lunedì 9 dicembre 2019

Terremoti, mass-media e social network: quello di cui si parla e quello di cui si dovrebbe parlare


Innanzitutto una precisazione: questo post è stato scritto prima del terremoto del Mugello di questa notte, per cui si riferisce esclusivamente alle notizie precedenti e cioè il terremoto di Barete di sabato 7 dicembre 2019 e delle notizie di stampa sulla pericolosità sismica a Catania. Sul terremoto del Mugello conto di parlarne anche perchè giusto sabato prossimo ci sarà un convegno che parlerà dell'importante evento del 1919.


Mappa dello scuotimento dell'evento
M 3.7 di Barete del 07-12-2019
All’indomani di una innocua scossa di terremoto in un’area dove è possibile purtroppo che ne vengano di ben peggiori, rubo una osservazione estremamente intelligente di un mio carissimo amico geologo, Alessandro Venieri:
Fino a quando al TG1 e sui maggiori quotidiani nazionali, faranno notizia scosse di magnitudo inferiori a 4 in zone ad alta pericolosità sismica e non le mancate azioni di prevenzione in tali zone, a partire dall'assenza di controlli sulla realizzazione degli edifici fino alla loro messa a norma, saremo ancora molto distanti da quella sicurezza sismica che un paese come il nostro dovrebbe avere.
In effetti in diversi gruppi sui social (in particolare Facebook) notizie come questa del terremoto M 3.7 portano a post di vario tipo: da chi linka le testate online che ne parlano, a chi pubblica i grafici dei sismometri, a chi manifesta una forte preoccupazione, mentre Giuliani si scusa per l’ennesima non previsione: stavolta è perché lui è in America e inoltre giorni prima si erano rotte le antenne di trasmissione per cui i dati non erano attendibili (notizia peraltro che non era stata comunicata e quindi puzza come l’ennesima maldestra scusa, come è successo tante altre volte, ne ho parlato a suo tempo qui).
Annoto peraltro che nessuno si è accorto che altre agenzie non italiane forniscono per l'evento di Barete un valore di Magnitudo maggiore, ma non è che INGV bari (come sostengono i soliti laureati alla Iutiùb Iuniversiti e complottisti vari): questo succede perché maggiore è la distanza epicentrale, maggiore risulta la Magnitudo, come ho spiegato qui in relazione alla querelle sul terremoto di Ischia dell'agosto 2017.

A questo punto ci vogliono due osservazioni:

  • i morti non li fanno i terremoti, ma la cattiva edilizia
  • eventi sismici come quello di ieri sera questi terremoti minori più che spaventare e indurre isteria, dovrebbero renderci consapevoli di vivere in un'area a forte rischio sismico e - quindi - dovrebbero spingerci a chiedere alle Autorità la messa in sicurezza degli edifici pubblici e sensibilizzare anche i privati a migliorare gli edifici di loro proprietà

Varie volte ho parlato di questo aspetto, Qualche anno fa scrissi un post sulla “schizofrenia da panico sismico”, ma soprattutto ne scrissi un altro in cui parlai delle paure irrazionali e di quello che si dovrebbe temere davvero.

E ieri, giusto poche ore prima del terremoto di Barete, è stata inoltre diffusa una intervista sul tema terremoti a Catania, dove viene fatto notare - giustamente! - come la città sia potenzialmente a rischio, essendo stata gravemente danneggiata da due forti terremoti nel 1189 e nel 1693: ebbene, quante saranno in città e nei dintorni le costruzioni in grado di reggere ad eventi come quelli? Nei commenti in materia si legge di tutto, ma nulla contro chi ha costruito male oppure contro quel sindaco che fu accolto come un eroe per aver ottenuto l' assurdo abbattimento della classificazione sismica della città. 
Leggo anche inviti a pregare, ma chi crede dovrebbe capire che sarebbe meglio aiutare Dio ad aiutarli, vivendo in case costruite decentemente...

LE MIE DOMANDE. Quando qualcuno mi domanda cosa ne penso al riguardo, ho una serie di domande standard con cui controrispondo e cioè:

Egregio signore / signora,

  1. la zona dove Lei abita é classificata sismicamente in accordo con la letteratura scientifica?
  2. gli edifici dove abita / studia / lavora/passa il tempo libero o frequenta per altri motivi sono in regola con la normativa antisismica e con le accelerazioni che la letteratura scientifica ipotizza per l'area in questione?
  3. ci sono situazioni che possono indurre fenomeni di amplificazione locale delle onde sismiche?
  4.  ci sono attività coinvolgenti il sottosuolo che a causa della iniezione di fluidi in profondità possano indurre o attivare sismicità senza che ci sia una controllo da parte delle Autorità?
  5. e, ultimo, vive in una zona con rischio idrogeologico assente o scarso?

Quindi:


  1. se le risposte sono "si" dorma sonni tranquilli e se ne freghi dei terremoti a bassa magnitudo che si sono verificati nelle vicinanze o un po' più in là
  2. se la risposta ad almeno una delle domande di cui sopra é "no" ci sono ben altre questioni per non vivere tranquillamente al di là di quanto è successo in questi giorni
  3. se la risposta è “non lo so”, indaghi in merito o faccia indagare qualcuno che mastica la materia

In caso qualcuna di queste risposte sia negativa, sarebbe importante sensibilizzare le Autorità per provvedere in merito.

Ecco, con situazioni del genere, sarebbero queste le cose di cui parlare…


Effetti dei terremoti del 2012 in Emilia sull'ospedale di Mirandola
EDIFICI STRATEGICI E TERREMOTI. Per quanto riguarda invece gli edifici “strategici” e che devono essere obbligatoriamente in grado di resistere, questi sono:

  • le scuole, per preservare la popolazione giovane e perché sono strutture che si prestano molto bene ad accogliere eventuali senzatetto
  • gli ospedali, perché non solo sgomberarli è problematico, ma anche perché in caso di evento sismico importante sono estremamente utili
  • i centri della protezione civile, sia i posti di comando che le aree dove vengono stoccate le attrezzature

Sulle scuole l’esempio di San Giuliano di Puglia è purtroppo quello più tragico, ma ce ne sono diversi altri. E per gli ospedali, dall’Aquila all'Emilia, ad Amandola e al Pollino, la situazione non è per niente soddisfacente... neanche un pò.
Nel 2014 il Consigliere del consiglio nazionale dei geologi Piero De Pari citando i dati del rapporto CRESME - CNG ricorda che in Italia 2.200 edifici ospedalieri e 27.920 scuole sono in aree potenzialmente ad elevato rischio sismico e ben il 60% dell’edificato è stato costruito prima delle norme antisismiche del 1974. Fate voi i conti di che investimento ci vorrebbe per mettere in sicurezza il tutto... 
Fra parentesi i soldi per la messa in sicurezza delle scuole c’erano, ma un anno fa sono spariti assieme alla task force che li doveva spendere… e mentre è stata in qualche modo riattivata Italiasicura, sulle scuole non mi pare sia successo nulla.

EDIFICI PRIVATI E SISMABONUS. Questo si riferisce al pubblico. Ma per il privato? Beh, ci sarebbe il "sismabonus". Io non sono direttamente in mezzo a tale questione e quindi mi limito a osservare che per qualcuno l'applicazione del Sismabonus non sia semplicissima, avendo trovato degli ostacoli burocratici.
Il sismabonus dovrebbe rappresentare quindi uno stimolo per il conseguente adeguamento degli immobili. Non ci sono quindi scuse in materia. E se ne dovrebbe parlare di più... molto di più...

Insomma, ci vorrebbero:
  • da parte della stampa una serie di informazioni e di inchieste precise sulla situazione edilizia in rapporto al rischio sismico (ma anche a quello idrogeologico...)
  • da parte della popolazione una presa di coscienza per pretendere da parte della classe dirigente una forte attenzione al problema: ne va della propria vita!









venerdì 6 dicembre 2019

Le frane in Italia, la necessità di un aggiornamento del loro catalogo e i dati satellitari come risposta all'enorme numero dei fenomeni da controllare

   
Sulle alluvioni bisogna puntualizzare che (1) in autunno ci sono sempre state, che (2) a causa del riscaldamento globale i mari sono più caldi e quindi l’evaporazione è un pò di più del normale rispetto “a prima” e quindi è logico aspettarsi piogge di volume superiore e che (3) abbiamo devastato il territorio, riducendo gli alvei dei fiumi di oltre il 50% in volume dopo che le bonifiche hanno impedito le esondazioni e lo stoccaggio delle loro acque. Ergo, le alluvioni ci sono sempre state, ci saranno ancora e con quello che abbiamo combinato in atmosfera e sul territorio i loro danni saranno sempre più gravi. Fra i danni causati dalle piogge non ci sono solo gli allagamenti, ma anche un consistente numero di frane, di cui  sarebbe semplicemente doveroso occuparsi. Ma purtroppo, rilevato che l’Italia è IL paese delle frane (almeno in Europa), poco o nulla si fa per mitigarne i rischi, nella continuazione di quella italica tradizione secondo la quale siamo bravissimi a rispondere all’emergenza, ma su prevenzione e ricostruzione lo standard delle nostre prestazioni è quasi ottimistico definire "parecchio scadente". Un forte aiuto ce lo possono dare le immagini RADAR satellitari: siamo stati i primi ad usarle sistematicamente e ad escogitare le tecniche migliori per la loro elaborazione; ma, purtroppo, abbiamo perso il primato ed altri sono adesso più avanti di noi (sfruttando quello che  è stato inventato dalle nostre parti...).

Dopo il crollo del viadotto di Nostra Signora del Monte l’attenzione dell’opinione pubblica e della magistratura non si è rivolta come sarebbe dovuto succedere all’assetto del territorio, ma allo stato di conservazione dei viadotti. Non è che questo sia un particolare di scarsa importanza, tutt’altro: è noto come il cemento non sia eterno, ed è noto che – contrariamente a quello che si credeva – il tondino e il cemento hanno coefficienti di dilatazione diversi e pertanto prima o poi bisognerà porsi il problema della sostituzione di molti manufatti costruiti negli anni dell’immediato dopoguerra e del boom economico; diciamo inoltre che le prime avvisaglie di un degrado generale ci sono al di là delle voci più o meno allarmanti portate da servizi televisivi, articoli su stampa cartacea e web e post sui social network ispirati da visite “occhiometriche” ai viadotti.
Ma il caso di Savona con il degrado delle strutture non c’entra la più classica delle beneamate minchie: è stata la forte pressione che la massa in frana ha esercitato contro delle strutture orizzontali della base del pilone sciaguratamente costruiti all’interno di un impluvio. Quindi il problema della A6 è un problema di assetto del territorio: è inutile – anzi, improprio – intervistare ingegneri strutturali sul degrado dei viadotti dopo questo disastro. Avrebbero dovuto intervistare i geologi sul dissesto del territorio...
D’altro canto se un crollo di un viadotto fa parecchio effetto, ferrovie, strade e autostrade nel Bel Paese vengono interrotte molto spesso per frane e le frane hanno letteralmente tappezzato in questi giorni monti e colli tra Piemonte e Liguria. Ma fanno meno notizia di un solo viadotto con dei ferri a vista.

La frana di Montaguto: dopo una serie di movimenti precedenti,
nel 2010 ha bloccato per mesi la ferrovia  Napoli - Foggia e la SS 90
FRANE E VIE DI COMUNICAZIONE. Le frane costituiscono nel mondo un pericolo estremamente diffuso, che coinvolge oltre alle infrastrutture (strade, ferrovie, acquedotti, oleodotti etc etc) anche i centri abitati e per questo sono uno dei più importanti filoni di studio del programma dell’UNESCO per la mitigazione delle catastrofi naturali; ma non hanno la stessa risonanza nei media di altre catastrofi naturali come alluvioni, terremoti o eruzioni vulcaniche; eppure tutti gli anni provocano nel mondo migliaia di morti. Una parte di morti e danni sono causati da frane che avvengono durante alluvioni o terremoti, che quindi in questi casi vengono calcolati direttamente fra quelli del fenomeno che le ha innescate. 
Le vie di comunicazione rispetto ai centri abitati hanno anche il difetto di dover per forza attraversare il territorio; e ovviamente è più facile trovare un posto sicuro per costruire un abitato che tracciare una linea, anche se contorta, dove non si evidenzino problemi di frane.
A complicare la questione “frane e vie di comunicazione” in Italia si aggiunge la circostanza che dal dopoguerra molte strade sono state costruite dove si voleva e non dove si poteva: giusto in questi giorni ho esaminato il caso di una variante ad una vecchia strada al posto di un tracciato preesistente   più lungo; il problema è che, appunto, il vecchio tracciato era al sicuro dalle frane, mentre passare a mezza costa lungo una parete verticale di tufi e travertini per abbreviarlo non è stata un’idea particolarmente brillante dal punto di vista geologico, e le frane di crollo che punteggiano questo tratto sono una ovvia conseguenza dell’improvvida decisione di passare di là.

LE FRANE PERCHÈ. Una frana è un effetto dovuto alla gravità: qualsiasi oggetto che perde l’equilibrio e sta in alto scende più o meno velocemente verso il basso. Quindi una frana avviene quando per uno squilibrio il peso di una certa parte di un pendio è superiore alle forze che l’hanno tenuta ferma fino a quel momento. Ci sono diversi tipi di frane, da massi che crollano da una parete scoscesa a pendii interi che scivolano lentamente verso valle. Per chi non ne sa un gran che e volesse informarsi, la Bibbia del genere è “il Varnes” (Cruden e Varnes, 1996).
Una frana si forma perché nel sottosuolo a poca profondità una superficie di debolezza in qualche modo interrompe la continuità interna di un pendio. Senza scendere in altri particolari, dal punto di vista geometrico un versante in maggiore pendenza è più esposto al pericolo, come dal punto di vista dei materiali il fattore che aumenta il pericolo è avere rocce meno tenaci e/o più fratturate (poi, appunto, contano diversi altri fattori). Questa superficie è particolarmente messa a dura prova dalla infiltrazione delle acque durante le piogge. Da questo deriva il rapporto fra piogge e frane, sancito definitivamente nel 1985 (Canuti et al, 1985) e per ogni bacino può essere calcolata una soglia di precipitazioni sopra la quale è praticamente certo che alcune frane si metteranno in movimento (Rosi et al, 2015)
Un altro fattore capace di mettere in movimento le frane (anche quelle normalmente stabilizzate, definite scientificamente come “frane quiescenti”) è lo scuotimento del terreno durante i terremoti: ecco come mai in occasione dell’evento del 30 ottobre 2016 ne sono state registrate davvero tante (EMERGEO WG, 2016).

UNA FRANA È PER SEMPRE. In genere una frana non è un evento isolato, ma un fenomeno che si ripete a intervalli più o meno regolari fino a quando non c’è più niente che può andare giù; inoltre è normale che ci siano dei movimenti impercettibili all’occhio umano per molto tempo prima o dopo un suo parossismo (un movimento ossservabile perché più veloce e, in casi gravi, riportato dalle cronache). Insomma, da quando si innesca, una frana non ce la leviamo più di torno e una fase parossistica si può ripresentare appena le condizioni lo permetteranno (una forte pioggia o un terremoto). 
In molti casi però si può bloccarne il movimento. Alle volte è semplice: se l’evento è dovuto principalmente alla deforestazione basta riforestare un pendio. Altre volte è più difficile e vengono installati muri, gabbionate, reti, tiranti e quant’altro possa servire a stabilizzare il versante. Una cosa a cui geologi e ingegneri che studiano una frana devono stare attenti è la gestione delle acque: è importante che le acque piovane non si fermino nel pendio ma ne deve venire assicurato un deflusso senza danni anche (e soprattutto!) in condizioni meteo avverse. 
È bene comunque non costruire mai in zone a pericolosità da frana. Soprattutto, quando è costretta a farlo, la popolazione deve sapere cosa voglia dire vivere intorno o sopra una frana e dovrebbe richiedere a gran voce tutti i provvedimenti necessari a diminuirne il rischio relativo.


L’ITALIA E LE FRANE. Una terra giovane, con due catene montuose tuttora in forte sollevamento che provocano un rilievo energico, colline dolci fatte di sedimenti “vagamente consolidati”, mari intorno molto caldi e quindi capaci di provocare piogge molto intense anche se di breve durata rappresentano un cocktail micidiale e quindi è per la natura stessa del territorio che i processi dominanti nell’evoluzione naturale del paesaggio italiano siano frane, alluvioni e terremoti, mentre nazioni anche a noi molto vicine come quelle dell’Europa centrale e settentrionale presentano un ritmo molto inferiore di modificazione naturale del territorio, perchè gli eventi geologici che le hanno plasmate sono molto più antichi, 
Per questo non possiamo stupirci se l’Italia ospita circa il 70% delle frane censite in tutta l’Unione Europa e un occhio attento ne veda di continuo lungo i nostri pendii. Il motore di ricerca Multirisk® del Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università di Firenze (Battistini et al, 2015) ha tracciato oltre 2500 eventi franosi di cui hanno dato notizia le cronache nel solo 2018.
Come feci notare qualche anno fa la dimostrazione che in Italia eventi del genere hanno una particolare importanza ce lo dice anche la nostra lingua dove ci sono almeno 26 modi diversi per dire frana (senza considerare variazioni dialettali e termini strettamente locali!) e questo termine viene abbondantemente usato in senso figurato, quando in inglese per descriverle si usa il termine landslide e quindi, mentre in Italia tutto “frana” (dalla borsa a un calciatore sopra un altro), oltremanica si deve quindi specificare che è proprio il terreno la cosa che scende in giù.
Queste circostanze naturali si accoppiano ad una densità di popolazione molto elevata.
Insomma, per le caratteristiche geomorfologiche e antropiche, il territorio italiano dovrebbe essere in Europa quello trattato con più attenzione e invece è quello più bistrattato. Ho riassunto la tristissima storia dei Piani di Bacino e dei PAI diversi anni fa. E da noi i geologi vengono intervistati a caldo dopo ogni disastro, ma poi… passato lo disastro gabbato lo geologo..

INVENTARIARE LE FRANE. Dopo aver notato che gli scienziati italiani sono ai massimi vertici mondiali nello studio delle frane (insieme non casualmente a cinesi continentali e di Taiwan e giapponesi: tutte nazioni con ampie referenze sul fenomeno…), il problema è il loro inventario, perché gli studi sulle frane presentano una contraddizione: da un lato aumentano i casi studiati, dall’altro ci sono pochi aggiornamenti su quelli già esaminati. Eppure le frane, come abbiamo visto, sono un fenomeno dinamico: stanno ferme, poi si muovono improvvisamente oppure possono accelerare improvvisamente e per un tempo anche molto breve, oppure ancora presentano un movimento lento e costante; ne consegue che anche il loro quadro sia dinamico e che una mappatura affidabile di pericolo e rischio frane dovrebbe fondamentalmente essere considerato un qualcosa da aggiornare il più frequentemente possibile. E anche, possibilmente, costruito con un criterio omogeneo in tutto il territorio nazionale. 
Purtroppo le cose stanno in modo un po' diverso e la situazione in Italia è tristissima, non solo per le tante frane che ci sono, ma anche per la situazione del loro monitoraggio.
In ambito nazionale il primo studio sistematico sulle frane fu effettuato da Almagià per conto della Società Geografica Italiana nel 1910 (Almagià, 1910). Tuttavia è dagli anni ottanta che è stata riconosciuta nel nostro paese la  grande importanza di una ricerca in proposito, culminata nel 2017 dalla presentazione del catalogo IFFI  (il rapporto sulle frane in Italia, pubblicato dalla allora APAT) 
Il progetto IFFI fu illustrato nel 2007 in un convegno. All’epoca furono censite 470.000 frane contro le 70.000 precedentemente accertate, passate qualche anno dopo a oltre 500.000, che rappresentavano circa il 70% delle frane di tutta Europa. Oggi sono ancora di più: 620.000 sulle 900.000 accertate in tutta Europa: la percentuale rispetto al resto d’Europa è rimasta più o meno identica (Herrera et al 2018).

Nelle intenzioni il catalogo doveva essere aggiornato ogni 2 anni. Inutile dire che per mancanza di fondi l’ultimo aggiornamento non è esattamente recente. 
Ci sono poi varie raccolte dei Piani di Assetto Idrogeologico da parte delle autorità di bacino distrettuali e delle Regioni, ma i PAI sono costruiti con criteri parecchio diversi fra loro e per questo difficilmente armonizzabili. In teoria i PAI dovrebbero essere – comunque – in continuo aggiornamento almeno sulle perimetrazioni, che vengono modificarle in base a nuove evidenze da appositi decreti segretariali.
Ma le perimetrazioni sono un evento puntuale che non ci dice se e come il fenomeno si stia evolvendo. E invece come abbiamo visto, un catalogo delle frane oltre a fornire un quadro il più preciso possibile, dovrebbe essere continuamente aggiornato. 

Nella carta vediamo la mosaicatura del rischio – frana dell’ISPRA nel 2017. La carta è solamente indicativa, come lo è quella del rischio alluvioni, perché è ottenuta dai dati contenuti nei vari PAI, che purtroppo non sono omogenei né come qualità né come distribuzione. 
Attualmente ci sono due grossi problemi:
1. la disomogeneità dei Piani di Assetto Idrogeologico
2. la scarsità del personale: nel 2007 lavoravano all’IFFI 300 persone, fra APAT e Regioni. Oggi sono soltanto in 30!
Nel 2012 la conferenza Stato – Regioni chiese 7 milioni di euro per il suo aggiornamento, ma questa richiesta non ha avuto risposte ed è stata reiterata anche adesso, sperando che nel 2019 sia la volta buona che il governo la accolga.

I DATI SATELLITARI PER LO STUDIO DELLE FRANE: UN PRIMATO ITALIANO, MA ORA CI STANNO SUPERANDO. Dato il loro numero, è praticamente impossibile monitorare a terra tutte le frane che esistono in Italia. Una parte di esse comunque non dà rischi essendo in zone lontane da insediamenti e vie di comunicazione, ma parecchie altre mettono a rischio beni e persone eccome. Come possiamo  In particolare i dati ottenuti con il radar interferometrico che è un sensore attivo (cioè emette l’onda e poi riceve) e può lavorare su frequenze alle quali le nuvole sono trasparenti; con queste caratteristiche è quindi possibile acquisire dati con continuità giorno e notte e con qualsiasi situazione meteorologica, mentre le loro orbite sono disegnate in modo da ripassare sulla stessa area ad intervalli di tempo frequenti e regolari. Per esempio, i satelliti Sentinel-1 dell’Agenzia Spaziale Europea forniscono sempre la stessa immagine a 6 giorni di distanza.
I dati satellitari possono quindi essere di grande aiuto, anche se purtroppo non sempre: per esempio con movimenti veloci, in direzioni particolari o su determinati versanti non sono rilevabili. Inoltre  – giova ricordarlo – sono un ausilio che può dare un allarme o integrare la sorveglianza, ma una visita sul campo e monitoraggi a terra continuano ad essere indispensabili dove i rischi sono elevati.

L’Italia ha diversi primati in materia: le tecniche di elaborazione dei dati RADAR più interessanri sono italiane, con il PST – Piano Straordinario di Telerilevamento abbiamo dei buoni dati sui movimenti del terreno per l’epoca in cui sono stati presi (1995 - 2011), siamo stati i primi a monitorare una frana con il radar satellitare (Tofani et al, 2013) e la Regione Toscana è stata la prima al mondo a fornirsi di un monitoraggio preventivo RADAR di tutto il suo territorio.
Purtroppo il nuovo piano nazionale stenta a partire, e il mondo ci sta sorpassando: Francia e Regno Unito infatti hanno già avviato il programma a livello nazionale, mentre noi siamo ancora a livello di “presentazione all’industria”, avvenuta il 4 novembre
Non possiamo che augurarci di poter usufruire prima possibile anche noi del telerilevamento “permanente” del territorio nazionale e – devo dirlo – un po' mi brucia che altre nazioni ci siano passate avanti 

Almagià (1910) Studi Geografici sulle frane in Italia. L’Ap- pennino Centrale e meridionale. Memorie della Società Geografica Italiana, 2, 14, Roma

Battistini et al 2013 Web data mining for automatic inventory of geohazards at national scale Applied Geography 43, 147-158

Canuti, Focardi and Garzonio (1985): Correlation between rainfall and landslides, Bulletin 
International Association Engineering Geology, 32, 49–54, 1985. 

Cruden e Varnes 1996: landslide types and process. In Landslide: investigation and mitigation – Transportation Research Board of the National Academy of Sciences

EMERGEO working group (2016) Coseismic effects of the 2016 Amatrice seismic sequence: first geological results Annals of Geophysics, 59, FAST TRACK 5, 2016; DOI: 10.4401/ag-7195

Herrera et al 2018: Landslide databases in the Geological Surveys of Europe Landslides 15/2, 359–379

Rosi et al 2015 Updating EWS rainfall thresholds for the triggering of landslides Nat Hazards (2015) 78:297–308A

Tofani et al (2013) Persistent Scatterer Interferometry (PSI) technique for landslide characterization and monitoring. Remote Sens. 5, 1045–1065
  

domenica 24 novembre 2019

Italia e alluvioni: la necessità di “costruire un nuovo mondo intorno ai fiumi”


In un momento in cui la Liguria e il Piemonte sono di nuovo alle prese con una situazione molto complessa (come anche alcune zone del sud: giungono or ora mentre sistemo il post brutte immagini da Reggio Calabria), voglio riproporre le mie considerazioni sul modo con cui sono stati trattati nel nostro Paese i fiumi. In Piemonte dopo il 1994 di cose ne sono state fatte e questo ha permesso di passare praticamente indenni la difficile situazione del 2016, mentre in Toscana giusto una settimana fa è la prevenzione con azioni strutturali che ha impedito un disastro specialmente nel pisano. Annoto che fra le misure di prevenzione NON C'È l'escavazione degli alvei per diminuirne la quota. Quella non è una azione di prevenzione, ma di danneggiamento...


La piena dell'Arno di domenica 17 novembre 2019, con Pisa che ha passato insonne la notte successiva, è un ottimo spunto per parlare di assetto del territorio, in particolare di alluvioni, bonifiche e delle loro conseguenze. E dell’importanza dei rimedi, che non sono semplici (anzi, con il proliferare di idiozie clamorose come quella del dragaggio dei fiumi, promossa dagli espertoni di turno). D'altro canto è proprio grazie ai lavori effettuati negli ultimi anni in Toscana che la piena ha fatto pochi danni, come in Piemonte nel 2016, dove grazie alle sistemazioni di alvei e quant'altro dopo la drammatica alluvione del 1994 le piogge ancora maggiori del 2016 non hanno fatto danni, tranne che a Garessio, dove non si è voluto rimediare ad un problema preesistente (ne ho parlato qui).

Iniziamo dal principio. È una cosa completamente sconosciuta ai più, eppure sarebbe l'ABC dell'assetto del territorio, che ho già scritto diverse volte: noi siamo abituati a vedere i fiumi nascere, ricevere gli affluenti e sboccare in mare. Ma questa configurazione è quasi totalmente artificiale: in un territorio naturale un fiume, dopo una ripida discesa dal monte, arrivando nella pianura si impaluderebbe, si dividerebbe in più rami, e sarebbe libero di divagare pigramente cambiando il suo corso in lungo ed in largo per tutta la valle. Ne ho parlato ad esempio qui. Ne consegue che prima degli interventi antropici le pianure italiane fossero un insieme di laghi, paludi e isolotti dove zone asciutte si alternavano ad acquitrini e laghi (tra gli ultimi esempi di laghi di questo tipo c'è il Trasimeno). Quando ad esempio ricordo che il centro di Firenze era circondato da paludi fino al XVII secolo in molti rimangono stupiti...


:
ad eccezione di Campi Bisenzio tutti i centri storici 

sono ai lati del bacino di Firenze - Prato - Pistoia

Giovanni Boccaccio nel Ninfale Fiesolano (ca 1344), all’ottava V scrive:


Prima che Fiesol fosse edificata 
di mura o di steccati o di fortezza,
da molta poca gente era abitata: 
e quella poca avea presa 
l’altezza de’ circustanti monti, 
e abandonata istava la pianura 
per l’asprezzadella molt’acqua e ampioso lagume
ch’ai pie de’ monti faceva un gran lagume


Cioè: fino all'età romana nessuno o quasi abitava nella piana fra Firenze, Prato e Pistoia (che si chiama così perché curiosamente è l’unico bacino intermontano appenninico tra Toscana e Calabria privo di un nome specifico che lo contraddistingua). Lo dimostra il fatto che i centri storici principali sono tutti ai suoi limiti come si vede nella carta.

Questo è successo anche fino a tempi recenti: ad esempio il borgo medievale di Sparvara era posto sulla sponda sinistra del Tanaro; ma a seguito di una alluvione che distrusse quasi tutto il paese il fiume cambiò corso e il paese finì sulla sponda destra. Da quel giorno divenne “Alluvioni Cambiò”.  Annoto che recentemente questo comune si è unito ad uno vicino, Piovèra, come testimonia il cartello stradale. Non si può dire che l’unione dei due nomi – Alluvioni Piovèra – non si presti a una certa punta di ilarità. Segnalo anche che Alluvioni Cambiò, all'epoca comune singolo, fu completamente inondato dalla piena del Tanaro del 1994...

Quindi l'umanità ha operato sul territorio e sui fiumi, rendendo entrambi completamente artificiale e diminuendo la sua stessa resilienza a causa di alcune azioni che si sono rivelate grossi problemi:

PRIMO PROBLEMA: L'ELIMINAZIONE DELLE PALUDI. Dal punto di vista biologico le paludi e le lagune sono fra le aree più produttive che ci possano essere, ma per l’umanità sono un ambiente ostile, difficilmente sfruttabile e soprattutto pericoloso per la malaria. A dimostrazione di quanto le paludi erano detestate, Dante colloca il loro puzzo nell’Inferno e in posizione piuttosto profonda:

Qual dolor fora, se de li spedali
di Valdichiana tra ’l luglio e ’l settembre 
e di Maremma e di Sardigna i mali
fossero in una fossa tutti ’nsembre, 
tal era quivi, e tal puzzo n’usciva 
qual suol venir de le marcite membre

Inferno XXIX, 46 - 51

Il Padule di Bientina: com'è
e come la Natura se lo riprende quando piove parecchio
È  quindi chiarissima la logica che ha guidato fino dall’epoca etrusca la bonifica di paludi e lagune, nonostante il forte impegno di uomini e risorse finanziarie, come testimonia anche il Giusti, il quale dedicò ai costi delle bonifiche lorenesi e al loro principale artefice, il “real ingegnere” Vittorio Fossombroni, nella Legge penale degli impiegati (1835) così si espresse:


Se un real Ingegnere o un Architetto

ci munge fino all’ultimo sacchetto, 
per rimediare a questa bagattella
si cresca una gabella

Gli scopi delle bonifiche erano diversi e, all'epoca, perfettamente logici:

  • mettere a disposizione (in particolare per agricoltura e allevamento) aree che, appunto, servivano a poco
  • estirpare la malaria
  • migliorare le comunicazioni (un carro è più veloce di una barca)

Un risultato all’epoca impredibile di queste opere, che si paga al giorno d’oggi, è che le bonifiche hanno tolto lo spazio che serviva ai fiumi come polmone per stoccare le acque delle piene, che quindi oggi hanno solo la scelta di esondare in zone dove danneggiano beni umani anche per precipitazioni relativamente scarse. Nell'immagine vediamo il padule del Bientina (ancora presente all'inizio del XVII secolo): dove prima c'era un lago oggi c'è una piana agricola. Ma ogni tanto a Natura decide di riprendersi l'area e per un pò di tempo ritorna il lago. Da notare che è solo il complesso delle acque piovane portate dal reticolo minore che fa questo scherzo! Infatti non c'è un corso d'acqua principale che si riversa lì oggi, mentre fino al VI secolo vi sfociava il ramo principale del Serchio: il fiume uscendo dai monti e entrando nella piana di Lucca si divideva in due rami, quello verso il Bientina che finiva poi in Arno e quello attuale che è rimasto l'unico dopo un intervento di regimazione nel VI secolo d.C..

Uomini trainano un natante verso il porto principale di Firenze
L'Alzaia - Telemaco Signorini - 1864
SECONDO PROBLEMA: RETTIFICA E CONFINAMENTO DEI FIUMI. Quanto ai fiumi, una volta servivano a tanti usi: erano fonte di cibo con la pesca e anche di divertimento, fornivano materiali utili come rena per l'edilizia ed energia ai mulini per macinare il grano e per il funzionamento di altre macchine (ad esempio i telai); ed erano pure importanti vie di comunicazione: lungo gli argini di fiumi e canali corrono tuttora le “alzaie”, stradelli in cui passavano animali e uomini che trainavano le chiatte (in inglese le alzaie sono significativamente chiamate towpath, la strada dove si tira). 
Insomma, per questo oltre alle bonifiche sono stati costruiti dei canali: costruire un canale significava fornire l’energia per le macchine e una via efficace di trasporto. Al proposito mi domando quanti sappiano ad esempio che anche Firenze era dotata di diversi porti fluviali fino all’inizio del XX secolo e che Telemaco Signorini dipinse nel 1864 l’Alzaia, mostrando lo sforzo degli uomini intenti a trascinare verso una barca verso il porto principale di Firenze, a Santa Rosa.


 Bernardo Buontalenti: progetto per il taglio di un meandro
dell'Arno presso Empoli - Archivio di Stato di Firenze
Insieme alle bonifiche sono state operate molte rettifiche, grazie alle quali sono stati ottenuti: 


  • una diminuzione della lunghezza delle aste fluviali, utile per i trasporti
  • una serie di terre fertilissime per l’agricoltura perché le piene all'epoca depositavano limo fertile e ovviamente più vicino era il fiume più limo c'era 

Le rettifiche hanno però provocato un accorciamento delle aste fluviali, per cui:

  • la velocità della corrente aumenta per l’aumento della pendenza e della eliminazione delle curve
  • le confluenze degli affluenti sono più vicine 
  • l’alveo contiene meno acqua di prima 

Di conseguenza è stata abbattuta la capacità da parte del sistema di smaltire le ondate di piena, perché i fiumi si sono ritrovati senza le paludi che facevano da casse di espansione e con il tracciato più dritto che offre meno volume.

Una tombatura con sezione insufficiente:
il Seveso che per questo allaga spesso Milano
TERZO PROBLEMA: RESTRINGIMENTO E TOMBATURA DEI FIUMI. Da ultimo gli ennesimi guai: i pesci di fiume non si mangiano più, la comparsa delle ferrovie prima e degli automezzi poi ha reso obsoleto il trasporto fluviale, l’energia si ottiene in altro modo come anche gli inerti. Insomma, i fiumi non servono più a niente e quindi per aumentare lo spazio per le attività umane (in particolare le costruzioni)  sono stati ristretti all’inverosimile, quando non tombati, e sempre con portata insufficiente. Il che ha peggiorato ulteriormente la situazione.

QUARTO PROBLEMA: URBANIZZAZIONI MASSICCE. Dalla fine del XIX secolo si è costruito tanto e male, e soprattutto nelle zone di pertinenza fluviale o facilmente inondabili (Genova è un esempio estremamente significativo). Non solo, ma  l’urbanizzazione nelle aree bonificate ha avuto come conseguenza la distruzione del reticolo dei canali realizzato durante le operazioni di bonifica che assicurava lo scolo delle acque nei fiumi e dubito fortemente che questo reticolo sia stato sostituito da provvidenziali condutture sotterranee. Quindi a causa del sigillamento del suolo e della scomparsa di questi canali l’acqua piovana raggiunge prima che in passato i fiumi, già in crisi per le precedenti operazioni.


E LA NATURA DEL TERRITORIO ITALIANO? Il tutto si inserisce su una realtà difficile dal punto di vista idrogeologico: in Italia i bacini idrografici hanno in genere ridotte dimensioni e sono interessati da forti piogge perché il Paese è circondato da mari caldi, per cui i corsi d’acqua si riempiono in poco tempo. A questo si aggiunge una densità di popolazione elevata. Per questo oggi basta una pioggia poco superiore “al lecito” e buonanotte… tracimazioni e allagamenti diventano un fatto quasi “normale”, in quanto, come dicono ad Arezzo l’acqua affitta, ma non vende”, e quindi quando ne ha bisogno, si riprende il territorio che le era stato strappato.


Lo scolmatore che da Pontedera scarica le piene dell'Arno.
Senza di questo Pisa il 17 novembre sarebbe stata alluvionata
IL 17 NOVEMBRE A PISA. L’Arno è un classico esempio di quanto contavano le paludi: il suo corso infatti a valle di Firenze ha una portata massima di 2800 mc/sec, che scende a 2300 a Pisa, nonostante tutti gli affluenti che il fiume riceve tra le due città. Questo semplicemente perché quando la città fu costruita da Empoli in poi le piene esondavano nelle paludi e quindi la portata necessaria nel centro cittadino era minore di oggi, quando tutte le piene sono forzata a dirigersi a valle integre.
Ecco perché domenica 17 c’era una grossa preoccupazione per Pisa quando invece a Firenze città, nonostante gli allagamenti a monte e a valle e i soliti esagitati catastrofisti la situazione fosse estremamente tranquilla.
Negli anni del Regno d'Italia, quando la città della torre fu ripetutamente allagata, fu deciso che non si poteva più andare avanti così: ma nel 1926 il Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici bocciò un primo programma che riguardava tutto il bacino dell’Arno e ricordava molto quello che fu proposto dopo il 1966 in quanto non ne era stata ravvisata la funzionalità, in cui si prevedeva la creazione di una serie di invasi nelle aree montane e collinari in modo da regimare le piene fu bocciata.

L'ingegner Edmondo Natoni, fra l'altro autore dell'importante lavoro "Le piene dell'Arno e i provvedimenti di difesa", edito a Firenze da Le Monnier nel 1944, mise nero su bianco l'influenza di bonifiche e rettifiche sul regime dell'Arno e che il problema di Pisa poteva essere risolto con la costruzione di un canale che deviasse parte delle acque dell'Arno durante le piene. Progettò quindi ancora prima della seconda guerra mondiale lo Scolmatore dell'Arno. L'opera, lunga una trentina di km, parte con una chiusa a Pontedera e arriva a Calambrone, immettendosi nel Canale dei Navicelli, immediatamente a nord dell'estremità settentrionale del porto di Livorno.
 Lo scolmatore è stato completato solo nel 1976, con il classico ritardo che contraddistingue i lavori pubblici dell'Italia del dopoguerra. Chissà se nel 1966 sarebbe stata utile, quando per salvare Pisa fu aperta una breccia sull’argine destro dell’Arno più a monte, invadendo quelle che allora erano campagne, oggi zone industriali.…


L’utilità dello scolmatore la vediamo con questi idrogrammi del Servizio Idrologico Regionale di domenica 18 novembre: l’Arno a Empoli mostra la dinamica normale della piena. A Pisa invece ad un certo punto  diminuisce la pendenza della sua curva di crescita. Si vede benissimo dal terzo idrogramma, quello dello scolmatore, che la diminuzione dell’aumento di portata a Pisa corrisponde all’apertura delle cateratte dello scolmatore a Pontedera. Nella successiva fase calante di lunedì la portata a Pisa è diminuita lentamente in quanto l’Arno non riusciva ad uscire in mare, ostacolato da venti e correnti

 Le "casse di espansione" vengono riempite dall'acqua
delle piene e consentono di laminarle
L’IMPORTANZA DELLA PREVENZIONE. Purtroppo gli espertoni dell'università della vita pensano di saperne più di quelli che lavorano nel ramo. Però quando aprono la bocca o pigiano i tasti non hanno idea nè  del delirio di competenze in conflitto che ci sono, né che il problema sono gli interventi dei secoli passati.  La prevenzione a questo punto può essere solo la ricostruzione di polmoni come dighe, casse di espansione e scolatori, come è stato fatto in Piemonte dopo il 1994 e si sta facendo in Toscana e a Genova con lo scolmatore del Biagno e del Fereggiano. 

Quanto a scavare gli alvei, stendiamo un velo pietoso su questa soluzione, viste le conseguenze… 
Punto e basta. il resto sono balle pericolose
Visto che ogni tanto questa assurda proposta torna fuori, spero di scrivere presto un pezzo al proposito.

Questo dimostra invece l’importanza di realizzare opere che mitighino le conseguenze delle forti piogge, provando a “costruire un nuovo mondo intorno ai fiumi”. Anche in Toscana domenica una parte della pericolosità è stata abbattuta grazie a provvedimenti recenti come le casse di espansione che hanno ridotto la portata di alcuni affluenti importanti dell’Arno.

Purtroppo per questo ci vogliono statisti, cioè politici che lavorano responsabilmente per il futuro venturo, non politicanti con orizzonte le prossime elezioni e quindi in vena di favori elettorali. E questo è un problema: se dai dei contributi per cambiare l’automobile qualcuno ti sarà grato, ma in Italia chi potrà capire che quel tal giorno non c’è stata una alluvione perché 20 anni prima un bischero spese soldi per fare una cassa di espansione anziché finanziare una sagra paesana o la costruzione di una strada?

lunedì 18 novembre 2019

Venezia, acqua alta, livello del mare e subsidenza della laguna


Non faccio certo l'originale quando dico che amo Venezia. Ma posso dirlo più di altri perché mia mamma era veneziana, ho diversi parenti da quelle parti e fin dai tempi del liceo spesso andavo in laguna durante i ponti. E c’ero giusto anche nell’ultimo ponte di Ognissanti, in tempo per vedere una marea che con i suoi 80 cm aveva iniziato ad esondare in piazza San Marco. Vorrei quindi parlare della città lagunare per fare un pò il punto della situazione. Soprattutto una cosa non ben nota e sorprendente è che in effetti a Venezia subsidenza naturale ce n'è davvero poca e quindi il livello delle acque in laguna è influenzato maggiormente dalle variazioni a scala globale del livello marino e dalla subsidenza di origine antropica dovuta ai 40 anni di massicci prelievi di acque dal sottosuolo. i cui effetti ormai sono esauriti. 
Tengo a precisare una cosa: siccome cerco di parlare con cognizione di causa eviterò deliberatamente di giudicare il MOSE nonostante qualcuno mi abbia tirato per la giacca per farlo; semplicemente non me ne sono mai occupato e non conosco sufficientemente tutti i dati su cui si fonde il progetto. Annoto solo che del MOSE, a parte qualche rilevante eccezione (favorevole o contraria che sia) di qualche tecnico (la cui voce nei media è peraltro molto attutita), in genere parlano giornalisti, intellettuali, politici e tifosi dei politici e – curiosamente –  l’opera viene sostienuta a destra, mentre si contesta a sinistra. Il che – ovviamente – mi fa pensare che né i primi, né i secondi usino un metro scientifico (anche perché la maggior parte degli italiani – compresi gli appartenenti a queste categorie – manco sanno cosa sia una laguna dal punto di vista geologico, geomorfologico e idrodinamico...). 
Ricordo inoltre che l'attenzione mediatica su Venezia è sacrosanta, ma anche che non solo Venezia ma tutta la costa dalla Romagna in su ha molto sofferto per la eccezionale marea della notte fra 11 e 12 novembre.

VENEZIA E LE MAREE. Lo scandire periodico delle maree ha sempre (e ovviamente) condizionato la vita quotidiana a Venezia e negli altri centri lagunari. Da ormai più di un secolo, Venezia e la sua laguna sono sottoposte ad un monitoraggio continuo sia dal punto di vista idraulico che ambientale. È infatti dal 1872 che si registrano e archiviano misurazioni mareografiche relative ai livelli di marea rilevati nel centro storico veneziano (Dorigo, 1961). Dal 1870 circa la stazione mareografica veneziana di riferimento convenzionale per la misura dei livelli di marea in tutta la Laguna di Venezia è quella di Punta della Salute, sia per la sua lunga e completa serie storica che per essere vicina a Piazza San Marco. Si trova sulla riva del canale della Giudecca pochi metri dopo il capo che lo separa dal Canal Grande, lungo le fondamenta Zattere ai Saloni. Lo Zero Mareografico di Punta della Salute fu calcolato mediando le osservazioni tra il 1885 e il 1909. Purtroppo a causa dell’innalzamento del livello marino e della subsidenza del territorio quello che era lo zero del 1887 oggi è ormai ampiamente al di sotto del livello del mare (Baldin e Crosato, 2017)
Il tasso di crescita del livello marino è di circa 2.5 mm/anno, per cui dal 1872 l’abbassamento è stato di quasi 40 cm. 
Per dare un riferimento pratico, prendendo per base il livello del mare alla Punta della Salute:

  • a +80 cm inizia ad allagarsi Piazza San Marco, dolorosamente il punto più basso della città
  • a +110 si allaga circa il 12% dell’intera superficie cittadina
  • a +130 si allaga il 70% del territorio della città. 
La maggior parte del territorio appartenente alla laguna veneta si trova sotto il livello marino e le poche aree emerse sono caratterizzate da una scarsa elevazione del suolo; pertanto già all’epoca dei primi insediamenti è stato necessario approntare delle difese artificiali (argini, dighe, murazzi).
Un altro problema tipico della subsidenza è l’arrivo nel sottosuolo di acque marine (il cosiddetto cuneo salino), che sostituiscono le acque sotterranee dolci, sono inutili a scopi irrigui, idropotabili e industriali.

Dopodichè se il fatto che la marea influisca sulla vita di una città come Venezia è ovvio e noto ai più, ciò che è meno visibile e sconosciuto a tutti tranne che agli esperti sono alti impatti ambientali rilevanti: la corrente di marea erode i sedimenti dei litorali e nei casi peggiori trascina via tutto quello che trova, a partire, come è successo nella notte fra 11 e 12 novembre per le installazioni per la pesca nel delta del Po. Quando poi la marea è eccezionale, tocca aree che ne sono interessate molto di rado, dove i sedimenti sono più fini perché a parte casi eccezionali come questo non c’è scorrimento di acque. Per cui i danni maggiori li possiamo proprio avere dove la marra arriva difficilmente…

Previsione del 14 novembre del Centro previsioni del Comune di Venezia
In questa immagine vediamo una previsione della marea da parte del centro previsioni e segnalazioni maree, l’ufficio del Comune preposto alla sorveglianza del fenomeno: notiamo che nel diagramma sono mostrate due componenti, quella astronomica e quella meteorologica. 
La componente astronomica mareale è quella da tutti conosciuta, determinata dall’attrazione gravitazionale della Luna e del Sole. Dobbiamo notare che per le particolari condizioni geografiche l’Alto Adriatico è l’unico fra i mari prospicenti l’Italia dove le maree rivestino una certa importanza. 
La componente meteorologica dipende dalle condizioni meteo a cui il livello dell’Adriatico Settentrionale è particolarmente sensibile essendo un bacino chiuso:
- in primo luogo i venti da sud lo gonfiano, e più sono forti più il livello del mare sale (sciroccate eccezionali come quella del 1966 sono alla base degli episodi maggiori di acqua alta)

Ma ci sono anche altre variabili importanti:

  • la pressione atmosferica, che quando è bassa contribuisce ad aumentare il livello del mare
  • le differenze di pressione atmosferica anche fra zone limitrofe, che possono innescare delle correnti di gradiente che spostano grandi quantità di acqua (di fatto la notte fra l’11 e il 12 novembre c’era un minimo di pressione su Venezia) 
  • un’altra origine delle correnti di gradiente è la differente salinità (e quindi la differente densità) fra le acque che vengono dai fiumi, più leggere, e quelle “normali” del Mediterraneo, che essendo un bacino chiuso sottoposto a forte evaporazione è più salato del normale. 
Le correnti di gradiente possono facilmente passare i 10 nodi e quindi avere un forte potere erosivo quando la marea particolarmente alta le fa arrivare in zone raramente raggiunte dalle acque e dove in genere i sedimenti sono più fini e che quindi vengono mobilizzati con maggiore facilità, come appunto il 12 novembre è successo nel delta del Po.
Inoltre c’è un’altra variabile che si potrebbe definire come “effetto bacinella”: l’Adriatico può essere assimilato ad una bacinella stretta e lunga; ebbene, se un oggetto del genere viene riempito di acqua la superficie dell’acqua bascula tra un capo e l’altro.
Insomma, l’Alto Adriatico a causa delle correnti, delle maree e della peculiare situazione di bacino chiuso e allungato con coste molto basse è un mare davvero difficile.

COSTE BASSE E LAGUNE IERI E OGGI. È importante notare è che se le coste alte, quelle caratterizzate da scogli o scogliere o anche solo un terrazzo a meno di 3 metri di quota, determinano un limite netto naturale fra mare e terraferma noi siamo abituati a vedere un limite netto mare / terraferma anche nelle coste basse e consideriamo la laguna veneta una eccezione; in realtà quello che si vede in Veneto è proprio ciò che ci si dovrebbe aspettare in natura dove il mare incontra una pianura costiera: al posto di un linea di costa precisa e definita troveremmo una fascia costituita da una successione di stagni, dune, cordoni litorali, insomma una fascia lagunare. Per chi volesse approfondire la cosa ne ho parlato diverse volte, per esempio qui.
Questa differenza si deve ad opportunità politiche ed economiche: in genere le lagune, come quelle che bordavano le coste di Toscana e Lazio, e le paludi interne, sono state bonificate per recuperare spazio da un ambiente sfavorevole alle attività umane e per giunta malsano. Invece la laguna a Venezia è rimasta proprio per volontà della Serenissima, che così si sentiva protetta dai nemici terrestri, giudicati evidentemente molto più pericolosi della malaria e della mancanza di un’area agricola vicina alla città. Proprio per proteggere l’esistenza della laguna furono a più riprese deviati tutti i corsi d’acqua (soprattutto – ma non solo – il Brenta) che vi sfociavano, perché il loro apporto di sedimentari rischiava di interrarla. 
Ovviamente il magistrato delle acque, istituito il 7 agosto 1501 dalla Repubblica di Venezia per il controllo della laguna, era un organo di importanza fondamentale. Talmente fondamentale che era indipendente da tutte le altre magistrature della Serenissima in quanto le sue funzioni necessitavano di autonomia dalla politica; si riuniva tutte le settimane, convocato dal Doge in persona. Ma non perché il doge comandava il magistero, ma perché con la sua autorità era il garante delle deliberazioni magisteriali (che dolore pensare come nell’Italia odierna i governi di ogni colore vogliono aumentare il controllo della politica su qualsiasi cosa…). Questa magistratura, abolita da Napoleone e ripresa dagli austriaci, oggi è compresa dentro l’ISPRA, ma la sua influenza odierna non è minimamente paragonabile a quella che aveva ai tempi della Serenissima....

LIVELLO MARINO E SUBSIDENZA IN LAGUNA. Il problema classico che affligge una laguna è la subsidenza, che si può definire come un progressivo abbassamento del piano di campagna. Il contributo naturale maggiore alla subsidenza è la compattazione dei sedimenti fini recenti a causa del peso di quanto vi si è sedimentato sopra in tempi successivi. Ne ho parlato qui. I RADAR satellitari offrono oggi un sistema per valutare la subsidenza straordinariamente efficiente, perché forniscono i dati delle quote di un numero enorme di punti.
Movimenti (quasi) verticali del terreno tra 2007 e 2011 da Tosi et al (2016)
Però su Venezia bisogna sfatare un mito: nella laguna questa componente naturale è molto inferiore a quella di altre aree in condizioni simili in Italia (Solari et al 2018). Già agli albori delle analisi satellitari InSAR, 20 anni fa, i dati indicavano una buona stabilità della parte centrale della laguna, quella del centro cittadino, mentre ai confini settentrionali e meridionali venivano registrati valori di abbassamento di  3–5 mm/anno, che scendevano a  1–3 mm/anno nelle parti più prossime al mare, sui cordoni litorali (Carbognin et al 2004). Questi valori sono stati più o meno confermati, quantificando la subsidenza naturale per il secolo attuale in 0,4 mm/anno tra il 2007 e 2011, quando i satelliti mostrarono un forte abbassamento nel delta del Po e nella costa a nord della laguna di Venezia propriamente detta, mentre la città era sostanzialmente stabile se non in sollevamento (Tosi et al, 2016). 
Per spiegare questo basso tasso di subsidenza naturale è stato proposto un generale sollevamento tettonico dell’area (Tosi et al, 2002).

L'aumento del livello marinio
elaborazioni ISPRA su dati CNR- ISMAR e PSMS
I dati di ISPRA sul livello del mare di Genova e Trieste sono abbastanza coerenti fra loro e se li confrontiamo con quelli della Punta della Salute vediamo che fino alla metà degli anni ’20 le curva di innalzamento del livello marino a Trieste e Venezia più o meno coincidono, poi fino alla fine degli anni ’60 e quindi per 40 anni il livello cresce di più a Venezia.
Ricordo a questo proposito che il livello marino come lo consideriamo convenzionalmente è una superficie semplificata di uguale quota, ma in realtà in natura le cose sono un po' diverse: nei bacini chiusi è influenzato da tanti fattori locali e a grande scala sarebbe una superficie di eguale potenziale gravitazionale, per cui in realtà non è un piano ad altezza costante.

E allora come si spiega l’innalzamento del livello marino a Venezia senza la subsidenza naturale?
Soprattutto con altre 3 cause:

  • i tassi di innalzamento maggiori corrispondono a periodi in cui è stata pesante l’impronta antropica dovuta al prelievo di acque dal sottosuolo, ad esempio tra gli anni ’30 e ’60 del XX secolo per gli usi industriali di Porto Marghera, già indicata da alcuni autori come superiore ai 5 mm/a. 
  • le aree a quota zero o poco più o poco meno sono molto sensibili alle variazioni globali del livello del mare, che nel Quaternario e anche nell’Olocene sono particolarmente sensibili a causa delle variazioni del volume dei ghiacci. Attualmente lo scioglimento dei ghiacci nei 3 poli principali (Nord, Sud e Himalaya) influenza pesantemente il livello del mare, come anche il riscaldamento delle acque che ne aumenta il volume 
  • la sensibilità del livello marino alla dinamica atmosferica è alla base di 3 fasi nella storia del livello del mare alla Punta della Salute in cui si è notata una sua relativa stabilità (1915 – 1925, 1935 – 1945 e 1965 – 1995): ciò è avvenuto in occasione di valori particolari dei cicli di alcune forzanti meteorologiche connesse alla dinamica generale dell’atmosfera dell’emisfero settentionale come l’oscillazione dell’Atlantico Settentrionale (NAO – North Atlantic Oscillation)  (NAO) e la Oscillazione Mediterranea (MO)
Per chi volesse approfondire l’argomento "forzanti atmosferiche" consiglio Gomis et al. (2012); della NAO e dei suoi effetti in Italia, comunque, mi sono occupato anche io.

LIVELLO MARINO E ACQUA ALTA. Sempre da Baldin e Crosato (2017) vediamo due grafici estremamente interessanti sull’evoluzione del fenomeno Acqua Alta, dove vengono mostrati i casi di picchi di marea per due classi di altezza per singolo anno, rilevati ovviamente presso Punta della Salute, rispettivamente per classi di altezza 80-109 cm (acque medio-alte) e maggiore/uguale a +110 cm (acque alte). L’aumento della frequenza di tutte e due le classi di altezza è tragicamente evidente
Naturalmente questo aumento si ripercuote anche su tutto il resto del sistema lagunare, evidenziando i fenomeni erosivi di cui avevo parlato prima.

Le prospettive future non sono purtroppo incoraggianti: la subsidenza antropica può essere neutralizzata (o, meglio, è stata praticamente azzerata), ma il “tornare su” non è possibile: quando un sedimento perde l'acqua e si compatta i pori non si riaprono se non in maniera risibile. Il problema peggiore è quindi l’aumento del livello marino: il trend di lungo periodo confrontando Trieste, Genova e la Punta della Salute è mediamente di già 1.4 mm/a nel periodo 1890 – 2016, ma tra il 1994 e il 2016, complice il riscaldamento globale, si registra un valore di crescita del più che doppio, pari a 3.68 mm/a. 
Rimedi? Ho già detto in apertura che del MOSE non parlo perché non ho dati sufficienti ad esprimere un giudizio. Francamente io spero (e dovrebbero sperare tutti) che possa essere la soluzione. Altrimenti l’altro sistema potrebbe essere quello di …. rialzare completamente la città… La domanda, visto che questi sistemi di sollevamento teoricamente esistono è se sono validi e quanto costerebbero (ricordandosi che Venezia è sì ovviamente dei veneziani, ma che è anche un patrimonio dell’umanità intera). 
Se però l’aumento del livello marino proseguirà a questo modo temo che per Venezia ci sarà davvero poco da fare...


Baldin e Crosato (2017). L’innalzamento del livello medio del mare a Venezia: eustatismo e subsidenza. ISPRA, Quaderni - Ricerca Marina 10/2017, Roma. 

Carbognin et al (2004) Eustacy and land subsidence in the Venice Lagoon at the beginning of the new millennium Journal of Marine Systems 51(1-4):345-353

Dorigo (1961) Le osservazioni mareografiche in Laguna di Venezia. Commissione di studio dei provvedimenti per la conservazione e difesa della laguna e della città di Venezia, Rapporti preliminari, vol. I, 11-38. 

Gomis et al (2012) Mediterranean Sea-Level Variability and Trends in:  The Climate of the Mediterranean Region. From the Past to the Future - Chapter Elsevier editore

Solari et al (2018) From ERS 1/2 to Sentinel-1: Subsidence Monitoring in Italy in the Last Two  Decades  Frontiers in Earth Sciences · 6:149. doi: 10.3389/feart.2018.00149 

Tosi et al (2002) Evidence of the present relative land stability of Venice, Italy, from land, sea, and space observations. Geophys. Res. Lett. 29, 3-1–3-4. 

Tosi et al (2016) Combining L-and X-band SAR interferometry to assess ground displacements in heterogeneous coastal environments: the Po River Delta and Venice Lagoon, Italy. Remote Sensing 8:308. doi: 10.3390/rs8040308

domenica 15 settembre 2019

Il terremoto dell'Aquila del 2009 e la faglia di Paganica


Del terremoto M 5.9 del 6 aprile 2009 si è parlato in tutte le salse. Il mondo scientifico è rimasto abbastanza sorpreso quando è stato accertato che il sisma si era originato lungo la faglia di Paganica: si trattava infatti di una faglia poco studiata in precedenza e prima del 2009 sottovalutata dal punto di vista sismico anche se, ovviamente, che esistesse era sicuro. Generalmente nella letteratura scientifica la sismicità maggiore aquilana era attribuita alla presenza dei due grandi allineamenti di faglie normali di cui ho parlato nel post precedente, rappresentati nell'area dal sistema dell'Alto Aterno a W e da quello di Campo Imperatore a E. Dopo il disastro del 6 aprile 2009 una lunga serie di studi sul terreno e monitoraggi a terra e via satellite ha fornito dati interessanti, dimostrando pure il ruolo della Faglia di Paganica nella storia sismica recente. Questo post, in cui intendo parlare appunto degli studi su questa faglia, interrompe momentaneamente la serie sui terremoti del 2016 che verrà comunque ripresa a breve.

Il bacino del Medio Aterno da Giaccio et al (2013)
Notare che l'epicentro del terremoto del 2009, essendo avvenuto in profondità su una faglia
 che immerge a ovest, è spostato ad ovest rispetto all'espressione superficiale della faglia stessa
IL BACINO DEL MEDIO ATERNO. Un osservatore attento noterà come il bacino del Medio Aterno (noto anche come bacino di Paganica – San Demetrio – Castelnuovo) sia “mediamente più complesso” rispetto ai tanti bacini intermontani che dalla Lunigiana alla valle del Crati caratterizzano in modo evidente il versante tirrenico dell’Appennino. In genere questi bacini sono dei classici graben (depressioni comprese fra due alti strutturali) delimitati da:
  • una faglia principale (o un sistema di faglie) inclinata verso W o SW (sintetica) nel lato E o NE (quello verso la cresta della catena) (nel caso del Medio Aterno il sistema di Campo Imperatore)
  • una faglia geometricamente opposta (antitetica) che è inclinata invece verso la catena nel lato S o SW(nel caso del Medio Aterno la faglia che delimita i Monti d'Ocre)

Le faglie antitetiche possono essere meno evidenti di quelle sintetiche e in generale presentano una sismicità minore.
A Castelluccio in occasione del terremoto del 30 ottobre 2016 il movimento principale è sulla faglia sintetica del monte Vettore, ma anche diverse faglie antitetiche hanno presentato movimenti, sia pure meno rilevanti (ne ho parlato qui).
All’interno di questi bacini si sono deposti sedimenti recenti; variazioni della quota dei fiumi a valle di essi hanno spesso provocato l'erosione di parti di questi sedimenti, producendo delle colline che tanto contribuiscono alla bellezza dei paesaggi italiani.
In cosa il bacino dell’Aterno è più complesso? Semplice: oltre alle due faglie bordiere (la sintetica di Campo Imperatore da un lato e quella antitetica che delimita ad E la dorsale dei monti d’Ocra), contiene all'interno diverse faglie, che lo hanno così diviso in più sottobacini. Per questo se in altri bacini la trasformazione di vecchie aree di sedimentazione in aree soggette ad erosione è puramente dovuta a variazioni delle quote dei fiumi a valle di essi, nel Medio Aterno questa trasformazione è stata provocata anche (anzi, forse soprattutto!) dall’attività tettonica di faglie che ne hanno dislocato il fondo (Blumetti et al 2013), spesso accompagnate pure esse dalla propria compagna antitetica.
Fra queste faglie sintetiche “interne” annoveriamo proprio la faglia di Paganica, e cioè quella collegata al terremoto del 2009, e la sua corrispondente antitetica, la Bazzano - Fossi.

Una ricostruzione in 3D della faglia di Paganica e la sua
suddivisione in 3 segmenti paralleli (gli "splay") (Galli et al 2010)
IL TERREMOTO DEL 6 APRILE 2009 E LA FAGLIA DI PAGANICA.  L’Aquila vanta una lunga serie di terremoti distruttivi: limitandoci alla documentazione storica dal XIV secolo in poi i principali eventi sono accaduti negli anni 1349, 1461, 1703, 1762 e - appunto -  il Mw 5.9 del 6 Aprile 2009, che è stato l’evento più forte registrato in Italia dal terremoto M 6.9 del 23 novembre 1980 (verrà poi superato dal M 6.5 del 30 novembre 2016) e il più forte ad aver colpito una città principale dal  terremoto M 7.3 di Messina del 1908. 
Oltre alla rottura lungo la faglia di Paganica, nel 2009 altre rotture minori sono state evidenziate sul suo proseguimento verso sud (faglia di San Demetrio) per oltre 13 km e sulla sua faglia antitetica (Bazzano - Fossi)  (Boncio et al., 2010).
Prima del terremoto del 2009 si pensava che l’estensione in atto nell’Abruzzo fosse accomodata esclusivamente dai sistemi di Campo Imperatore e dell'Alto Aterno. Pochi Autori avevano invece dato una certa importanza al sistema del Medio Aterno di cui fa parte questa faglia, come Bagnaia et al. (1992) e Pace et al. (2006) che sono stati i primi ad attribuirle i terremoti del 1461 e del 1762. Naturalmente dopo il 6 aprile 2009 la faglia di Paganica è stata oggetto di tanti studi, da parte di tanti enti di ricerca (e non poteva essere altrimenti) che hanno cambiato la visione dell'evoluzione tettonica di tutto il bacino posto a sud dell'Aquila.
La faglia di Paganica da Galli et al (2010)
in tratteggio la sua antitetica (faglia di Bazzano)
Innanzitutto il sistema di faglie Paganica – San Demetrio (e Bazzano) è il responsabile principale della complessità del bacino del Medio Aterno. La sua attività è iniziata almeno 500.000 anni fa, provocando la fine di un ciclo sedimentario fluvio-lacustre che si trova nella parte rialzata e il dislocamento fra il lato orientale e la parte centrale del bacino di qualche centinaio di metri, al ritmo stimato in 0.5 mm/anno nelle ultime migliaia di anni, ritmo che in un passato (geologico) era probabilmente molto maggiore rispetto a tempi più recenti (Blumetti et al 2013).
Il sistema Paganica - San Demetrio è formato da una serie di 7 segmenti che in parte si sovrappongono, composti da più faglie parallele.

L’ATTIVITA RECENTE DELLA FAGLIA DI PAGANICA. Dopo il terremoto diversi gruppi di lavoro hanno studiato l’attività di questa faglia (ad esempio Galli et al 2010, Cinti et al 2011, Moro et al 2013)
Sono state trovate tracce di diversi eventi sismici:

  • uno nel I secolo a.C. (131 - 22 A.C.)
  • un secondo fra il I e il II secolo d.C.
  • un terzo invece ha una forbice di datazione piuttosto ampia: tra il IV e il IX secolo A.D. e che Galli et al (2010) tentativamente identificano con il grande terremoto appenninico dell’801 (che prima del 2009 nessuno o quasi si sarebbe sognato di assgnare a questa faglia..)

Inoltre è stato dimostrato pure che la faglia di Paganica è all’origine del terremoto del 1461, come era stato appunti ipotizzato da Bagnaia et al. (1992) e Pace et al. (2006).
I movimenti provocati da vari terremoti evidenziati da una delle trincee scavate
lungo la faglia di Paganica (Moro et al, 2013) 
In questi eventi - tutti identificati perchè corrispondono a rotture del terreno - troviamo dislocamenti che vanno da 0,25 a 0,50 metri. Considerando una lunghezza della struttura di circa 22–27 km, la Mw massima evidenziata dai dati raccolti sul terreno è ben maggiore di quella del 2009: tra 6.6 e 6.7. Quindi sulla faglia di Paganica ci sono stati eventi sismici molto più energetici di quello del 2009, anche se è possibile che una parte del dislocamento si sia svolta in maniera asismica (Kastelic et al 2017).
Dalle ricerche sul terreno è emerso anche un particolare un pò inaspettato: sia Galli et al (2010) che Moro et al (2013) concordano sulla presenza di un altro evento sismico che ha provocato la rottura della faglia di Paganica dopo quello del 1461 (in particolare per i secondi sarebbe avvenuto  dopo il 1610). Entrambi i gruppi escludono il sisma del 1762, il cui epicentro è vicino a San Demetrio e chiaramente collegato al segmento omonimo della faglia, ma la sua Magnitudo è decisamente troppo bassa (5.5) per indurre fagliazione superficiale.
Siccome in quel periodo la documentazione storica esiste e quindi è impossibile che non sia ricordato un terremoto che abbia appunto provocato fagliazione superficiale... non resta altra possibilità al di fuori di questa: il terremoto del  2 febbraio 1703 (“curiosamente” avvenuto pochi giorni dopo il forte sisma di Norcia del 15 gennaio). Ma questo terremoto è stato chiaramente ricondotto alla faglia dell’Alto Aterno del sistema occidentale. La conclusione logica è, quindi, che la faglia di Paganica possa non solo subire un movimento per terremoti annidati direttamente lungo di essa come nel 2009, ma anche durante terremoti più forti di questo, attivandosi contemporaneamente ad altre faglie vicine. Da notare che anche in occasione del terremoto del 30 ottobre 2016 ci sono stati movimenti lungo faglie del sistema occidentale nei pressi di Norcia, come evidenziato ad esempio in Galli et al (2018)
I sistemi di faglie normali sismogenetici principalidell'Appennino Centrale:
nella zona dell'Aquila diventano 3 (da Galli et al 2008)

IL TEMPO DI RICORRENZA. Un appunto, infine, sulla quesitone del tempo di ricorrenza degli eventi sismici. Trovo piuttosto realistica la carta sismica attualmente vigente, al di là delle polemiche contro INGV (spesso ahimè prevenute e strumentali): anche se è realizzata con il criterio (tutto americano) della probabilità di raggiungere un certo valore di accelerazione cosismica in 50 anni, è in effetti un ottimo spaccato del rischio sismico nel nostro Paese, perché le aree più a rischio sono tutte evidenti al di là del criterio dei 50 anni e nessuna persona con un pò di preparazione scientifica e/o onestà intellettuale si sognerebbe di costruire ignorando quanto indicato nella carta. Se però anziché la probabilità in 50 anni, consideriamo il criterio del “tempo di ricorrenza” plurisecolare di un evento sismico, mantenendo comunque l'accelerazione massima indicata dalla carta (un valore che in genere possiamo definire  "assolutamente realistico"), bisogna tenere conto del fatto che un conto è l’essere a rischio per una struttura simogenetica singola, un altro è essere a rischio per più strutture sismogenetiche (in Appennino centrale a nord delll’Aquila 2 e 3 a sud di essa). Quindi in un'area come quella dell'Aquila occorre avere la cognizione che sono necessarie 3 serie temporali diverse per determinare questo criterio probabilistico (i tempi di ricorrenza dei sistemi di Alto Aterno, Campo Imperatore e Paganica), con l'avviso che - comunque - si tratta di un criterio esclusivamente statistico, quindi da prendere con le molle e talvolta contraddetto, e con una complicazione in più: in genere (con l'eccezione del 1915) i terremoti importanti dell'appennino centrale si addensano in ristretti cluster temporali

Bagnaia et al (1992). Aquila and subaequan basins: An example of Quaternary evolution in central Apennines, Italy, Quat. Nova, II, 187–209.

Blumetti et al (2013). The primary role of the Paganica-San Demetrio fault system in the seismic landscape of the Middle Aterno Valley basin (Central Apennines) Quaternary International 288 (2013) 183e194

Boncio et al. (2010). Coseismic ground deformation of the 6 April 2009 L’Aquila earthquake (central Italy, MW6.3). Geophys. Res. Lett. 37, L06308

Cinti et al (2011). Evidence for surface faulting events along the Paganica fault prior to the 6 April 2009 L’Aquila earthquake (central Italy) Journalof Geophysical Research, Vol. 116, B07308, doi:10.1029/2010JB007988, 2011

Galli et al (2008). Twenty years of paleoseismology in Italy. Earth-Science Reviews 88, 89 – 117 

Galli et al (2010). The 2009 central Italy earthquake seen through 0.5 Myr-long tectonic history of the L’Aquila faults system Quaternary Science Reviews 29 (2010) 3768e3789 

Galli et al (2018). Holocene paleoseismology of the Norcia fault system (Central Italy) Tectonophysics 745 (2018) 154–169

Giaccio et al (2012). Fault and basin depocentre migration over the last 2 Ma in the L’Aquila 2009 earthquake region, central Italian Apennines

Kastelic et al (2017). Repeated surveys reveal nontectonic exposure of suppo- sedly active normal faults in the central Apennines, Italy, J. Geophys. Res. Earth Surf., 122, 114–129, doi:10.1002/ 2016JF003953.

Moro et al (2013). Historical earthquakes and variable kinematic behaviour of the 2009 L'Aquila seismic event (central Italy) causative fault, revealed by paleoseismological investigations

Pace et al (2006). Layered Seismogenic Source Model and Probabilistic Seismic-Hazard Analyses in Central Italy  Bulletin of the Seismological Society of America, Vol. 96, No. 1, pp. 107–132