lunedì 6 febbraio 2023

i terremoti della Turchia del 6 febbraio 2023 e il loro contesto geodinamico


Il terremoto di stanotte in Turchia sarà sicuramente annoverato fra gli eventi sismici più violenti e luttuosi e non solo del 2023. La sequenza è iniziata con una scossa principale alle 1.17 ora di Greenwich (le 2.17 in Italia, quando in Turchia erano le 3.17) ed è stata seguita da numerose repliche, che continueranno nei mesi a venire. Ovviamente data la Magnitudo particolarmente elevata, attualmente (a circa 15 ore dall’evento) stimata fra 7.7 e 7.9 a seconda delle agenzie, ci potranno essere repliche molto intense e già a 10 minuti dall’evento ne è stata registrata una di M superiore a 6. Dopodichè, nelle 10 ore successive si sono verificati almeno 10 eventi con M superiore a 5. All’evento della notte ne è seguito un secondo altrettanto devastante, con una M stimata di 7.5, che non è una replica, ma un nuovo terremoto su un altro segmento della faglia, non su quello che si è mosso la notte.
L’ora del disastro è una aggravante importante del bilancio: la maggior parte della popolazione era in casa a dormire. Inoltre l’epicentro della prima scossa è a circa 30 km da Gaziantep, città di circa due milioni di abitanti. Quindi ci vorranno giorni se non settimane per un bilancio completo.

Come ci si poteva aspettare il meccanismo è trascorrente e a memoria direi che è uno dei terremoti trascorrenti più forti mai registrati, secondo solo a quello dell’Oceano Indiano M 8.6 del 4 novembre 2012. È evidente dal dato che si è mosso un segmento molto esteso di una faglia, ed è realistico supporre che sia quella principale dell’area, la faglia dell’Anatolia orientale: come fa notare Filippo Bernardini, che oltre ad essere un valido scienziato di INGV è pure un mio carissimo amico, l'area che si è attivata oggi lungo la faglia est-anatolica è lunga oltre 350 km (più della distanza in linea retta fra Roma e Bologna!).
La Turchia è notoriamente terra di terremoti, dove spesso l’edilizia non è all’altezza della situazione. Figuriamoci poi come sia messa la vicina Siria, fortemente interessata anch’essa dal terremoto di questa mattina, dopo decenni di guerre civili. Per questo il bilancio finale sarà purtroppo terribile.
la faglia della Anatolia Settentrionale (NAFZ) e quella dell'Anatolia Orientale (EAFZ)
guidano la "fuga" della Turchia verso ovest

GEODINAMICA DELL’AREA. L’Arabia continua a muoversi verso nord e quindi la Turchia è schiacciata fra essa e l’Eurasia. 

La Turchia ha una storia geologica estremamente complessa. Per farla breve è composta da diversi blocchi amalgamati una volta separati da bacini oceanici. Però siccome l’Arabia continua a spingere e non c’è più crosta oceanica da consumare, le vecchie zone dove i blocchi si sono amalgamati continuano a funzionare come linee di debolezza e la Turchia viene spinta verso ovest, principalmente attraverso due faglie:
  1. la faglia dell’Anatolia settentrionale, che corre parallela al Mar Nero ed è una delle più famose faglie al mondo ed è ben visibile anche nella immagine più sotto. La faglia è impostata lungo il contatto fra l’Eurasia e un microcontinente, quello delle unità Pontidi, staccatosi circa 200 milioni di anni fa dalla placca adriatica (tardo Triassico - primo Giurassico): l’apertura dell’oceano è durata poco (circa 30 milioni di anni) e poi i due blocchi si sono di nuovo scontrati
  2. la faglia dell’Anatolia meridionale, la cui presenza è invece più intuitiva, perché bene o male si colloca lungo il margine fra la placca arabica e l’Eurasia (considerando la Turchia all’interno di quest'ultima) ed è stata fino a qualche decina di milioni di anni fa una zona sotto la quale si consumava la crosta della Tetide, l’oceano che divideva Eurasia e Arabia. 
Adesso una questione: se la faglia dell'Anatolia meridionale fa parte di un limite di placca e quindi è abbastanza logico che ospiti dei terremoti, perché si muove anche la faglia dell'Anatolia settentrionale e in generale perché tra Caucaso e Iran, tutta un'area lontana da questo limite attivo evidenzia della sismicità anche importante? 
È un comportamento tipico dell’Asia: gli effetti della collisione fra essa e altre placche come l’Arabia e l’India si risentono anche a grande distanza da dove il contatto avviene effettivamente.  Questa caratteristica deriva dal fatto che l’Asia sembra essere una cosa imponente, ma in realtà è geologicamente piuttosto fragile in quanto risultato di una amalgamazione recente, iniziata circa 400 milioni di anni fa e che prosegue ancora. I limiti fra i blocchi che costituiscono l'Asia corrispondono a vecchi limiti di placca, che le ultime collisioni (l’India ha iniziato la collisione continentale 50 milioni di anni fa, l’Arabia 40) hanno riattivato. Ne ho parlato qui per l’area fra Turchia, Caucaso e Iran e qui per nell’Asia a nord del Tibet. Invece all’interno di India, Sudamerica e Africa le collisioni che le hanno formate sono molto più vecchie (spesso sono avvenute miliardi di anni fa) e quindi sono ben più stabili. 
Quando anche a sud della Turchia l’oceano si è del tutto consumato, l'urto fra i blocchi ha riattivato movimenti lungo i vecchi margini di placca ripresi come zone di debolezza a nord di esso. È un comportamento frequente non solo in Asia (ne ho parlato qui). E siccome il movimento attuale dell’Arabia è obliquo al contatto, in questa zona il limite di placca lungo la faglia dell'Anatolia orientale è trasforme e in questo contesto si inquadra perfettamente il meccanismo di trascorrente sinistra dei terremoti di oggi.

Nelle immagini qui sotto vediamo la situazione tettonica e la vasta distribuzione delle repliche dei due terremoti di oggi

la faglia dell'Anatolia settentrionale è chiaramente visibile anche da satellite.
Sono inseriti i terremoti con M da 6.0 in su 

 

l'immagine delle 17.35 ore italiane del 6 febbraio evidenzia
l'estensione eccezionale dell'area interessata dalla attività sismica




sabato 3 dicembre 2022

Considerazioni sul disastro di Ischia: non solo abusivismo, ma incuria e occupazione massiccia del suolo


una colata di fango in un versante montano
Non posso certo essere tacciato di originalità se dico che Ischia è un bellissimo posto e consiglio di andarci a tutti, usando i mezzi pubblici che, almeno quando ci sono andato io, erano comodissimi per itinerari e frequenza dei collegamenti, caso rarissimo in Italia. Purtroppo in questi giorni di Ischia se ne parla tanto e i geologi imperversano in televisione, come i miei carissimi amici Antonello Fiore e Massimiliano Fazzini, che sono stati addirittura in coppia da Bruno Vespa, ma... tranquilli... fra due settimane non ne parlerà più nessuno fino al nuovo disastro. Il problema è che per l'italiano medio non è questione di fare le cose male e/o nel posto sbagliato, ma semplicemente di sfiga. Tanto, come mi apostrofò un abusivo anni fa, "voi geologi a volte siete uccelli del malaugurio". E quindi in certi luoghi  per politici disonesti e irresponsabili in termini elettorali paga più un condono edilizio o il non demolire le case abusive che far rispettare il territorio. È però sbagliato ridurre il disastro di Ischia al solo frutto dell'abusivismo, come tentano di fare in tanti: oltre a questo assolutamente deprecabile andazzo ci sono anche altri problemi dietro. In particolare la assoluta mancanza di una cultura del territorio che ne consenta un uso più ragionato, una urbanizzazione meno selvaggia e una cura del reticolo fluviale e delle aree non urbanizzate dalle quali possono provenire disastri come questo.

il reticolo fluviale. In superficie non sembra esserci traccia di quell'asta che arriva a mare: sarà tombata?
Il disastro di Casamicciola ha tanti padri, dei quali per adesso si parla poco tranne che di due: facile dare la colpa all’abusivismo edilizio (che potrebbe esserci, il condizionale lo spiego dopo) o ai cambiamenti climatici (che ci sono). Ma c'è anche dell'altro.

LA COLATA DI FANGO E IL RETICOLO FLUVIALE. In molti hanno parlato di “frana” e in molti hanno fatto vedere la cartografia in materia. Sostanzialmente tutto il versante nord del Monte Epomeo a monte dell’abitato è segnalato in frana. Nell’abitato stesso ci sono una serie di perimetri di area in frana a pelle di leopardo. Ed in effetti la frana c’è stata. Ma non è stata una frana "classica", cioè un crollo o uno scivolamento. Si è trattato di una colata di fango. L'immagine all'inizio del post dà un'idea di cosa sia, prendendo un fenomeno avvenuto in una area non antropizzata. Cosa è successo? Semplicemente, come succede spesso in Campania, il problema sono i tufi. Questi depositi di ceneri vulcaniche hanno il brutto vizio, se imbevuti d’acqua, di perdere completamente la resistenza al taglio (in parole povere: si sciolgono). Per questo l’acqua piovuta, che di per se non era certo poca, si è riempita di queste ceneri, diventando quindi ancora più pesante e quindi acquisendo più forza e provocando lo sconquasso.
Nelle ore immediatamente successive all'evento la mia "curiosità professionale" si è rivolta ad altro: ho osservato sul mio sistema di informazione geografica la zona con la carta in scala 1:25.000 dell’Istituto Geografico Militare disponibile sul sito dell’ISPRA. Mi ha colpito la circostanza, che definirei classica, della scomparsa dei corsi d’acqua verso valle. Antonello Fiore, presidente della Sigea ha fatto meglio, perché la stessa cosa l’ha fatta vedere sulla carta geologica al 50.000 (Ischia è una delle aree coperte dalla nuova cartografica geologica CARG, per il completamento della quale mancano “stranamente” i soldi), come vedete qui accanto. 


ABUSIVISMO? SI, MA ANCHE OCCUPAZIONE SISTEMATICA E IRRESPONSABILE DEL TERRITORIO E SUA MANCATA CURA. Dare la colpa del disastro all'abusivismo e ai cambiamenti climatici (come se non ci fossero mai stati da quelle parti eventi alluvionali) è semplice ma faccio notare due cose:
  1. per dire che è colpa dell'abusivismo si deve dimostrare dati alla mano che le case crollate sono ancora abusive o da abusive che erano sono state condonate nel passato. Per poterlo affermare si deve aspettare questi riscontri
  2. una manutenzione della parte al di sopra dell'abitato e una regimazione e sistemazione del reticolo idrografico avrebbero quantomeno limitato i danni.
Ovviamente con questo non intendo assolvere l'abusivismo: so benissimo che ci sono casi di abusivismo “minore” (a partire dalla chiusura delle terrazze), ma trovo intollerabile chi cerca di dirigere la discussione in quella direzione, facendo finta che non esistano costruzioni totalmente abusive, come addirittura ancora adesso qualcuno ha il coraggio di dichiarare. 
Ed è evidente, come dimostrano i numeri, che l’abusivismo da quelle parti sia una “misura strutturale”. A questo proposito racconto una vicenda: era il 2017 e come corollario ad un post sui danni da terremoto di Casamicciola indicai una questione primaria: in un’area compresa nella zona 2 della zonazione sismica generale italiana e notoriamente prona ad eventi sismici di un certo tipo i danni erano spiegabili anche con l'irresponsabilità di chi ha costruito, nel come e/o nel dove lo ha fatto.
Apriti cielo, una persona di Ischia mi apostrofò così: 
La scienza avrà anche i suoi meriti, ma diventa insopportabile quando ricorre a metodi coercitivi. Lo Stato NON può e NON deve obbligare la gente a costruire casa secondo istruzioni cosiddette antisismiche. A casa mia decido io e soltanto io. Dovranno passare sul mio corpo prima di abbattere la mia casa di Ischia!!! Non vorrei offendere, ma voi geologi a volte siete uccelli del malaugurio…
Nei commenti sotto il post sul blog c'è di tutto (anche i terremoti - si era ancora in fase post-2016 - e persino un razzista di Firenze, che mi perseguitò per un po' di tempo e a cui cancellai dei commenti vergognosi) ma leggete quelli sull'abusivismo, in particolare quello di Peppe:
vivo in Calabria, e purtroppo anche la mia abitazione è stata definita "abusiva". C'è chi sostiene che la mia modesta casa sia stata edificata dalla ndrangheta. Tutte balle. Pertanto, comprendo perfettamente lo stato d'animo del signore di Ischia. Per quanto riguarda l'autore di questo articolo, io rispondo che è troppo comodo pontificare dal proprio residence fiorentino. Dovresti avere più rispetto nei confronti della gente che per tutta la vita si è fatto il mazzo. Lo sappiamo che voi geologi vi state mobilitando per distruggere il nostro patrimonio edilizio cosiddetto "abusivo". Il vostro accanimento è vergognoso. Poi, non condivido assolutamente la tua ossessione per la legalità (che, per me, dovrebbe essere applicata con parsimonia). L'antimafia può essere peggio della mafia medesima. 
Gli risposi trovando curioso il concetto di essere parsimoniosi con la legalità. Poi ho censurato la sua controrisposta, anche per una certa violenza (ma ovviamente l'ho conservata).
Non so se il primo tizio è fra quelli che hanno approfittato dell'ignobile legge del primo governo Conte, che dopo aver eliminato la missione "Italia sicura" levando contestualmente i finanziamenti destinati per la protezione del territorio ha nel decreto per il ponte Morandi semplicemente e scandalosamente permesso di valutare le pratiche di condono a Ischia con il regolamento del primo condono edilizio, quello del 1985 dove potevi condonare anche case in zone a rischio idrogeologico (senza nessun giudizio politico al di fuori di questa vicenda, sia ben chiaro... io non faccio politica quando parlo di Scienza).  Io spero che chi l'ha proposta, fatta e voluta se ne vergogni, anche se non lo può dire. Annoto che qualcuno continua anche oggi a non vergognarsi, e lo dice dal suo scranno mentre sarebbe meglio che andasse a spalare il fango. Non linko le dichiarazioni del soggetto per non dargli pubblicità

I PROBLEMI AL DI LÀ DELL'ABUSIVISMO. Però non possiamo ridurre la questione di Casamicciola al solo abusivismo edilizio, magari appunto condito pure da “ma ci sono i cambiamenti climatici” (SCOOP: le alluvioni c’erano anche prima...). Ce ne sono almeno altri due:

a. RETICOLO FLUVIALE. Prendiamo in esame la carta del rischio alluvioni di ISPRA del 2017. E si vede una cosa molto interessante: delle strette fasce che dall’Epomeo scendono in giù verso il mare e che occupano le aste fluviali della carta di Antonello Fiore ma che vanno anche ovviamente in giù (ahia... la forza di gravità...). La carta evidenzia come una di queste corrisponda esattamente alla strada che scende fino a piazza De Felice, il posto da cui trasmettevano le dirette le televisioni, se non erro dedicato ad una vittima di un evento precedente. La sezione che ho ottenuto a partire dal modello digitale del terreno Tinitaly di INGV fa vedere come via Monte della Misericordia sia il punto più basso, presumibilmente occupato una volta da uno di quei fossi che per almeno 360 giorni all’anno rimanevano in secca e poi eliminati (immagino tombati). Il problema di Casamicciola e di Ischia in generale non è quindi soltanto l’abusivismo: la realtà è che, PAI o non PAI, strumenti urbanistici o no, non è possibile tollerare una simile densità di costruzioni in un posto del genere, abusive, condonate o regolari che siano. E che oltre ad una pesante sistemazione del versante, ce ne voglia una anche del reticolo fluviale, assicurando un deflusso a valle degli eventi principali (quelli rari appunto) in quelle che un tempo erano chiamate ‘valloni a tempo’, cioè le linee di deflusso delle acque piovane che da monte scendono a valle: come dicono ad Arezzo “l’acqua affitta ma non vende”. Aree del genere devono essere considerate assolutamente inedificabili e le case lì non devono starci. Quindi la triste logica vorrebbe che gli edifici che ci stanno sopra vadano abbattuti. Non certo – se abusivi – condonati applicando le regole del 1985, come vorrebbe il dispositivo dello scellerato decreto - Genova.

b. LA SISTEMAZIONE DEL VERSANTE SOPRA L'ABITATO.
Per diminuire l'impatto di prossime precipitazioni intense quest'area va pesantemente sistemata, in particolare occorre diminuire con terrazzamenti ed altro la velocità delle acque di dilavamento, perchè meno veloci saranno le acque, come si vede in questa foto:
  • più la piena a valle sarà distribuita nel tempo: durerà di più ma la portata massima diminuirà
  • la capacità da parte delle acque di erodere e liquefare i tufi sarà molto minore.
IL PROBLEMA IMMEDIATO. Il collega geologo Aniello di Iorio, che dobbiamo ringraziare per le preziose informazioni, in due post su facebook che non riesco a linkare ha effettuato un paio di sopralluoghi e ha notato una cosa molto importante: le piogge dell’altro giorno hanno lasciato a monte dell’area abitata colpita dal disastro una situazione delicatissima. talmente delicata che potrebbe bastare anche una pioggia minore, molto minore, di quella dell’altro giorno per provocare un nuovo sconquasso
Ha anche notato che (toh... non causale) le poche opere di protezione hanno funzionato benissimo, preservando quindi l’area circostante, purtroppo limitata. Per fortuna il commissario straordinario Giovanni Legnini si sta muovendo ed è stato incaricato di monitoraggi e quant'altro il Centro di Protezione Civile dell'università di Firenze

LE NECESSITÀ: Occorrono quindi da parte delle Autorità diverse risposte, che però necessitano di una totale inversione di mentalità e che in parte si riveleranno particolarmente impopolari: 
  1. una immediata per una sistemazione urgente che elimini il pericolo incombente del materiale "in bilico"
  2. una urgente per la sistemazione e la manutenzione definitiva del versante in frana sopra l'abitato 
  3. una urbanistica: blocco di qualsiasi tipo di condono, diminuzione della densità abitativa e demolizione degli edifici e delle strade nei valloni



domenica 2 ottobre 2022

Gli attentati ai gasdotti North Stream e il gas in Europa


i due gasdotti affiancati, North Stream 1 e 2,
di cui il secondo mai entrato in servizio
La mattina del 26 settembre 2022 diverse esplosioni hanno danneggiato (o forse compromesso per sempre) i gasdotti North Stream che dalla Russia porta(va)no il gas in Europa. Si tratta di una operazione studiata con attenzione da chi l’ha comandata ed eseguita, chiunque sia stato. I gasdotti sono attualmente una rete infrastrutturale vitale per l’Europa occidentale a causa dei molteplici utilizzi del gas. È un sistema molto costoso come costruzione ma che poi si ripaga abbondantemente perché date le enormi quantità in gioco, il costo al metro cubo del trasporto diventa estremamente competitivo.

Da quando è iniziata la guerra fra Russia e Ucraina il gas sembra essere rincarato per questo. Vero in parte, perché come si può vedere il prezzo del gas all’Henry Hub, in Louisiana, era in tensione da prima della guerra, anche se è schizzato in alto subito dopo il suo inizio. Diciamo che negli States il prezzo del gas in questi anni a causa della abbondanza dell’offerta dovuta al boom dell’estrazione dai gas-shales era parecchio diminuito, portando fra l’altro molte aziende minori del settore oil&gas al fallimento. Al TTF di Amsterdam il prezzo era più stabile. Da notare – particolare di cui spesso non ci si rende conto – che quando si indica il prezzo in dollari bisogna anche ricordare dal nostro punto di vista le variazioni del rapporto Euro / Dollaro, e ricordo dei casi estremi che si sono verificati più volte: talvolta è successo che nonostante un aumento del prezzo del petrolio in dollari, il prezzo in Euro diminuisca perché la moneta europea si è contemporaneamente apprezzata nei confronti del dollaro; altre volte succede il contrario: il prezzo del petrolio diminuisce ma il dollaro si rafforza rispetto all’Euro e allora a noi il costo aumenta. Diciamo guardando il petrolio che il prezzo in Euro è più stabile di quello in dollari (insomma… ci sono oscillazioni minori).

i prezzi del gas in USA all'Henry Hub e in Olanda al TTF di Amsterdam


la rete fondamentale dei gasdotti in Europa
e i rigassificatori sulle coste. Nel Mar Mero oltre al TurkStream
figura ancora l'abortito South Stream 
IL NORTH STREAM E GLI ALTRI GASDOTTI SOTTOMARINI PROVENIENTI DALLA RUSSIA. Il North Stream 1 ha molto di italiano: il progetto è della Snamprogetti ed è stato realizzato dalla SAIPEM. Per il secondo gasdotto SAIPEM ha avuto un ruolo più marginale, perchè la parte del leone è andata alla svizzera Allseas che nel primo era un subappaltatore importante della società italiana. North Stream è gestito dalla omonima società svizzera con sede nella amena cittadina di Zugo, e presenta un tracciato parecchio scomodo per la sua costruzione e la sua manutenzione: si immerge nel mar Baltico dalla costa vicino a San Pietroburgo, per riemergere lungo le coste tedesche, passando giusto fuori delle acque territoriali dei Paesi Baltici e della Polonia. È stata una scelta dei russi che non si fidavano di attraversare questi stati, nei quali peraltro la fiducia e la simpatia nei loro confronti non è che siano particolarmente elevate. Inoltre i russi (e anche i loro clienti europei) si ricordano i pessimi precedenti negli ultimi decenni con i gasdotti che riforniscono l’Europa passando per l’Ucraina, spesso chiusi per beghe varie ("i russi non pagano il passaggio", oppure "gli ucraini rubano il gas" e quant'altro). Gli USA si sono sempre opposti al raddoppio del North Stream (perché come si vede nella immagine di apertura alla fine il North Stream 2 non è altro che un gasdotto parallelo al precedente), e nel quadro delle sanzioni che sono state imposto già da anni alla Russia hanno osteggiato le aziende occidentali coinvolte nella sua costruzione.
I precedenti con l'Ucraina avevano appunto consigliato la costruzione di un altro gasdotto simile nel Mar Nero, il South Stream, tra le coste russe a nord del Caucaso e la Turchia (visibile nella carta qui sopra) bypassando l’Ucraina. La sua costruzione si è interrotta per volontà dei russi nel 2015, provocando non pochi guai alla nostra SAIPEM che ne stava curando la realizzazione. ed è stati sostituita da una infrastruttura simile tra la Russia e la Turchia, il TurkStream. Anche questo gasdotto passa nel Mar Nero, stavolta per bypassare la Georgia, un altro stato che con la Russia ha qualche conto aperto. Il TurkStream è entrato in servizio nel 2020 dopo alterne vicende. È gestito dalla TurkStream BV di Amsterdam, società alla quale il 18 settembre 2022 il governo dei Paesi Bassi nel quadro delle sanzioni contro la Russia, ha revocato il permesso di importare il gas; per adesso sembra che i russi se ne siano fregati e che nel gasdotto il gas continui a fluire. 

FORNITURE E IMPIEGO DI GAS IN EUROPA. Il Nord Stream 1 era stato chiuso dalla Russia all’inizio di settembre; quanto al Nord Stream 2 non è mai entrato in funzione. Comunque ancora qualcosa arriva dai gasdotti sulla terraferma. Questi istogrammi dell’EIA (in piedi cubi, essendo una agenzia USA...) evidenziano le fonti del gas consumato in Europa tra 2010 e 2020 e la sua destinazione. Dal 2022 è arrivato il tanto contestato TAP, che porta in Europa (e in primis in Italia) una fornitura di circa 1 milioni di piedi cubi al giorno. Questo quantitativo potrebbe raddoppiare ma in ogni caso si tratta di un valore massimo di circa il 60% di quanto porta(va?) South Stream 1. Comunque fra TAP, rigassificatori e un incremento delle forniture di gas dall’Africa possiamo anche fare a meno del gas russo.
 
provenienza e destinazione d'uso del gas in Europa 2010- 2022                              

CONSIDERAZIONI. Gli attentati ai gasdotti North Stream hanno dimostrato una cosa a cui forse nessuno ha pensato: la incredibile vulnerabilità di queste infrastrutture, sia in terra ma soprattutto nel loro percorso in mare. Per adesso non c’è interesse a riparare i North Stream, ma la questione sarebbe: quanto ci possono mettere a ripararli e, soprattutto, se dopo una azione del genere il gasdotto sia riparabile.
Attualmente se non si considera il gas russo che ancora arriva via terra e i rigassificatori, l’Europa occidentale continentale dipenda per la massima parte da gasdotti con vasti tratti marini (Algeria, Regno Unito, Norvegia). Senza di questo può contare solo sul gas olandese, danese ed italiano. Insomma, con poche cariche esplosive (e però con una organizzazione logistica non da poco) una entità ostile all’Unione Europea potrebbe mettere in grave crisi il sistema economico europeo bloccando le forniture di gas.
Una prospettiva terrificante.


giovedì 22 settembre 2022

i terremoti in mezza Italia del 22 settembre 2022 e quelli del tragico 9 settembre 1349

La giornata del 22 settembre 2022 indubbiamente pè stata piuttosto agitata dal punto di vista sismico, visto che ci sono stati diversi terremoti ben risentiti dalla popolazione, un M 4.1 e ben 6 eventi con M superiore a 3, in 5 zone diverse del territorio italiano (in ordine di apparizione: Etna, Mar Ionio, Marche (accanto all’area colpita dalla sequenza del 2016), Genovesato e confine Emilia – Toscana tra Frignano e Garfagnana. In alcune aree come il Giappone, l’Indonesia e la fascia tra Nuova Guinea e Nuova Zelanda sarebbero valori “normali” e non ne parlerebbe il TG, ma in Italia è una circostanza statisticamente strana.

Da notare che finora nel 2022 in Italia abbiamo avuto 7 eventi con M 4 o superiore e un centinaio di M fra 3 e 4 (dati dalla Lista terremoti aggiornata in tempo reale di INGV, consultazione 22 settembre 2022),


La curiosità è sapere se in qualche singola giornata in Italia è andata “peggio”. E la risposta è “si”: direi che la peggior giornata sismica italiana dal punto di vista del numero di terremoti nella storia è il 9 settembre 1349, un giorno che rappresenta all’interno di un secolo terribile per l’Italia Centro-meridionale una data particolarmente tragica: guerre intestine, carestie e pestilenze (che colpiscono preferenzialmente popolazioni già martoriate) sono avvenute contemporaneamente ad uno dei periodi più bui dal punto di vista sismico, con i terremoti del 1328 (Norcia), del 1352 e 1358 (Monterchi, Sansepolcro) e del 1361 (Ascoli Satriano). Anche il nord, giusto l'anno prima è stato interessto dal tterribile terremoto della Carnia M 6.5 del 25 Gennaio 1348.


La distribuzione dell'intensità macrosismica del 9 settembre 1349 indica l'esistenza di due distinte aree di ampio risentimento, ed è pertanto chiaro che ci furono a distanza di un centinaio di kilometri almeno due fortissimi terremoti a poche ore di distanza l’uno dall’altro, il primo tra Lazio e Abruzzo (di cui parlerò a brev), e un altro più a sud, a cavallo di Lazio, Campania e Molise, che già nel 2001 era stato messo in relazione con la rottura vicino a Venafro della faglia di Aquae Iuliae, con una M stimata a circa 6.7 (Galli e Naso, 2009). Ho scritto almeno perché per alcune fonti i terremoti forti sarebbero anche di più: per esempio sempre il CPTI presenta quel giorno un terzo evento nella zona della Maiella e un quarto nel viterbese e se il CPTI li cita come eventi a se stante (anche se di Magnitudo sconosciuta) è logico escludere che si tratti di effetti più o meno lontani dei due eventi maggiori.

Mi chiedo cosa si sarebbe scatenato nei social se ci fossero stati nel 1349….

Il 9 settembre 1343 Anche Roma subì forti danni, descritti qualche anno dopo da Petrarca in una lettera al papa, all’epoca ad Avignone. Non è dato sapere a quale dei due terremoti principali si devono questi danni, però confrontando i due eventi fra loro, epicentro e magnitudo forniscono l’indicazione che quello dell'Appennino centrale, più vicino (circa 80 km contro 140) e con M più elevata, spieghi meglio i gravi danni subiti in tutta l’area fra l’Abruzzo e il Lazio, e soprattutto quelli ai monumenti di Roma. Questi ultimi a causa del lungo periodo di oscillazione sono molto vulnerabili a causa delle lunghezze d’onda dei terremoti appenninici risentite a quella distanza.


CITAZIONI

Galli e Naso (2009) Unmasking the 1349 earthquake source (southern Italy): paleoseismological and archaeoseismological indications from the Aquae Iuliae fault Journal of Structural Geology 31 (2009) 128–149

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


martedì 20 settembre 2022

considerazioni sull'alluvione delle Marche del 15 / 16 settembre 2022


A qualche giorno di distanza dalla terribile alluvione delle Marche della notte fra giovedì 15 e venerdì 16 settembre 2022 vorrei provare a mettere alcuni punti fermi su quello che è successo, anche se il perché è chiarissimo: una pioggia di proporzioni eccezionali. Purtroppo a cose fatte si sono rincorsi i soliti commenti “da bar”, sotto forma di una impressionante serie di idiozie che portano solo a polemiche inutili e a perdite di tempo da parte di chi si immola per rispondervi. Ma è la prassi: succede sempre dopo che è avvenuto un disastro. Mai che si parli di prevenzione prima, tantomeno l'assetto del territorio è un argomento non dico principale, ma neanche accessorio di una della più assurde campagne elettorali, quella che stiamo vivendo (e ne ho viste tante), se non per l'insana idea di dragare i fiumi, convinti che serva per prevenire le alluvioni. Per non parlare di chi non sa nulla sull'argomento ma punta il dito su "chi non ha fatto le previsioni".  

una supercella a V in Oklahoma
immagine dal sito del Luther College - Iowa
COME SI È SVOLTO IL DISASTRO. Si è trattato del più classico dei V-shape autorigeneranti: il nome deriva dalla forma a V del temporale come è visibile dal satellite, mentre per autorigenerante si intende un temporale che continua ad autoalimentarsi rimanendo praticamente fermo per diverse ore, anziché muoversi come fanno la maggior parte dei temporali comuni. 

Innanzitutto ci sono responsabili di siti meteo che hanno esposto ricostruzioni assurde. Ora, che i siti meteo (di cui fondamentalmente non ho una grande stima, a parte alcune rimarchevoli eccezioni) siano in genere delle macchine per fabbricare post catastrofici per farsi cliccare è noto, ma una persona normale si imbelvisce quando il gestore di uno dei più conosciuti della categoria fa questa ricostruzione: “si è generato un temporale in Appennino, le correnti l’hanno portato sopra l’Adriatico, che ha temperature di 5 gradi sopra la media, dove ha incontrato venti da Sud che l’hanno bloccato. Al posto di dissolversi è rimasto fermo per 2-3 ore e i venti caldi e umidi dal mare l’hanno rinvigorito”. Una scemenza totale, da cui forse deriva anche quella di Senigallia come epicentro della massima precipitazione. 

E no, il temporale non è arrivato all’Adriatico (anche perché poi… sarebbe tornato indietro???). No. Come ricostruisce il vice direttore dell’osservatorio meteo-sismico di Perugia, Michele Cavallucci: 
  • la radice della linea rigenerante era al confine tra la Toscana e l’Umbria, in una zona compresa tra Asciano (SI) e Trestina (PG)
  • poi, muovendosi verso est ha trovato la dorsale compresa tra il Monte Catria e il Monte Cucco, dove si sono avuti i massimi precipitativi (400 mm in 6 ore, scusate se è poco..) nel bacino del Burano sopra il capoluogo del comune di Cantiano (il paese da cui sono venute le prime notizie del disastro) 
  • la catena del Catria, a E di Cantiano, ha fortemente ostacolato la tempesta che quindi si è allargata ed è riuscita ad interessare la parte medio-Alta del bacino del fiume Misa, scaricandovi una buona parte dell’umidità residua
  • nel basso bacino del Misa non ha piovuto praticamente nulla: a Senigallia ci sono stati solo 16 mm di pioggia e la tempesta si è dissolta in Adriatico al largo del Conero (quindi esattamente all’opposto di quanto dicono i fenomeni, ai quali consiglio un ripasso sia in meteorologia che in geografia)

BACINI FLUVIALI INTERESSATI. Ricordo che nel versante adriatico dell’Appennino i fiumi nella zona costiera sono perpendicolari alla costa e alla catena. All’interno invece i fiumi sono paralleli alla catena “tagliando” a monte molti dei bacini adriatici e solo ad un certo punto assumono la direzione perpendicolare alla costa. I bacini del Cesano e del Misa non arrivano allo spartiacque appenninico perché tra il loro punto più alto e lo spartiacque i bacini dell’Esino e del Metauro hanno dei tratti paralleli allo spartiacque (si vede nell’immagine).
I bacini principalmente interessati sono due, quello del Metauro (attraverso il Burano, il fiume che bagna Cantiano che si getta poco a valle nel Candigliano, affluente appunto del Metauro) e quello del Misa, e sono completamente diversi dal punto di vista geologico: nel bacino del Burano la dorsale del monte Catria è calcarea, con imponenti fenomeni di carsismo (quelli che in zone vicine hanno portato alla formazione delle famose grotte di Frasassi e della zona del Furlo) e questo ha fatto si che una parte importante delle piogge si sia infiltrata nel sottosuolo. Invece nel bacino del Misa prevalgono arenarie e argille, rocce poco permeabili, per cui anche se vi è piovuto meno l’acqua non si è minimamente infiltrata nel sottosuolo ed è arrivata tutta a Senigallia.
Altra differenza fondamentale è che a valle della confluenza fra Burano e Candigliano c’è il lago del Furlo, il quale, data la siccità, era praticamente vuoto: la piena quindi vi si è fermata, senza arrivare al Metauro. Il Misa invece non ancora nessuna possibilità di laminare una piena (anche se ci sono lavori in corso al proposito).

TERRITORIO MAL UTILIZZATO? Non è una novità dire che in Italia si è fatto tanto per un uso scorretto del territorio e poco per un suo uso corretto, ma le questioni sono un po' diverse fra i due bacini.

Cantiano: pericolosità idraulica (fonte: Autorità di Bacino)
1. CANTIANO E BACINO DEL BURANO. Una parte dell’abitato di Cantiano è in area a rischio idraulico, come si vede dall’immagine qui accanto.
E che a Cantiano il Burano non sia stato trattato bene è evidente da questo post dell’IRPI-CNR che riporto. Come è un fatto che il torrente Bevano, che scende dal Catria e passa in mezzo al centro storico, sia molto stretto e in gran parte tombato. 
Ma l’eccezionalità di questo evento taglia la testa al toro: secondo Paolo Fassi, un esegeta delle statistiche alluvionali, i massimi di Cantiano si trovano piazzati in buona posizione in diverse classifiche: il rain rate (101 mm/ora) colloca l’evento al 49simo posto assoluto nella classifica per l’Italia. Non è poco. Ma è la continuità delle piogge che fa la differenza: con 384 mm si raggiunge il ragguardevole 16mo posto assoluto nella specialità ”pioggia in 6 ore”, il che è “ancora meno poco”. Il Burano e il Bevano per reggere tutta quell’acqua avrebbero dovuto essere larghi 100 metri… Da cui le immense devastazioni nelle pendici del monte Catria e nell’abitato. 
Quindi nel bacino del Burano con piogge del genere bisogna rendersi conto che non è certo stato un problema di pulizia degli alvei o di tombini, come afferma qualcuno...

2. BACINO DEL MISA. Premesso che anche il parallelo bacino del Cesano ha sofferto dei danni, anche se molto minori, alcune notizie parlano di un sorvolo in elicottero dei carabinieri Forestali, chiesto dalla Procura, con il quale è stato possibile accertare come le aste fluviali più alte del Misa e del suo affluente Nevola sarebbero state troppo piccole per contenere l’acqua piovuta (per la precipitazione di cui parliamo lo sono state sicuramente) e che nei loro letti i sono finiti alberi e grossi tronchi che hanno fatto da tappo ai ponti. Una chiara situazione in cui si sono creati piccoli bacini temporanei che una volta riempiti (e con l’acqua che era piovuta ci mettevano poco a riempirsi) sono esondati formando dei muri d’acqua.
Ora, non è dato sapere quanti di quei tronchi erano già presenti in alveo e non sono stati tolti (azione “elementare” per la sicurezza idraulica!), ma di sicuro una tempesta del genere ne ha portato nei fiumi un numero impressionante. Per poter accusare qualcuno di mancata prevenzione bisognerebbe quindi capire quanti di questi tronchi erano già presenti prima dell’evento (immagino una percentuale ridotta rispetto a quelli che sono stati portati dalla tempesta). Cosa che mi appare molto difficile. 
Per quanto riguarda il centro di Senigallia è anche possibile che i ponti abbiano fatto da diga. Specialmente quello più a valle, il ponte II giugno, a prima vista non mi appare molto soddisfacente dal punto di vista idraulico EDIT: QUEL PONTE È STATO RIFATTO A CAMPATA UNICA. ESPRIMO LA MASSIMA SODDISFAZIONE IN PROPOSITO. È un aspetto che secondo me dovrà essere approfondito in quanto come ho già evidenziato diverse volte (per esempio qui) ponti scorretti dal punto di vista idraulico sono stati un elemento importante nel provocare importanti inondazioni.
Insomma, come dimostrato già con l’alluvione del 2014, il corso del Misa qualche problema idraulico ce l’ha.

ALLERTA DELLA PROTEZIONE CIVILE E DOVE ERANO LE VITTIME. Riuscire a prevedere fenomeni di così ridotta estensione è ancora impossibile. Mi chiedo però se sarebbe stato possibile ad evento iniziato mettere in allarme gli abitanti del bacino del Misa e del Cesano (per il Burano e l’abitato di Cantiano sarebbe stato già tardi). E questo perché si deve notare un particolare importante: tutti i morti sono nel bacino del Mise e oltretutto a distanza dalla zona interessata direttamente dal temporale, mentre nel semidistrutto paese di Cantiano non sembra esserci stata nessuna vittima. La cosa appare controintuitiva ma azzardo una spiegazione: a Cantiano le prime avvisaglie del disastro (acqua nelle strade) si sono avute molto presto: con quella situazione nessuno era in strada e gli abitanti dei piani bassi hanno fatto a tempo a riparare più in alto. Invece tutte le vittime sembrano essere morte dove ha piovuto molto meno e questo ha la sua logica: chi nel medio e basso Misa con quella debole pioggia si sarebbe aspettato un disastro simile?

Senigallia e Pianello (Ostra): pericolosità idraulica
Fonte: Autorità di Bacino
RIMEDI. Qui accanto si vede l’area a pericolosità idraulica di due aree del bacino del Mise: nella frazione Pianello di Ostra e a Senigallia. Ma di aree urbanizzate a forte rischio idraulico sul Misa ed in generale in Italia ce n’è una quantità impressionante 
Ridurre la predisposizione del territorio a subire disastri, con il relativo seguito di morti e distruzioni, è molto difficile perché costerebbe tanto in delocalizzazioni e regimazioni dei fiumi come interventi sugli alvei, casse di espansione, bacini artificiali (ma quanto costano le calamità “naturali”?). Ho parlato qui dell'importanza di realizzare bacini artificiali con il doppio obbiettivo di laminare le piene e stoccare quelle acque per la stagione secca (quando piove parecchio l'acqua va nei fiumi e non nelle falde e quindi non solo non viene stoccata nel sottosuolo ma rischia di fare parecchi danni). Il guaio è che dove verranno programmate queste opere, le arene politiche delle TV e dei siti web locali si riempiranno di tribuni da strapazzo, i quali intravedranno nella sindrome NIMBY, che colpirà sicuramente almeno una parte della popolazione interessata, un sistema per sbarcare il lunario e quindi la cavalcheranno. 

I CAMBIAMENTI CLIMATICI NON DEVONO ESSERE UNA SCUSA PER QUELLO CHE SUCCEDE ADESSO. Da ultimo: che si sia in una fase di rapidissimi cambiamenti climatici è scientificamente ineccepibile, e che eventi come questo stanno aumentando in maniera impressionante è altrettanto ineccepibile. Ma i cambiamenti climatici non sono e non dovranno essere un alibi per quello che è stato fatto che non doveva essere fatto e per quello che non è stato fatto ma avrebbe dovuto essere fatto.
Perché tombamenti e restringimenti degli alvei, impermeabilizzazione del terreno, abitati messi in posizioni pericolose avrebbero problemi anche con il clima di 50 anni fa: le alluvioni non sono solo un problema di oggi, anche se probabilmente adesso sono più frequenti.

lunedì 8 agosto 2022

La paleosuperficie appenninica: quando al posto delle superbe montagne di oggi l'Appennino centrale era formato da basse collinette


I massicci dell’Appennino centrale sorpassano spesso i 2000 metri, mentre nel resto della catena solo il Pollino al sud e qualche vetta isolata tra Toscana settentrionale ed Emilia passano questa altitudine. La cosa impressionante in quest’area al centro della penisola è la costante presenza di aree a quota elevata anche nelle pianure intermontane (per esempio la conca del Fucino è a quasi 700 metri di quota, quella dell’Aquila a 600). Inoltre molti di questi massicci presentano una cima formata da altipiani circondati da pendii molto ripidi. Questa straordinaria morfologia è causata da un violento sollevamento iniziato appena 700.000 anni fa, sollevamento che è ancora in corso.

il lago di Pilato, all'interno del massiccio del Monte Vettore
IL SOLLEVAMENTO RECENTE DELL’APPENNINO. Un occhio geologicamente attento capisce che questo paesaggio rappresenta l’effetto di un brusco sollevamento, grazie al quale un’area quasi pianeggiante o quantomeno dal rilievo non particolarmente energico è stato trasformato in questo fantastico mondo di maestosi massicci carbonatici circondati da valli circondate da pendii estremamente acclivi (spesso molto strette e profonde) inframmezzati da alcune conche importanti (Colfiorito, Castelluccio, Norcia, Rieti, L’Aquila, Fucino): le creste, ma soprattutto gli altipiani sulle cime dei massicci rappresentano appunto le tracce di quel vecchio paesaggio noto in letteratura scientifica come “paleosuperficie appenninica” (Coltorti e Pieruccini, 2000).
La sismicità attuale dell’area non è dovuta a un regime compressivo, bensì ad un regime estensionale connesso all’allontanamento dei due blocchi che dividono longitudinalmente l’Italia peninsulare in due parti, il cui confine passa proprio all’incirca nel cuore della catena appenninica (Farolfi, Piombino e Catani, 2019); la maggior parte delle pareti ripide che circondano i massicci sono impostate su grandi faglie estensionali, molte delle quali sono ancora attive, come purtroppo la storia anche recente e i lavori di paleosismologia ci hanno insegnato.

FORMAZIONE ED EROSIONE DELLA VECCHIA CATENA NEOGENICA. Nel Pliocene inferiore, fra 5,3 e 3,5 milioni di anni fa, la collisione fra la placca adriatica e quella europea ha formato nel lato occidentale della catena le pieghe e i sovrascorrimenti di diverse unità una sull’altra, in particolare delle serie carbonatiche mesozoico – terziarie e delle serie arenacee più antiche (quelle del terziario inferiore): particolarmente spettacolare è al proposito il versante orientale dei Monti Sibillini, dove la base del sovrascorrimento dei calcari mesozoici molto permeabili sulle arenarie del flysch della Laga, molto meno permeabili, è contrassegnata da una linea di sorgenti. Contemporaneamente nel lato orientale della catena si sedimentavano le ultime turbiditi e i sedimenti di mare poco profondo del gruppo delle argille azzurre. Finita la fase compressiva, a poco a poco l’erosione ha demolito i rilievi che si erano creati. Questo processo si è svolto durante due fasi, una nel tardo Pliocene e la maggior parte del Pleistocene contraddistinta da un clima caldo e umido, a cui è seguita una fase molto più fresca e secca a partire da circa 900.000 anni fa, conseguente all’inizio vero e proprio della glaciazione quaternaria.

IL NUOVO REGIME TETTONICO. Le cose cambiarono circa 700.000 anni fa, quando nel quadro di riassetto della geodinamica italiana, la Calabria ha cessato la sua deriva verso SE e quindi si è conclusa l’apertura del Tirreno sudoccidentale, in particolare del bacino del Marsili (Rosembaum e Lister, 2004) e contemporaneamente è iniziato il sollevamento che continua ancora adesso in buona parte della penisola italiana, dividendo l’Appennino centrale in una serie di blocchi, in ciascuno dei quali la vecchia paleosuperficie si trova ad una diversa altezza.

LA DETERMINAZIONE PRECISA DEL SOLLEVAMENTO ATTUALE. Negli ultimi decenni molti ricercatori hanno usato i dati degli spostamenti delle stazioni GPS per capire i movimenti superficiali della crosta terrestre (per esempio: Farolfi e Delventisette, 2015) ma le stazioni di questo tipo sono poche (ad esempio qualche centinaio in tutta Italia) perché vanno allestite specificamente; le immagini radar invece ottengono i dati sui movimenti di milioni di punti nel territorio già esistenti. 
il sollevamento del duomo abruzzese 
(da Farolfi et al 2019)
Nel 2019 grazie ad un nuovo algoritmo escogitato dal mio amico Gregorio Farolfi che ha armonizzato i dati radar satellitari con quelli GPS, abbiamo applicato a grande scala i dati ricavati da queste immagini, e siamo così riusciti ad ottenere una fotografia a scala molto fine degli spostamenti tettonici attuali in Italia tramite le immagini dei satelliti RADAR dell’Agenzia Spaziale Europea ERS 1, ERS 2 e ENVISAT, che offrono una copertura continua fra il 1993 e il 2011 (Farolfi, Piombino e Catani 2019); abbiamo potuto addirittura vedere i confini precisi di aree che si muovono diversamente in direzione E-W e in verticale (i satelliti sono in orbita polare e quindi non riescono a fornire dati sui movimenti N-S). Ne ho parlato qui.
Cosa abbiamo visto nell’Appennino centrale? Innanzitutto confermando i dati delle stazioni GPS, tutta la catena – e specialmente la sua parte centrale – è in sollevamento. In particolare i valori maggiori del tasso di sollevamento li troviamo in quello che abbiamo chiamato “Duomo abruzzese, che oltretutto è non casualmente l’area dove le altezze delle montagne sono maggiori. Questa terminologia è stata adottata in analogia a due aree alpine con caratteristiche di sollevamento simili, che si vedono nella carta presa dal nostro articolo: il duomo delle Alpi Pennine e quello delle Alpi Retiche, che anche in quei casi sono le aree a quota media più alta di tutta la catena alpina.
Inoltre è interessante vedere che l’area del bacino dell’Aterno si solleva maggiormente rispetto a quella del bacino del Tronto e questo si riflette in particolare sul reticolo fluviale, con il Tronto che sta catturando a mano a mano aste fluviali che prima erano nel bacino dell'Aterno.
Un altro aspetto interessante e ottenibile solo con un numero di punti di riferimento enorme (non era possibile farlo con i sensori GPS) è che aree a diverso tasso di sollevamento sono limitate da importanti linee tettoniche: ad esempio il limite settentrionale del duomo abruzzese (quello con la parte più a nord di esso dell’Appennino centrale) corrisponde alla linea Olevano – Antrodoco e il suo limite meridionale al bordo NW della fascia Ortona – Roccamonfina, che divide l’Appennino centrale da quello meridionale.

MA PERCHÈ L’APPENNINO SI STA SOLLEVANDO? Vediamo alcune ipotesi sul perchè di questo sollevamento. 

Il sollevmento della Scandinavia
a causa della deglaciazione (fonte:EGMS)
a. SOLLEVAMENTO ISOSTATICO PER DEGLACIAZIONE. L’esempio più classico di sollevamento attuale è la Scandinavia: 11.000 anni fa si è sciolta la calotta polare spessa anche diversi km che la ricopriva. È l’isostasia, ben visibile anche oggi con i dati satellitari InSAR del Ground Motion Service europeo (EGMS): la crosta si sta comportando come una nave che quando viene scaricata si solleva rispetto alla linea di galleggiamento.
Durante i vari massimi glaciali dell’ultimo milione di anni, anche nell’Appennino centrale le vette più alte erano coperte dai ghiacciai (lo dimostrano i circhi glaciali ancora ben evidenti). Allora, il sollevamento attuale può essere dovuto alla scomparsa dei ghiacci? No, perché lo spessore della calotta era molto ridotto – poche centinaia di metri al massimo rispetto ai diversi km di quella scandinava – e la copertura era tutt’altro che continua. Inoltre il fenomeno è iniziato ben prima della fine dell’ultima era glaciale; anzi, era in atto anche durante le fasi glaciali ed è continuato indipendentemente dalle fasi di avanzamento e arretramento dei ghiacciai. Quindi la deglaciazione non può essere la causa del fenomeno.

b. SOLLEVAMENTO ISOSTATICO PER EROSIONE. Un altro motivo per cui molte catene montuose presentano un innalzamento con valori paragonabili a quelli dell’Appennino centrale è l’erosione che le alleggerisce: anche in questo caso il paragone con la nave che si scarica regge, ma se fosse un effetto dell’erosione che ha provocato la formazione della paleosuperficie, con il tempo ci dovrebbe essere stato un rallentamento del fenomeno e invece non è così. Inoltre analisi che hanno confrontato i dati GPS con quelli gravimetrici confermano che il sollevamento non è dovuto alla erosione (Hammond e D’Agostino, in stampa). A questo dobbiamo aggiungere un altro aspetto: raffinati modelli numerici indicano che il sollevamento della Scandinavia avrebbe dovuto produrre un abbassamento a latitudini come la nostra (Serpelloni et al., 2013).
Quindi il rimbalzo isostatico non è una ipotesi che funziona (insomma, non è che la “nave” Appenninnica si sollevi perché perde il carico) e vanno ricercate altre cause; un aspetto che risalta agli occhi dei geologi è proprio la coincidenza tra inizio del sollevamento e la brusca modifica del quadro geodinamico di 700.000 anni fa. 

c. SOLLEVAMENTO DOVUTO ALLA DINAMICA DEL MANTELLO TERRESTRE. Oggi le velocità delle onde P e la sismicità profonda dimostrano la presenza di crosta della placca adriatica in subduzione sotto l’Appennino centrale e sotto l'Appennino meridionale. Sotto quello centrale non si vede nulla del genere, ma solo due croste un po' diverse tra il lato tirrenico e quello adriatico, con quella adriatica decisamente più spessa (30÷35 km, contro i 20÷25 del lato tirrenico). Inoltre, andando più in profondità, sotto l’Appennino centrale si trova una anomalia delle velocità delle onde sismiche che viene interpretata con la presenza di materiale di mantello in risalita. Tale risalita di materiale profondo sarebbe alla base (a) del sollevamento della catena, (b) delle importanti emissioni di CO2 (Chiodini et al 2013) e (c) della diffusa presenza di piccole aree vulcaniche recenti (Cupaiello, San Venanzio etc etc).


la zona di mantello in risalita che provoca l'innalzamento dell'Appennino Centrale
L'ipotesi più realistica quindi è che in questo quadro anche l’Appennino centrale abbia risentito degli effetti di questo stop e il motore sarebbe lo squilibrio nel mantello, che da quel momento ha iniziato a risalire.
Di conseguenza anche la crosta si è inarcata, formando i grandi sistemi di faglie paralleli fra loro e alla catena, quelli che provocano i terremoti più importanti.
Il tasso di sollevamento medio da allora è tra 0,6 e 0,8 millimetri all’anno secondo alcuni Autori, tra 1 e 2 mm secondo altri. Ma ci sono casi in cui è (o è stato) molto superiore (Galli e Galadini, 2000). Insieme al sollevamento è iniziata la messa in posto di alcune sporadiche rocce vulcaniche di origine molto profonda, la cosiddetta provincia ultrapotassica dell’Italia Centrale, contraddistinta da piccole masse tipo Cupaello, San Venanzio, Carsoli ed altre. In questo post ho parlato di come sia possibile che i terremoti del Matese del 2013/2014 siano dovuti a una risalita fino a pochi km dalla superficie di magmi di questo tipo (Di Luccio et al, 2018). 
Insomma, la nave dell'Appennino si solleva perché si solleva il mare sopra a cui si trova!

Da ultimo una osservazione: è vero che per l’effetto dei movimenti diversi fra il blocco occidentale e quello orientale nell’Appennino centrale i due blocchi si stanno allontanando fra loro, ma questo non significa che l’Italia si sta spaccando in due come qualcuno ha detto. Anche nelle Alpi sono successi fenomeni simili in passato: per esempio la faglia del Brennero e il tratto E-W della Valle d’Aosta corrispondono a situazioni simili, ma di durata breve (geologicamente parlando).


BIBLIOGRAFIA CITATA

Chiarabba e Chiodini (2013). Continental delamination and mantle dynamics drive topography, extension and fluid discharge in the Apennines. Geology, 41, 715-718. 

Chiodini et al  (2013). Advective heat transport associated with regional Earth degassing in central Apennine (Italy). Earth Planet. Sci. Let., 373, 65-74. 


Coltorti e Pieruccini (2000) A late Lower Pliocene planation surface across the Italian Peninsula: a key tool in neotectonic studies journal of Geodynamics 29 (2000) 323±328

Di Luccio et al. (2018) Seismic signature of active intrusions in mountain chains Sci. Adv. 2018; 4 : e1701825

Galli e Galadini (2000) Active Tectonics in the Central Apennines (Italy) – Input Data for Seismic Hazard Assessment Natural Hazards 22: 225–270,

Farolfi e Del Ventisette (2015) Contemporary crustal velocity field in Alpine Mediterranean area of Italy from new geodetic data. GPS Solut. 2015, 20, 715–722.

Farolfi, Piombino e Catani (2019) Fusion of GNSS and Satellite Radar Interferometry: Determination of 3D Fine-Scale Map of Present-Day Surface Displacements in Italy as Expressions of Geodynamic Processes Remote Sens. 2019, 11, 394; doi:10.3390/rs11040394

Hammond and D’Agostino (2020) GPS Imaging of Mantle Flow-Driven Uplift of the Apennines, Italy in press.

Rosenbaum e Lister (2004) Formation of arcuate orogenic belts in the western Mediterranean region. Geol. Soc. Am. Spec. Pap. 2004, 383, 41–56.

Serpelloni et al (2013). Vertical GPS ground motion rates in the Euro-Mediterranean region: New evidence of velocity gradients at different spatial scales along the Nubia-Eurasia plate boundary. J. Geophys. Res., 118, https://doi.org/10.1002/2013JB010102.

mercoledì 20 luglio 2022

Il punto di vista di un geologo nei dialoghi sul riscaldamento globale: le 6 domande ai climascettici


Questo è il terzo, e conclusivo, di una serie di 3 post sul riscaldamento globale e i climascettici, sul "dibattito che non dovrebbe esserci", tanti sono gli indizi e tale è l'unione della comunità scientifica sulla questione. 
il primo post ha introdotto la questione
il secondo post contiene delle risposte che ho dato ad un climascettico
il terzo (questo) contiene delle domande che io pongo ai climascettici

Queste domande sono state poste per la prima volta su Metropolitan Magazine qualche anno fa per conto di “La Scienza Risponde” e le ho riproposte in varie sedi: ora, io non pretendo di essere infallibile, ma è sempre successo che quando le ho poste, dopo discussioni anche abbastanza lunghe sui social, i climascettici si siano eclissati improvvisamente in vario modo e non mi hanno mai dato delle risposte precise punto per punto, ma solo delle frasi “disconnesse da quanto ho chiesto”, se non la classica risatina (risatine che ho visto anche nei commenti sui social sui post precedenti a questo). Faccio altresì notare che non è assolutamente vero che la Scienza sia impermeabile alle novità. E lo dimostra 60 anni fa l'adozione unanime della deriva dei continenti (o meglio delle tettonica delle placche): presentata una prova determinante nessuno l'ha più messa in discussione e ci sono scienziati che la raccontano così "mi sono iscritto all'università che i continenti erano fermi, ne sono uscito che si muovevano". Come dire: se venisse fuori una prova determinante che sul riscaldamento globale come comunità scientifica ci siamo sbagliati, come nel 1960 il paleomagnetismo per la deriva dei continenti, non ci sarebbero problemi ad un cambio di paradigma sull'argomento.

Il riscaldamento globale sta clamorosamente influendo sulla distribuzione delle piogge: non solo l’Europa ci sono evidentissimi problemi dovuti alla siccità (anche se dobbiamo registrale pure la presenza dei “no sicc”), ne leggiamo tutti i giorni in tutti i continenti. E questo in un quadro in cui la popolazione mondiale continua a crescere. E continuano comunque ad esserci i climascettici, ovviamente più fuori dall’ambiente scientifico che dentro. Climascettici poi che misteriosamente sostengono che coloro i quali parlano dl riscaldamento globale a causa delle emissioni di gas-serra sarebbero una chiesa o peggio "una setta". A me pare proprio il contrario, vabbè... poi ci sono quelli che non c'è la siccità (o è provocata ad arte), etc etc... Annoto che c'è una percentuale molto elevata di climascettici fra complottisti, terrapiattisti e quant'altro, oltre a qualcuno con un deciso bias politico totalmente privo di cultura scientifica.
Quindi queste domande sono rivolte proprio ai climascettici: trattano del rapporto fra CO2 e temperature globali nella storia della Terra (appunto, sono domande dal punto di vista del geologo). Le domande, ovviamente, hanno tutte una risposta (talvolta implicita) e queste risposte sono perfettamente descritte dai modelli odierni. Ma mi piacerebbe avere il loro punto di vista.
Invito a non rispondere con la nuova teoria che le emissioni di CO2 siano un risultato del… riscaldamento degli oceani (dovuto a cosa non si sa). A parte che dal punto di vista geochimico le indagini isotopiche dimostrano che non sia così, non mi è chiaro poi come possano gli oceani emettere CO2 e nel frattempo… diventare più acidi e provocare fenomeni di eutrofizzazione... 
Ma veniamo alle domande!


Il paradosso del Sole Debole di Sagan e Mullen (1972): come sarebbe stato possibile
prima di 2 miliardi di anni fa avere oceani e non una Terra a palla di neve senza un forte effetto serra?

[1] IL PARADOSSO DEL SOLE DEBOLE. Come fa vedere il grafico qui sopra, con l’atmosfera attuale e una irradiazione solare più debole il pianeta sarebbe stato irrimediabilmente coperto dal ghiaccio fino a circa 1 miliardo e mezzo di anni fa. Invece la vita era già presente almeno 3.8 miliardi di anni fa, quando sicuramente esistevano già da centinaia di milioni di anni oceani liquidi. È il cosiddetto “paradosso del Sole debole” (Sagan e Mullen, 1972). La domanda quindi è: come sarebbe stato possibile senza una atmosfera ad alto contenuto di gas – serra (oltre il 90% di CO2)? 
Ricordo per inciso che quella atmosfera era riducente e quindi anche il metano prodotto dagli Archaea poteva rimanere tranquillamente a lungo in atmosfera (e gli Archaea in una atmosfera ossidante non potevano certo vivere…) e l’effetto-serra del metano è decisamente importante. Questo secondo grafico ci fa vedere il contributo del metano: a seconda del suo tenore si poteva passare da una Terra libera di ghiacci a una “Terra palla di neve” a seconda dei casi.

Poi venne il Grande Evento Ossidativo: ai meccanismi di sequestro normale del CO2 (oceani, sedimenti) si aggiungono nuovi processi che consumano di CO2 nel sistema – Terra (per esempio fotosintesi, tettonica delle placche che porta a “nuove” rocce magmatiche ricche in silice, formaizone di rocce carbonatiche. Il tenore di CO2 scende, l’atmosfera diventa ossidante e per questo crolla il tenore di metano (ne ho parlato qui)

[2] Ed ecco LA GLACIAZIONE HURONIANA. 2,3 miliardi di anni fa a seguito del Grande Evento Ossidativo crollano il CO2 e il CH4 atmosferici e inizia la glaciazione huroniana. Sarà un caso? La domanda quindi è: perché la glaciazione huroniana inizia proprio dopo un crollo del tenore atmosferico di CO2 finisce con l’iniezione massiccia di CO2 in atmosfera, come probabilmente i successivi episodi di terra-palla-di-neve del criogeniano 700 milioni di anni fa? (ad esempio il Marinoano, Lan et al, 2022). Annoto che la probabile fonte delle emissioni è una Large Igneous Province, un immenso espandimento basaltico di centinaia di migliaia di km cubi di magmi).
la storia del tenore atmosferico di CO2 negli ultimi 400 milioni di anni


[3] ALTRI MOMENTI “CALDI” NELLA STORIA “RECENTE”. La fase a maggior tenore di CO2 atmosferico nel fanerozoico, avviene all’inizio del Triassico, e corrisponde al momento più caldo degli ultimi 500 milioni di anni (Yadong Sun et al 2012). La domanda quindi è: come si spiega questo riscaldamento diversamente dalla forzante climatica delle emissioni di CO2 da parte dei basalti della Siberia, che oltretutto ha causato lo scioglimento finale delle calotte del permo-carbonifero e le relative emissioni del CH4 (e del CO2) che vi erano stoccati? 

[4] CO2 E CALORE NEL MESOZOICO E NEL PLIOCENE. Notoriamente nel Mesozoico e nel Terziario la fascia climatica tropicale era ben più larga di adesso. La domanda quindi è duplice: perché nel Mesozoico e, venendo in tempi più recenti, nel Pliocene, c’era più CO2 atmosferico e il clima era ben più caldo di oggi? Quali altre forzanti ci potrebbero essere per giustificarlo?

[5] CORRELAZIONE TRA TEMPERATURE E TENORE DI CO2 DAL CENOMANIANO A SEGUIRE. Questa domanda segue la precedente: il limite Cenomaniano - turoniano corrisponde a un massimo sia di temperature che di CO2 atmosferico. Da quel momento, sia pure in un contesto ben più caldo di quello attuale,  da quel momento è iniziata una diminuzione di entrambe.  Quindi la domanda è: perché dal Cenomaniano (inizio del Cretaceo superiore) in poi sono diminuiti di pari passo temperature globali e tenore atmosferico di CO2?


Tenore di CO2, temperature del fondo oceanico e il pH degli oceani nel terziario da Meckler et al 2022


[6] RISCALDAMENTI ED IMMISSIONI DI CO2 NELL’ATMOSFERA. Questo grafico che dscrive il tenore di CO2 nel Terziario è preso da un lavoro appena uscito di Meckler et al (2022). Si nota molto facilmente come le fasi più calde (il PETM, passaggio Paleocene – Eocene, il MECO (Optimum climatico dell’Eocene medio) e il lieve picco nel Miocene corrispondano pure a momenti a temperatura maggiore. Per il PETM la correlazione con le emissioni dovute alla attività della Large Igneous Province dell’Atlantico settentironale sono chiare, anche se il picco del CO2 sembra precedere il limite Paleocene – Eocene: è in effetti possibile che un parte delle emissioni siano dovute non direttamente ai magmi, ma alle prime manifestazioni vulcaniche, le quali avrebbero provocato la combustione degli idrocarburi formatisi in precedenza nel rift (“compagni” di quelli della Norvegia e nella costa atlantica canadese). Per il MECO la correlazione vulcani – CO2 è incerta. Non esiste una Large Igneous Province dell’epoca e qualcuno ha ipotizzato un legame con l’acme del magmatismo di arco in Iran (Van den Boon et al, 2021). Comunque, vulcani o no, resta il fatto che al MECO un brusco picco delle temperature è sincrono a un alto tenore di CO2 atmosferico. Non ci sono invece dubbi nel Miocene nella corrispondenza fra picco di CO2, picco di temperautee e fase acuta della messa in posto (e quindi delle emissioni) dei Basalti del Columbia River, l’ultima Large Igneous Province. La domanda quindi è: perché bruschi riscaldamenti che hanno interrotto questo trend di raffreddamento come alla fine del Cretaceo, al passaggio Paleocene – Eocene, all’optimum climatico del Miocene e altri eventi minori corrispondono sempre a violente immissioni in atmosfera di CO2 (almeno in due casi da Large Igneous provinces)?
In calce si nota anche che all'aumento del CO2 corrisponde pure un aumento dell'acidità degli oceani, per cui nelle fasi ad alto tenore di CO2 gli oceani lo ASSORBONO e non lo emettono. 

Insomma, cari climascettici, per le domande che vi ho posto trovate una soluzione alternativa che escluda il ruolo dei gas-serra nel controllo delle temperature globali. 


BIBLIOGRAFIA CITATA

Lan et al (2022). Massive Volcanism May Have Foreshortened the Marinoan Snowball Earth Geophysical Research Letters, 49, e2021GL097156

Meckler et al (2022). Cenozoic evolution of deep ocean temperature from clumped isotope thermometry. Science 377, 86-90

Sagan e Mullen (1972). Earth and Mars: Evolution of Atmospheres and Surface Temperatures. Science 177, 52-56

Van der Boon et al (2022). Exploring a link between the Middle Eocene Climatic Optimum and Neotethys continental arc flare-up. Clim. Past, 17, 229–239
 
Yadong Sun et al. (2012). Lethally Hot Temperatures During the Early Triassic Greenhouse Science 338, 366 - 370; DOI: 10.1126/science.1224126