume stimato di sedimenti continentali conservati (sia in Nord America che a livello globale) non segue, dal mio punto di vista inaspettatamente, una curva di abbondanza esponenziale, come risulterebbe da un modello di sopravvivenza standard (banalmente: non è che più i sedimenti sono vecchi, meno ne sono rimasti): insomma, più o meno c'è lo stesso quantitativo di sedimenti in ogni momento. Il che suggerisce una scarsa influenza dall'erosione sulla sopravvivenza dei sedimenti marini deposti sulle piattaforme continentali. Solo che il valore  prima dell'Ediacarano è molto inferiore al valore medio dal Cambriano in poi.
La quantità preservata di sedimenti di piattaforma continentale:
si nota il salto quantitativo tra Precambriano e Cambriano
(Brenhin Keller et al, 2019)
IL CASO RODINIA. Questo supercontinente, rispetto a quelli precedenti (Nuna o Columbia) e a quelli successivi (Pannotia o Gondwana e Pangea) ha delle caratteristiche piuttosto peculiari, ad esempio:
  • non c’è molto magmatismo orogenico, nonostante le collisioni fra i vari continenti che si stavano amalgamando 
  • numericamente quindi di quell’epoca è rimasto più un magmatismo anorogenico che orogenico. Una cosa piuttosto strana
  • l’evento sembra aver formato pochi depositi di minerali e minerali di metalli preziosi

SOLUZIONI POSSIBILI PER CAPIRE LA GRANDE DISCORDANZA. Unendo le caratteristiche stratigrafiche nel Grand Canyon, in Oman e altrove con le peculiarietà di Rodinia rispetto agli altri supercontinenti e gli altri aspetti descritti prima, vediamo che abbiamo una soluzione per capire a cosa si debba la Grande Discordanza.
Per farlo, dobbiamo innanzitutto notare che il limite fra Neoproterozoico e Cambriano non presenta nessuna evidenza di variazioni significative nella temperatura del mantello o nello stile tettonico. Di conseguenza, è difficile concepire un modello in cui questa variazione sia dovuta a cambiamenti nel comportamento della “Terra solida”.
Rimanendo sulla questione dei sedimenti, ci sono due possibilità:

  • processi costruttivi: dal Cambriano ad oggi è aumentato e/o si è velocizzato l’accumulo di sedimenti nel Fanerozoico. Però questa 'interpretazione richiederebbe un aumento improvviso di circa cinque volte della quantità di sedimenti in circolazione, il che la rende poco plausibile
  • processi distruttivi: banalmente, un violento e improvviso episodio di erosione a livello globale, che ha provocato la scomparsa delle rocce proterozoiche 

Il secondo quadro è più plausibile:

  • i processi costruttivi richiedono un aumento generalizzato e improvviso in qualche modo definitivo, con l'intervento di qualche nuovo meccanismo. Inoltre non spiega dove sono finiti i materiali erosi durante la Grande Discordanza, mentre quello distruttivo prevede un aumento dei sedimenti limitato ad una fase di breve durata 
  • dove è visibile, la Grande Discordanza è di natura chiaramente erosiva, perchè i sedimenti, come abbiamo visto, si depositano sopra rocce formatesi a grande profondità e arrivate in superficie in un quadro di esumazioni della crosta profonda veloci e generalizzate, mentre negli ultimi 500 milioni di anni, esumazioni rapide e veloci sono un processo sempre limitato a poche aree particolari in contesti tettonici specifici. E, come abbiamo visto, nel caso della Grande Discordanza spesso si tratta di rocce formatesi poche centinaia – se non poche decine – di milioni di anni prima
  • anche la mancanza di crateri da impatto e le caratteristiche peculiari di Rodinia evidenziano un periodo di forte erosione superficiale, nella quale sono andati persi i crateri da impatto preesistenti minori, che andavano meno in profondità, ed eroso buona parte delle rocce originate dai processi di collisione dei blocchi che avevano formato il supercontinente tra 400 e 700 milioni di anni prima. 

La Terra durante la Snowball Earth Sturtiana: i continenti
sono coperti dai ghiacci anche in zona equatoriale
da Hoffman e Shrag (2000)
A COSA SI DEVE L'EROSIONE DURANTE LA GRANDE DISCORDANZA? Quindi c’è da chiedersi se attualmente conosciamo un meccanismo che possa aver provocato questa enorme erosione. La risposta è affermativa: gli oltre 60 milioni di anni di Snowball Earth (Terra palla di neve) del Criogeniano. Questo perchè la glaciazione promuove la denudazione continentale abbassando il livello del mare a scala globale ed esponendo i continenti a una maggiore erosione subaerea, e anche direttamente attraverso l'erosione operata dagli stessi ghiacciai.
Le stime dei tassi di erosione glaciale per le calotte glaciali attuali sono molto variabili, da ~0,01 mm  ~100 mm all’anno. Per fare un confronto, 4 km di erosione su 64 Ma di glaciazione neoproterozoica richiederebbero un tasso medio di erosione di 0,0625 mm/a, quasi due ordini di grandezza più lenti delle recenti stime dirette (4.8 ± 2.6) per la moderna calotta glaciale della Groenlandia (Cowton et al, 2012).
A questo si deve aggiungere che a causa del livello marino molto basso (almeno 400 metri meno di adesso) e del fatto che se non diversamente vincolato dalla temperatura dell'aria o dell'acqua, la base del ghiacciaio può estendersi fino a 0,89 km sotto il livello del mare per chilometro di spessore della calotta, i ghiacci, a causa del loro sviluppo verticale, potrebbero aver eroso i fondali marini delle piattaforme continentali anche in zone molto profonde.
Una circostanza stratigrafica interessante, come ho fatto notare, è che la quantità di sedimenti aumenta a partire dall’inizio dell’Ediacarano, e cioè alla conclusione del Marinoano, la seconda (e ultima) Snowball Earth.
É chiaro ed evidente che oltre alla crosta superiore durante gli episodi di "Terra palla di neve" sia stata erosa anche buona parte della copertura sedimentaria ed è per questo che i sedimenti di prima dell'ediacarano sono oggi così rari. 


Segnali geochimici dei sedimenti negli zirconi:
rapporto isotopico dell'afnio e dell'ossigeno,
comparati con la quantità di sedimento.
da  Brenhin Keller et al (2019)
MA DOVE SAREBBERO FINITI QUESTI SEDIMENTI? Ovviamente negli oceani. E, siccome la vita della crosta oceanica è breve perché finisce presto nelle zone di collisione, dove scende nel mantello lungo le zone di subduzione, di questi sedimenti non ce ne sarebbe più traccia. Ho usato il condizionale, perché, invece, la loro traccia c’è davvero!
Nella tettonica a placche, i sedimenti accumulati sulla crosta oceanica vengono consumati dalla subduzione ad un ritmo che attualmente è di di circa 1,65 km3 / anno.  A causa della loro bassa densità e della loro temperatura di fusione molto bassa, questi sedimenti, quando scendono nel mantello insieme alla crosta oceanica, vengono spesso incorporati nei magmi di arco magmatico, dove lasciano una firma chimica o isotopica. Ebbene, se questi sedimenti sono particolarmente voluminosi, la loro traccia potrebbe forse essere notata!
Quindi alcuni ricercatori l'hanno cercata (Brenhin Keller et al, 2019) supponendo che gli zirconi contenuti nelle rocce magmatiche delle zone collisionali di quel periodo dovrebbero aver conservato una impronta geochimica di questo aumento momentaneo della quantità di sedimenti nei fondali oceanici da poco subdotti. Gli zirconi sono straordinari e non solo perché sono fra le pietre preziose (o, almeno, semipreziose): anche perché dopo che si sono formati si conservano indefinitamente a causa del loro alto punto di fusione e della loro scarsa attaccabilità dai fattori esterni; inoltre sono ben databili con il metodo U/Th. Di fatto i grani minerali più antichi attualmente esistenti sono proprio degli zirconi formatisi nella Terra di oltre 4.3 miliardi di anni fa! 
Senza entrare in particolari, usando i dati di quasi 30.000 zirconi reperiti nella letteratura scientifica, i ricercatori hanno notato che quelli paleozoici presentano delle forti oscillazioni in alcuni rapporti isotopici che si spiegano solo con il coinvolgimento massicico di sedimenti nell’origine dei magmi da cui questi cristalli sono derivati. Inoltre oscillazioni simili ci sono negli zirconi prodotti dopo la glaciazione huroniana di 2.2 miliardi di anni fa. 
Il grafico fa ipotizzare la possibilità che le Snowball Earth del Criogeniano siano state precedute da altri episodi minori e mostrano anche un altro punto singolare dopo le glaciazioni del permo-carbonifero.

  • Bowring et al. (2007) Geochronologic constraints on the chronostratigraphic framework of the Neoproterozoic Huqf Supergroup, Sultanate of Oman. Am J Sci 307:1097–1145. 
  • Brenhin Keller et al (2019) Neoproterozoic glacial origin of the Great Unconformity, PNAS 116(4) 1136-1145
  • Hoffman e Schrag 2000 “The Snowball Earth”, Scientific American 282(1):68-75
  • Karlstrom & Timmons (2012) Many unconformities make one ‘Great Unconformity’. Grand Canyon Geology; Two Billion Years of Earth’s History,  GSA Special Paper 489, pp 73–79
  • Cowton et al (2012) Rapid erosion beneath the Greenland ice sheet. Geology 40:343–346. 
  • PASSC (2001) Earth Impact Database (The Planetary and Space Science Centre, Fredericton, New Brunswick, Canada).
  • Powell et al (1995) Did Pannotia, the latest Neoproterozoic southern supercontinent, really exist?: Eos (Transactions, American Geophysical Union), Fall Meeting,76,46, p.172
3
  • Ronov et al  (1980) Quantitative analysis of Phanerozoic sedimentation. Sediment Geol 25:311–325. 
  • Walcott CD (1914) Cambrian Geology and Paleontology, Smithsonian Miscellaneous Collections (The Lord Baltimore Press, Washington, DC), Vol 57 



venerdì 4 gennaio 2019

L'eruzione e i terremoti etnei di questi giorni


Come spesso succede nell’immediato dopo alcuni disastri, in questi giorni si parla spesso di Geologia e parecchio, purtroppo, a sproposito. Una cosa interessante da notare, comunque, è che sia l’Anak Krakatoa che l’Etna erano in eruzione da un bel po' nel disinteresse generale: nessuno tranne coloro che seguono in Italia gli eventi vulcanici mondiali a livello mondiale sapeva di questa eruzione del vulcano nello stretto della Sonda in corso da mesi, né che un allerta per un possibile evento simile (frana su un’isola vulcanica con un principio di eruzione) era venuto pochi mesi prima per una possibile eruzione a largo della costa settentrionale della Nuova Guinea. Purtroppo sulla questione dell’Etna sono venute fuori tanti di quei concetti balordi che meritano una certa attenzione, al pari della necessità di evidenziare come pessimo giornalismo gli sproloqui di quei fenomeni che scrivono post con titoloni acchiappa-click su supervulcani nascosti nel Tirreno e associati megatsunami, senza contare che – ad esempio – lo Stromboli di tsunami veri ne fa una media di 3 al secolo e che bisognerebbe invece ricordare quanta popolazione in Italia è esposta a rischi più reali come frane, alluvioni e terremoti.

Le faglie del versante occidentale dell'etna da De Guidi et al, 2012
LE FAGLIE DEL VERSANTE OCCIDENTALE DELL’ETNA. In questa carta presa da De Guidi et al (2012) si vedono diverse faglie lungo il fianco orientale del vulcano. Per quanto riguarda quelle del fondo marino antistante, me ne sono occupato giusto poco tempo fa in questo post.  Ma veniamo a oggi. 
Nel basso versante orientale dell’Etna il sistema di faglia delle Timpe è costituito da diversi segmenti di faglia, immergenti verso il Mare Ionio, orientati NNE-SSW nel settore nord-orientale (Sistema di Piedimonte) e NNW-SSE nel settore sud-orientale (Sistema di Acireale-S. Alfio): sono faglie estensionali ma mostrano pure una certa componente di movimento laterale. Queste strutture formano scarpate (“timpeè un termine che in varie regioni dell'Italia meridionale indica un rilievo o, appunto, un dirupo) di età pleistocene superiore - olocene che controllano fortemente la topografia e il reticolo idrografico, caratterizzate da una sismicità poco profonda. Le Timpe sono state considerate la continuazione verso nord della scarpata ibleo – maltese, la struttura che divide la crosta continentale siciliana da quella oceanica dello Jonio (Siniscalchi et al., 2012), e in questo quadro continuerebbero ancora a nord del vulcano fino a Taormina con direzione SSW-NNE per poi proseguire verso NNE sul fondo marino come Faglia di Taormina (da non confondere con la “linea di Taormina” che è un’altra cosa); di recente è stato però visto che questo sistema si muove verso est insieme a tutto il fianco orientale del vulcano: è quindi possibile, invece, che queste faglie siano semplicemente strutture derivate da questo scivolamento (Bonforte and Puglisi, 2006).
L’Etna è un vulcano dalla storia molto complessa e le Timpe hanno ospitato, tra 220 e 121 mila anni fa la fase appunto detta “delle Timpe” in cui si formò un vulcano a scudo (come quelli hawaiiani, per intendersi), allungato in direzione NNW-SSE. L’attività si è successivamente spostata verso ovest e il magma è cambiato per cui si sono formati i vari stratovulcani successivi. Come è stato fatto in Italia parecchie volte per datare sismi precedenti, sono stati dei tentativi di rilevare movimenti precedenti scavando delle trincee lungo alcune di queste faglie, ma purtroppo non c’è stato niente da fare: i movimenti di queste strutture avvengono anche senza provocare terremoti e i due tipi di movimento non sono distinguibili fra loro (Azzaro et al., 2000 per le Timpe e Ferreli et al., 2002 per la Pernicana)

I FONDAMENTALI EVENTI DEL NATALE 2018. Si può dire che l’attuale eruzione dell’Etna sia iniziata diversi mesi fa (o, forse meglio, più che l’eruzione, il periodo ad attività superiore a quella di fondo: diciamo che alle volte è un po' difficile in un vulcano come questo distinguere una debole attività eruttiva da una fenomenologia di fondo); il 24 dicembre c’è stata una improvvisa impennata, quando nell’edificio vulcanico si è intruso un dicco che ha provocato una fuoriuscita di magma nell’alta Valle del Bove, descritto con attenzione da Marco Neri di INGV: nella notte fra il 25 e il 26 dicembre un terremoto con epicentro tra Viagrande e Trecastagni ha scosso il versante orientale dell’Etna. Come conferma il blog di INGV sui vulcani il terremoto della notte del 26 dicembre è verosimilmente legato all’attivazione della faglia di Fiandaca e della faglia di Pennisi, due delle strutture più meridionali del sistema tettonico delle Timpe. Il danneggiamento maggiore è infatti distribuito lungo tali strutture vulcano-tettoniche, insieme ai vistosi effetti di fagliazione superficiale associati all’evento sismico. La distribuzione del danneggiamento e l’estensione della fagliazione sono molto simili a quelle riportate dalle fonti storiche per il terremoto dell’8 agosto 1894 (Int. max 8-9 EMS, Mw 4.6), che ruppe la faglia di Fiandaca per l’intera lunghezza.
La Magnitudo, oggi come nel 1894, non è stata particolarmente importante, ma in entrambi i casi lo è stata la risposta del suolo, semplicemente perché si è trattato di un evento superficiale. Paragonando i terremoti ai suoni, una esplosione viene percepita anche a grande distanza: io ad esempio ho sentito distintamente l’esplosione della bomba dell’attentato ai Georgofili anche se ero in casa a poco più di 3 km di distanza (mi ricordo che pensai “strano, un temporale … il cielo è sereno”, salvo poi rendermi conto la mattina dopo di che cosa era realmente successo); invece l’urlo isolato di una persona non arriva certo a quelle distanze, ma l’effetto di un urlo direttamente in un orecchio sarà indubbiamente maggiore di quello di una esplosione a km di distanza. Il terremoto della notte del 26 è quindi paragonabile ad un urlo in un orecchio: ha violentemente interessato l’area epicentrale ma non è stato percepito a distanza.

L'immagine evidenzia il movimento lungo la faglia di Fiandaca (FPF), un movimento minore lungo la Pernicanae l'espansione del vulcano dovuta alla messa in posto del dicco
LE DEFORMAZIONI VISTE DA SATELLITE. Una prima valutazione delle dislocazioni rilevate dal radar interferometrico di uno dei satelliti della costellazione Sentinel, visibile nella immagine qu sopra, che confronta l'ultima immagine, scattata dal satellite dopo i terremoti, con quella immediatamente precedente scattata 6 giorni prima, quindi precedente all'intrusione: ogni frangia corrisponde a 1 cm di dislocazione e si vedono chiaramente alcune cose:
  • una gran parte della deformazione si annida verso la cima del vulcano ed è dovuta all’intrusione del dicco del 24 dicembre che ha prodotto un “allargamento” del vulcano con una deformazione massima di circa 16 cm verso Ovest e 20 cm verso Est
  • la sismicità degli ultimi giorni ha interessato massicciamente la faglia di Fiandaca, qui chiamata di Fiandaca-Pennisi (FPF), dove si registra uno spostamento massimo relativo tra i due lati di 20 cm 
  • nel periodo ci sono stati movimenti minori (qualche centimetro) anche lungo altre faglie e cioè quelle della Pernicana, di Ragalna e di Borello-Ognina (queste ultime due troppo a sud per essere viste dalla carta che ho presentato precedentemente)

Il distacco della Calabria dalla Sardegna e l'apertura del Tirreno, da Gvirtzman e Nur (2001)

Vulcanismo e tettonica dell'italia Meridionale, da Cocchi et al (2017)
RELAZIONI FRA SISMICITÀ, STROMBOLI ED ETNA. La contemporaneità fra le due eruzioni (o, meglio, fra le due fasi parossistiche) è stata immediatamente notata (e non poteva essere altrimenti…). Quanto al dilemma se questo terremoti sia stato vulcanico o tettonico, è possibile pensare ad una sequenzialità degli eventi e cioè che l’intrusione del dicco abbia provocato un aumento dello sforzo nel settore orientale del vulcano, innescando il movimento lungo la faglia
Una prima considerazione: mi risulta che il vulcanologo a cui è stato attribuita una ipotesi di collegamento fra Etna e Stromboli abbia smentito di averlo detto (e non avevo dubbi sul fatto che non avesse mai fatto tale affermazione). Apparentemente l’unico collegamento fra i due vulcani, che hanno magmi completamente diversi fra loro, è lo slab ionico: la crosta dello Ionio scende sotto la Calabria e il Tirreno (tecnicamente: subduce sotto l’arco calabro – peloritano), causando i terremoti profondi sotto il Tirreno. Grazie a questa subduzione si è aperto il Tirreno, con l’arco calabro – peloritano che, originariamente attaccato alla Sardegna, si è mosso verso sud-est:
Stromboli, dunque, è un tipico esempio di magmatismo di arco magmatico sopra una placca in subduzione (anche se la cosa potrebbe essere un po' più complessa, stando che oltre a classiche rocce calcalcaline troviamo trachiti ed altro di affinità shoshonitica (Peccerillo, 2001)
il vulcanismo etneo invece dovrebbe essere collegato al lato di questa crosta in subduzione (ho parlato di recente di questo tipo di vulcanismo), ma il meccanismo è ancora non troppo chiaro. Una bella discussione in materia è stata pubblicata nel 2018 (Neri et al, 2018).
Stromboli è in eruzione “permanente” ma ovviamente registra alcuni momenti parossistici in cui l’attività aumenta, e non sono pochi. In questo caso l’elevazione dell’allerta nell’isola da parte della Protezione civile è arrivata il 20 dicembre. L’Etna non è in eruzione permanente ma ci va frequentemente e negli ultimi anni l’aeroporto di Catania ha subito parecchie volte delle limitazioni o chiusure a causa della cenere vulcanica. Insomma, anche dal punto di vista statistico non sarebbe difficile avere entrambi i vulcani in attività “conclamata” e questo potrebbe portare ad un “bias osservativo”, cioè a evidenziare maggiormente queste coincidenze in modo involontario.

C’è però un precedente molto recente e molto interessante, la stagione 2002 – 2003 in cui oltre ai due vulcani ci sono state delle manifestazioni idrotermali violente a Panarea (che è tutt’altro che un vulcano spento...) e una serie di terremoti importanti fra Italia centro – meridionale e Algeria: nell’estate – autunno 2002 la sequenza in mare a nord di Palermo (con 2 eventi a M superiore a 5), una lunga serie di eventi nelle Timpe che hanno fatto pure diversi danni, sempre perché di ipocentro molto superficiale, il tragico terremoto del 1 novembre a San Giuliano di Puglia e, per finire, quello M 6.3 davanti ad Algeri. Questa coincidenza temporale tra le eruzioni dell’Etna, quelle dello Stromboli e l’attività sismica è stata registrata anche nel passato. Ma non conosco abbastanza bene i termini della questione, e quindi non sono sicuro che non ci sia, nel vedere delle connessioni, anche un bias osservativo, cioè considerare più del dovuto i momenti in cui entrambi i vulcani sono in eruzione.
Diciamo che quanto successo nel 2002 – 2003 possa indurre a pensare ad un contesto di crisi sismica. Come esempio di crisi sismica faccio spesso notare quello che è successo tra il 1916 e il 1921m, quando tutto l’Appennino settentrionale da Rimini a La Spezia è stato interessato da una serie di terremoti molti forti piuttosto inusuale, anche se sono state colpite aree notoriamente sismiche in cui però la sismicità ad alto livello non è particolarmente frequente. 
In molte zone del mondo è stata osservato un aumento anche dell’attività vulcanica durante (o in prossimità) di forti terremoti. Insomma, un legame tra i due vulcani (non magmatico, ma dal punto di vista tettonico) potrebbe esserci ma non è ancora chiaro. È stata anche notata, a proposito dell’Etna, una sincronia fra eruzioni molto significative (non quelle attuali) e i principali terremoti della Sicilia (Feuillet et al 2006).

LA QUESTIONE “EDILIZIA E ALLARME”. E veniamo alle note dolenti e cioè alla grave situaizone del patrimonio edilizio. Qualcuno sostiene che l’evento sismico era prevedibile, altri ad esempio ce l’hanno addirittura con gli scienziati che non avrebbero previsto il terremoto (o, peggio, che hanno taciuto sul rischio). Storia vecchia che parte dalla triste vicenda aquilana e che cercò di usare dopo Amatrice il CODACONS (al quale scrissi un messaggio non proprio pacifico...). Ora, sperando che questi strepiti si fermino qui, faccio alcune “considerazioni sparse” sull’argomento:

  1. si tratta di una zona a forte rischio sismico, come dimostrano sia il terremoto dell’8 agosto 1894, che è simile a quello del 2018 (magnitudo bassa ma danni ingenti) e quello del 1818
  2. l’eruzione è iniziata parecchi mesi fa, non la vigilia di Natale
  3. come ho già fatto notare qui sopra non è inusuale che ci siano terremoti lungo le Timpe in corrispondenza di eruzioni (per esempio nel 2002 – 2003), quindi lo scenario di uno o più eventi sismici lungo quel sistema direttamente connessi in qualche modo ancora non chiaro con l’eruzione non poteva essere escluso, specialmente dopo l’intrusione del dicco

Mi chiedo quindi cosa avrebbero dovuto fare le Autorità, forse sgomberare tutta l’area etnea quando è iniziata l’eruzione?  Vi domando: io non ho la più pallida idea di quello che sarebbe successo, ma come fai a tenere fuori dalle case per mesi gli abitanti (praticamente da Giugno) senza che succeda qualcosa?
Data quindi la storia sismica dell’area è quindi ovvio che la soluzione dovrebbe essere quella di avere edifici costruiti bene e in luogo adatto, in grado di resistere ad accelerazioni del suolo anche ben maggiori di quelle – alla fin fine modeste – per la tecnologia attuale che si sono verificate nella notte del 26 dicembre, quando si è registrata una accelerazione massima di 0,3g, un livello  oltretutto probabilmente connesso ad amplificazioni locali delle onde sismiche e da cui discende la questione importante del “dove” costruire, oltre al “come” farlo.
Ma, attenzione, evitiamo cortesemente insulti alle popolazioni etnee, perché in quelle condizioni è una buona parte degli edifici del nostro Paese, anche nel “civilissimo Nord”.
Anche questo terremoto, insomma, dimostra come andiamo orgogliosamente avanti nell’irresponsabilità più totale fino a quando si piangeranno nuove vittime al prossimo terremoto “maggiore”, quando questo – prima o poi – accadrà. 


Azzaro, R., Bella, D., Ferreli, L., Michetti, A.M., Santagati, F., Serva, L., Vittori, E., 2000. First study of fault trench stratigraphy at Mt. Etna volcano, Southern Italy: understanding Holocene surface faulting along the Moscarello fault. J. Geodyn. 29, 187–210.

Barreca et al 2013 A pilot GIS database of active faults of Mt. Etna (Sicily): A tool for integrated hazard evaluation Journal of Volcanology and Geothermal Research 251 170–186 

Bonforte e Puglisi 2006. Dynamics of the eastern flank of Mt. Etna volcano (Italy) investigated by a dense GPS network. J. Volcanol. Geotherm. Res. 153, 357- 369 

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domenica 23 dicembre 2018

Lo tsunami nello Stretto della sonda del 22 dicembre 2018


Indonesia ancora alla ribalta per uno tsunami, il secondo in pochi mesi. La sera del 22 dicembre uno tsunami ha colpito le coste dello stretto della sonda, quello che divide Sumatra da Giava. Si tratta di un'area tragicamente nota per l'esplosione del Krakatoa nel 1883. Alcuni dei resti della cresta del cratere creato da quella eruzione emergono ancora sopra il livello del mare intorno al nuovo vulcano che ha sostituito il vecchio, Anak Krakatau (il figlio di Krakatoa), attualmente parecchio attivo e che dovrebbe essere la causa scatenante dello tsunami di stanotte, douto molto probabilmente ad una frana ma che ancora non è del tutto chiaro.

L'"Urlo" di Munch:
le strie nell'atmosfera sono reali
IMPORTANTE: AGGIORNAMENTO IN SULLE CAUSE IN FONOD AL POST. Mentre sto scrivendo le informazioni sono ancora piuttosto scarne. L’unica cosa sicura è che si è verificato nello Stretto della Sonda, quello che divide Giava da Sumatra, uno tsunami con onde alte fino a 3 metri. Non essendo stata registrata nella zona attività sismica l’indiziato maggiore è Anak Krakatau (il figlio di Krakatoa), il vulcano nato sulle ceneri di quello esploso nel 1883: si sarebbe verificata una frana sottomarina. Insomma, una cosa simile a quella che successe a Stromboli il 30 dicembre 2002 (che però fu subaereo).

Dopo la drammatica eruzione del 1883 che causò decine di migliaia di morti per lo tsunami e mesi di tramonti molto particolari in tutto il mondo, colti da molti pittori (il più famoso quadro che li raffigura è l’Urlo di Munch). Del vulcano esploso restano sopra il livello del mare solo alcuni piccoli lembi dell’allineamento della caldera (un po' come il Monte Somma che circonda il Vesuvio). Nel Vesuvio l’attività vulcanica non era cessata dopo la grande esplosione: anzi, in quel caso l’evento aveva dato il via a un nuovo ciclo dopo secoli di inattività e si è formato il cono attuale che tutti conosciamo e se non altro dal punto di vista paesaggistico ammiriamo (per i geologi c’è pure altro oltre al paesaggio...); anche il Krakatoa ha continuato l’attività e al centro di quei piccoli lembi l’11 giugno 1930 ha fatto capolino dalla superficie del mare il nuovo vulcano, che è stato chiamato “Anak Krakatau”, il figlio del Krakatoa.
É un vulcano abbastanza attivo come il genitore, la cui vetta oggi, 90 anni dopo, passa i 300 metri.
Anak Krakatau è in allerta “giallo” dal 2012 e attualmente è vietato il transito a chiunque entro 2 km dall’isola perché persiste l’attività stromboliana che consiste in lanci di scorie e bombe vulcaniche. Dopo una forte eruzione nella primavera del 2017, nella quale si produsse una imponente colata di lava sul lato sud dell’isola, l’attività non si è mai calmata del tutto; in particolare il 18-19 giugno 2018 è iniziata una nuova fase di tremore sismico, protrattasi fino al 29 giugno 2018, quando c’è stato un evento principale con lanci di scorie. La situazione è peggiorata alla fine di luglio, convincendo le autorità ad elevare da 1 a 2 km la distanza minima di sicurezza istituita tempo prima. Tremore sismico e minori eruzioni sono proseguite durante tutto l’autunno. Il 21 dicembre 2018 alle 13:51 locali l’ultima delle tante fasi parossistiche ha provocato una colonna di cenere che è arrivata a più di 400 m al di sopra della vetta (oltre 700 m sul livello del mare), il tutto accompagnato da tremore sismico, nel cui quadro l’esplosione ha generato un sismogramma ben distinto durato oltre 2 minuti (fonte: Agenzia Geologia Nazionale Indonesiana, Badan geologi). Diciamo che senza quello che è successo dopo, questo evento sarebbe passato abbastanza sotto silenzio a livello nazionale e internazionale, vista la frequenza di questi fenomeni negli ultimi mesi.
Il nuovo vulcano, Anak Krakatau, in eruzione,
circondato dalle parti affioranti del cratere formatosi dopo l'eruzione del 1883
Inoltre la sera del 22 dicembre alle 21.03 locali è stata registrata una nuova scossa di terremoto legata all’attività vulcanica, durata circa 24 secondi. Una stazione di monitoraggio del vulcano, posta a Pasauran, sulla costa di Giava a circa 40 km dal vulcano, ha rilevato una colata di lava sul fianco sud di Anak Krakatoa (le colate laviche grazie al loro bagliore sono visibili da molto lontano). A quanto ho capito l’evento ha danneggiato i sismografi nell’isola ma per fortuna ne resta attivo uno a Sertung, che una delle poche parti rimaste emerse dopo il 1883.

INTERPRETAZIONE DEL FENOMENO A CALDO. Questo tsunami pone ancora dei problemi di interpretazione. A caldo è stato ipotizzato che si sia trattato di un meteotsunami, cioè onde provocate da cambiamenti di pressione (fenomeno abbastanza raro, simile al Watersnoodramp che si abbattè sull’Olanda il 31 gennaio 1953: fu una combinazione fra una alta marea e un forte ciclone extra-tropicale). In questo caso però c’era sì una marea eccezionale e i venti erano forti; ma manca una condizione necessaria per un meteotsunami, l'improvviso cambio di pressione. 
Resta quindi come possibile causa il vulcano. Il rapporto causa – effetto fra attività vulcanica e tsunami viene suggerito anche dal fatto che la zona più colpita sono le coste di Giava, quelle che guardano direttamente la zona dell’eruzione.
Però il problema è che uno tsunami di queste dimensioni necessita una frana di grandi dimensioni, e come sottolinea Dwikorita Karnawati, direttrice del BMKG, il servizio meteorologico nazionale indonesiano, sarebbe stata necessaria una fonte di energia di cui non c’è traccia. C’è però, sempre secondo la Karnawati la  possibilità che i forti venti abbiano in qualche modo aumentato le dimensioni dell’onda.

Facciamo adesso alcune considerazioni.
  • innanzitutto non è chiaro ancora se ci sia stata, come nel caso di Stromboli il 30 dicembre 2002 una frana subaerea oppure se tutto si sia svolto sul fondo marino. Le ultime notizie sembravano confermare l’ipotesi di un evento interamente sottomarino, ma in realtà, come è stato visto in seguito, riguarda sicuramente una parte subaerea anche se, comunque,  probabilmente pure una parte sotto il livello del mare è collassata
  • fermo restando che nel tempo direttamente precedente la frana non c’è traccia di forte attività sismica, è comunque possibile che una parte del fondo marino o della costa dell’isola fosse già pronta a slittare e che qualcosa ha fatto da goccia che ha fatto traboccare il vaso, per esempio proprio il piccolo evento della sera del 22 dicembre.
  • un’altra possibilità è che abbia giocato un ruolo importante, sommandosi al’onda dello tsunami, l’onda di marea


AGGIORNAMENTO. Fortunatamente è giusto passato di lì uno dei satelliti della costellazione Sentinel dell'ESA. Il confronto fra le immagini satellitari è risolutivo per capire cosa sia successo. Si vedono le differenze topografiche fra i due passaggi del satellite: la parte orientale del cono, quella che nella prima immagine è più chiara (a sinistra essendo l'immagine orientata N/S) è collassata.
Quindi la causa dello tsunami è la frana che si è originata a causa del collasso del fianco di Anak Krakatau su un fronte apparentemente di circa 1 km, formando una fossa tra quanto è rimasto attaccato al cono e quanto è andato in giù.