180 anni fa il terremoto M 6.0 di Orciano: anche se ancora non pienamente compreso, è stato il primo evento studiato scientificamente quasi in diretta.

1l 14 agosto di quest'anno saranno 180 anni dal terremoto che nel 1846 ha colpito le attuali province di Pisa e Livorno, con epicentro a Orciano Pisano. Sono state investite dalle scosse in particolare le colline a sud di Pisa, nella val di Fine e fino alla bassa Val di Cecina. I danni sono stati ingenti ma poteva andare peggio: avvenuto di giorno, alle 12.57, quando i contadini erano fuori nei campi, non oso pensare al bilancio se fosse avvenuto di notte, viste le distruzioni. Questo terremoto viene ricordato in maniera particolare per alcune circostanze: innanzitutto per la posizione, dato che si tratta dell’unico evento sismico di una certa importanza fuori dalla zona sismica principale della penisola italiana e le sue cause ancora non sono ancora ben chiarite. Una caratteristica importante di questo evento è data dalle risposte della Scienza e della Pubblica amministrazione: si può dire che sia stato il primo terremoto i cui effetti sono stati studiati in maniera moderna dai geologi, come pure efficiente e “moderna” è stata la risposta da parte delle Autorità. Questo terremoto ha alcune caratteristiche peculiari e non è stato ancora ben chiarito il suo quadro geodinamico.

INQUADRAMENTO GEOGRAFICO. Il terremoto delle colline pisane del 14 agosto 1846 è ancora oggi, a 160 anni di distanza, un evento abbastanza enigmatico. Ha colpito un’area grossolanamente compresa tra Pisa, Livorno e Cecina, quando regnava Leopoldo II di Lorena, l’ultimo Granduca di Toscana e ha interessato soprattutto quello che è definito come il graben della Fine, la zona depressa che si trova fra i monti livornesi (che la separano dalla costa tirrenica) e la dorsale dei monti di Casciana e Castellina Marittima che la separano dalla Valdera. Il graben della Fine (ammesso che sia davvero un graben…) contiene sedimenti marini, i più vecchi dei quali datano al Miocene superiore, deposti su un substrato nel quale soprattutto si trovano la crosta oceanica mesozoica e la sua copertura sedimentaria, che affiorano nei mknti circostanti. Le principali repliche sono avvenute alle 22 dello stesso giorno, alle 15 del giorno successivo, e il 27 agosto alle ore 9.50. La sismicità avvertibile dalla popolazione comunque si è prolungata per circa 4 mesi, fino alla metà di dicembre 1846.

I DANNI: OLTRE ALLA ZONA EPICENTRALE UN FORTE RISENTIMENTO PIÙ A SUD. A Pisa i danni sono stati contenuti, mentre è interessante il caso della città di Livorno, dove la scossa danneggiò soprattutto la parte antica della città. A parte le due città principali si trattava di una zona essenzialmente agricola, con una diffusa presenza di case rurali, in un periodo di crisi economica, poiché l’annata del 1846 era stata caratterizzata da scarsi raccolti.

Come succede spesso, la distribuzione dei danni e delle vittime nella zona epicentrale è stata abbastanza “classista”: a Orciano non sono crollate soltanto alcune abitazioni signorili (anche se hanno riportato lesioni e fenditure nelle murature); invece un’elevata percentuale di crolli ha interessato proprio le case coloniche e i villaggi della campagna, costruiti prevalentemente con materiali scadenti e secondo sistemi edilizi non adeguati a resistere a scosse sismiche, tutti edifici abitati dai ceti meno abbienti. I danni più significativi si sono avuti a Orciano Pisano: probabilmente non è casuale il fatto che sia il centro abitato di una certa dimensione più vicino alla parte più elevata della Val di Fine, dove troviamo lo spartiacque fra il bacino del torrente Tora a nord e il bacino del fiume Fine a sud.

Nelle colline pisane danni gravissimi e molti crolli sono stati registrati in località limitrofe, in special modo in varie frazioni degli attuali comuni di Crespina - Lorenzana, Fauglia e Casciana Terme. In quella che oggi è la provincia di Livorno sono state colpite gravemente alcune frazioni oggi appartenenti ai comuni di Collesalvetti e Rosignano Marittimo. Tutte aree in cui l’intensità macrosismica è stata pari o superiore all’VIII grado Mercalli.

È poi interessante la presenza di forti danni più a sud, oltre il fiume Cecina, a oltre 20 km di distanza da Orciano: la scossa distrusse gran parte dell'abitato di Guardistallo e ampi danni sono stati osservati nei vicini Montescudaio e Casale Marittimo. Questa area a forte risentimento in un’area più distale sono oggetto di dibattito e l’ipotesi più probabile è che in quella zona per qualche motivo ci sia stata una amplificazione locale delle onde sismiche. Se invece la rottura fosse arrivata fino a lì, la Magnitudo dovrebbe essere superiore al valore oggi accettato di 6.

Secondo le fonti ufficiali vi furono complessivamente 60 morti, di cui 18 a Orciano e almeno 400 feriti, di cui 170 a Orciano (notare che in questa località gli abitanti censiti erano in quel momento 761). Per fortuna, come ho scritto nell’introduzione, il terremoto è avvenuto in pieno giorno e quindi la maggior parte della popolazione era fuori casa.

GEOGRAFICAMENTE: UN EVENTO PARTICOLARE. In questa carta elaborata da Carlo Meletti di INGV, che ringrazio anche per i numerosi documenti che mi ha messo a disposizione per scrivere questo post, in particolare una sua recente conferenza al proposito, si vede la posizione anomala del terremoto del 1846: è l’unico a Magnitudo elevata nella penisola lontano dall’asse della catena appenninica dove troviamo le grandi faglie distensive, note anche di recente per i terremoti del 2009 e del 2016-2017. Per questo possiamo dire che parliamo di un evento con caratteristiche molto peculiari, per la cui origine di ipotesi ne sono state fatte tante. Purtroppo ancora di certezze ce ne sono poche. Per la maggior parte degli Autori la faglia principale corrisponde più o meno al bordo orientale dei monti livornesi, ma non è certo.

LA RISPOSTA SCIENTIFICA AL TERREMOTO. Dal punto di vista scientifico molto ha fatto la rivalità fra due scienziati, Paolo Savi e Leopoldo Pilla: i due docenti dell'Università di Pisa si recarono sul posto descrivendo in dettaglio l'evento. In pratica è stato sicuramente il primo terremoto studiato quasi in diretta! Non si può certo dire che i rapporti fra i due fossero “particolarmente amichevoli”, tutt'altro, e anche in questo caso molti aspetti furono occasioni di contrasto. Però, questa diatriba avrebbe prodotto quelli che possiamo considerare i più antichi esempi di analisi moderna di un evento sismico. Le loro considerazioni sono contenute in due volumetti che ciascuno dei due ha pubblicato a breve distanza dall’evento. La competizione comunque ha avuto esiti che per noi che li leggiamo sono estremamente utili.

Paolo Savi conosceva meglio le zone rispetto al campano Pilla, e nella sua lunga memoria ha riconosciuto una origine che oggi si definirebbe tettonica per l’evento e ha individuato quello che oggi si definirebbe l’epicentro nella Val di Fine.

Leopoldo Pilla è stato il primo ad osservare scientificamente fenomeni di liquefazione del terreno.

Però ha sostenuto erroneamente l’origine vulcanica del terremoto.

Ma se da un lato Pilla ha fallito clamorosamente sulla sua origine, dall’altro ha fatto una serie di considerazioni preziose sugli effetti del sisma. Non solo ha correttamente attribuito alle caratteristiche diverse del suolo la differenza fra la risposta alle sollecitazioni del terremoto fra gli edifici (soprattutto esaminando gli effetti diversi a Livorno fra la città vecchia e quella nuova), ma ha anticipato la distinzione tra previsione dei terremoti e prevenzione dei danni e ha ben chiarito come difendersi dai terremoti distruttivi, suggerendo la nomina di speciali commissioni che si occupassero della sicurezza dell’edilizia nelle fasi di costruzione e di manutenzione, con il compito di esaminare i luoghi su cui fabbricare i nuovi edifici e i materiali da utilizzarsi e Spingendosi addirittura a suggerire che il personale tecnico oltre che da ingegneri civili e militari fosse integrato con la figura del geologo!

Inoltre Pilla è arrivato a teorizzare per primo quello che oggi ci appare ovvio, la diversa probabilità del verificasi di terremoti più o meno forti nelle varie zone:

"Certamente la conoscenza dell'avvenire non è concessa alle facoltà dell'uomo; il quale rispetto al corso dei fenomeni naturali anomali può fare vaticini soltanto in grado di probabilità, deducendoli dalla sperienza del passato, o dal ragionamento che fa sopra una sagace riflessione".

Queste riflessioni sono per esempio alla base della OPCM 3519 del 2006 che ha suddiviso in varie zone sismiche l’Italia proprio in base alla probabilità del 10% del verificarsi di una scossa che comporti una certa accelerazione cosismica

le copertine dei due volumetti scritti da Leopoldo Pilla e da Paolo Savi

LA RISPOSTA DELLO STATO. Il Granduca di Toscana, Leopoldo II, si adoperò subito dopo il terremoto per organizzare il soccorso alle popolazioni colpite dal terremoto. La settimana successiva si recò in visita nei paesi devastati e già dopo 15 giorni dall’evento emanò un decreto che regolava i provvedimenti da attuare, secondo due linee guida:

• attuare un pronto intervento
• evitare il rischio che scoppiassero tumulti popolari dovuti al panico.

Un rapido censimento dei danni, conclusosi in soli 3 mesi consentì di stimare l’ammontare dei costi per la riparazione degli edifici nei 15 comuni maggiormente colpiti. La ricostruzione iniziò addirittura prima della fine ddi questa operazione, alla fine di ottobre.

Gli aiuti furono distribuiti anche in base alle condizioni economiche, privilegiando per quelli statali la condizione economica: più povera era una famiglia, maggiore è stato il contributo per la ricostruzione.

Insomma, la risposta statale al terremoto fu un esempio di buongoverno, decisamente moderno considerata l’epoca e poco o nulla sfuggì ai funzionari granducali, come dimostra il caso pittoresco di Montescudaio, dove si narra che la chiesa danneggiata, ma non distrutta, venne individuata come ricovero per la popolazione; ma improvvisamente ll’edificio non esisteva più: fu accertato che fu proprio il suo titolare, l’Abate Quirino Bussotti, a farla abbattere per farsi costruire una chiesa nuova e più bella. Ma l’amministrazione granducale se ne è prontamente resa conto e non è certo un caso se quella sia stata l’ultima chiesa a essere ricostruita, ben 10 anni dopo il terremoto.

GLI STUDI MODERNI SU QUESTO TERREMOTO. L’ipotesi più gettonata allo stato attuale è che il terremoto sia stato generato lungo una faglia normale immergente verso est lungo il bordo settentrionale dei monti livornesi, come si vede nella carta qui accanto tratta da Piccardi et al (2017). Lì per lì ero scettico perché quando ho rilevato insieme al buon Nicola Nozzoli per la tesi di laurea la zona sud-orientale dei monti che bordano la parte sudorientale del graben della Fine tra Castellina Marittima e Riparbella (non i sedimenti recenti, che anzi accuratamente evitavamo, bensì le successioni della crosta oceanica mesozoica e i sedimenti che la ricoprivano che formano l’ossatura dei rilievi collinari) avevamo trovato delle tracce di tettonica recente. Per cui, visto che vado al mare in quella zona, nei miei vagabondaggi in moto e sulle carte topografiche, ho cercato la prosecuzione verso nord della faglia nei sedimenti della val di Fine, ma con esiti deludenti (c’è della logica in tutto questo: se ci fossero state queste tracce qualcuno le avrebbe già trovate…).

Un’altra cosa interessante che ho visto è una situazione particolare interna ai monti livornesi, dove le valli del Rio Maggiore (uno di quelli coinvolti nell’alluvione del 2017) e del rio Chioma (che sfocia in mare all’altezza di Quercianella) in realtà sono una valle unica che è stata successivamente divisa da uno spartiacque in mezzo, giusto all’altezza di Orciano. Questo spartiacque potrebbe corrispondere al limite settentrionale di una fascia in movimento correlata al terremoto del 1846 e di altri precedenti.

Poi leggendo l'articolo di Luigi Piccardi ho visto che secondo la loro ricostruzione quella che ho visto è una faglia sì attiva recentemente, ma ha un tracciato ben diverso.

Comunque posso spoilerare una cosa: a seguito del rilevamento del foglio Livorno del CARG (la nuova carta geologica nazionale in scala 1:50.000, alla faccia di quelli che il CARG non serve a nulla) sono in corso degli studi parecchio interessanti. La mia impressione è che potrebbero portare importanti novità per chiarire la geodinamica dei monti livornesi e del mare antistante (di fatto quell'area è caratterizzata da una certa sismicità che evidenzia la presenza di deformazioni attive) e potrebbero pure portare novità sul meccanismo focale del terremoto del 1846, tradizionalmente considerato distensivo. Perché potrebbe addirittura non essere così!

BIBLIOGRAFIA

Piccardi et al (2017),  Mapping capable faulting hazard in a moderate-seismicity, high heat-flow environment: The Tuscia province (southern Tuscany-northern Latium, Italy) Quaternary International 451, 11e36

Catalogo parametrico dei terremoti italiani, al sito https://emidius.mi.ingv.it/CPTI15-DBMI15/