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Tsunami: INGV eccellenza internazionale per allerta e pericolosità

Due studi pubblicati nel mese di marzo 2021 testimoniano come il nostro Istituto di Geofisica e Vulcanologia costituisca un centro di riferimento internazionale per il monitoraggio e il grado di pericolosità di tsunami che, quantunque fenomeni rari, non sono improbabili e dalle potenziali catastrofiche conseguenze, specie nel bacino del Mediterraneo.

“Poco dopo l’alba, un terremoto scosse la stabilità della terra, preceduto da incessanti e violenti fulmini. Il mare se ne andò lontano e si ritirò volgendo indietro le onde […] molta gente si aggirava tra quel che rimaneva d’acqua per prendere pesci e specie simili, allorché i flutti tumultuosi come se fossero sdegnati per essere stati rimandati indietro, si sollevarono e si abbatterono violentemente su isole e coste della terraferma, spianando numerose città e case ovunque le rinvenissero […] Infatti, rifluita la massa d’acqua quando meno te lo saresti aspettato, vi furono migliaia di morti annegati ed alcune navi, in seguito ai vortici delle acque che tornavano indietro, quando la loro collera si esaurì, risultarono affondate e i corpi dei naufraghi giacevano sulla schiena o proni. Altre grandi navi, allontanate in mare aperto dalla violenza dei venti, finirono in cima ai tetti (come avvenne ad Alessandria) ed altre furono portate all’interno fino a due miglia […]”
(Ammianus Marcellinus, Res Gestae, Liber XXVI, 10, 16-17-18-19).

È la descrizione di quel che avvenne ad Alessandria d’Egitto il 21 luglio del 365 d.C. (“giorno dell’orrore”), fatta dallo storico latino, testimone oculare. Il maremoto che devastò la città al delta del Nilo con onde alte 12m che penetrarono nell’entroterra per circa 3Km, si verificò a seguito del terremoto (magnitudo ricostruita tra 8.3 e 8.5) che si verificò a sud dell’isola di Creta. Lo tsunami fu di così ampia portata che causò l’annegamento di circa 45.000 persone in tutto il bacino del Mediterraneo orientale fino alla Croazia, di cui circa 5.000 nella sola Alessandria.

Anche in epoche storiche più recenti il Mediterraneo è stato interessato da eventi di maremoti disastrosi, in particolare quelli che si verificarono in Italia per effetto del terremoto del 6 febbraio 1783 che investì il tratto di costa tirrenica compreso tra Scilla e Bagnara Calabra con onde alte 6-8m, e di quello del 28 dicembre 1908 che interessò la stessa area raggiungendo in alcuni punti i 10m d’altezza.

Le immagini televisive dello tsunami sulle coste dell’Oceano Indiano con onde alte fino a 15m, conseguente il terremoto del 26 dicembre 2004 di magnitudo 9,1 al largo della costa nord-occidentale di Sumatra (Indonesia) sono impresse nella nostra memoria per essere stato uno dei più catastrofici disastri naturali dell’epoca moderna (230.000 le vittime). Come, peraltro, quelle dello tsunami con onde di oltre 10m che l’11 marzo 2011 ha sconvolto la costa nord-orientale di Honshu, l’isola più grande del Giappone, dopo il terremoto di magnitudo 8.9, e che ha provocato anche un’emergenza nucleare per l’allagamento della centrale atomica di Fukushima.

Eventi simili, per quanto rari, non sono da escludere e devono essere attentamente monitorati nell’area del Mediterraneo, dove nel corso degli ultimi due secoli la pressione antropica sulle coste si è notevolmente accentuata, specie lungo la nostra penisola, con insediamenti che oltre alla precarietà conseguente innalzamento del livello del mare entro la fine del secolo per effetto del riscaldamento globale, potrebbero subire conseguenze pesantissime da eventuali tsunami.

Valutare il funzionamento del sistema di allerta tsunami nell’area del Mediterraneo, riflettere sulle criticità emerse e individuare le aree di miglioramento da porre in essere,  costituiscono il focus dello Studio From seismic monitoring to tsunami warning in the Mediterranean Sea” pubblicato il 31 marzo 2021 sulla rivista Seismological Research Letters sulle condotto dal gruppo di ricerca del Centro Allerta Tsunami dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (CAT-INGV).

Quello dovuto agli tsunami è un rischio poco noto ma presente anche nei nostri mari – ha spiegato Alessandro Amato, Responsabile del CAT-INGV e principale autore dello Studio – Si tratta di eventi rari ma con un potenziale distruttivo enorme. Scopo dello studio è di analizzare le procedure attualmente in uso al Centro Allerta Tsunami e identificare gli strumenti per migliorare il servizio rendendolo più rapido ed efficiente. Abbiamo analizzato centinaia di terremoti nel mondo e alcune decine nell’area di competenza del CAT, cioè il Mar Mediterraneo. Alcuni dei terremoti più forti avvenuti tra il 2017 e il 2020, periodo di operatività del CAT, hanno generato degli tsunami di modesta entità. In un paio di casi, cioè nel 2017 e nel 2020 tra la Grecia e la Turchia, sono state osservate inondazioni fino a due metri di quota; nel caso del recente terremoto di magnitudo 7 a Samos [ndr: 30 ottobre 2020] si sono registrati danni ingenti e una vittima dovuti allo tsunami. I messaggi di allerta tsunami sono stati inviati dal CAT tra 7 e 10 minuti dopo l’occorrenza dei terremoti, un tempo utile per permettere l’evacuazione in quasi tutte le aree costiere potenzialmente interessate dallo tsunami”.

Il CAT è parte del Sistema di Allertamento nazionale per i Maremoti di origine sismica che è stato istituito nel 2017 dalla Presidenza del Consiglio dei Ministri; che ha affidato al Dipartimento della Protezione Civile nazionale il coordinamento delle attività con l’INGV e l’Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale (ISPRA). 

Il CAT-INGV è uno Tsunami Service Provider del Gruppo Intergovernativo NEAMTWS (North-East Atlantic, Mediterranean and connected seas Tsunami Warning System) che agisce con il coordinamento dell’IOC (Intergovernmental Oceanographic Commission) dell’UNESCO. In caso di potenziale tsunami, il CAT invia i messaggi di allerta al DPC italiano e a numerosi Stati membri dell’UNESCO dell’area euro-mediterranea.

Il monitoraggio degli tsunami di origine sismica -ha proseguito e Amato, “viene effettuato a partire dall’analisi in tempo reale dei forti terremoti. A tal fine utilizziamo tecniche sismologiche che consentono il calcolo rapido delle coordinate ipocentrali e della magnitudo di ogni terremoto che avviene in mare o sulle coste del Mar Mediterraneo”.

Lo studio ci ha permesso di individuare alcuni elementi che consentiranno di velocizzare le procedure di calcolo riducendo i tempi dell’allerta, pur mantenendo un buon grado di accuratezza delle stime – ha concluso il responsabile CAT-INGV – Infine, è stata enfatizzata l’importanza di colmare l’ultimo segmento della catena di allertamento, quella che deve consentire ai messaggi di allerta di raggiungere il cittadino. Un aumento della consapevolezza riguardo al rischio tsunami e una preparazione specifica della popolazione sono strumenti necessari per la riduzione del rischio”.

Qualche giorno prima, su Frontiers on Earth Science, è comparso l’articoloThe Making of the NEAN Tsunami Hazard Model 2018 (NEAMTHM18)” che descrive il primo Modello di pericolosità da tsunami generati da terremoti per l’intera area NEAM (Oceano Atlantico nord-orientale, Mar Mediterraneo e mari connessi fino al Mar Nero).

Il modello è frutto del Progetto Europeo TSUMAPS-NEAM, coordinato dall’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) e finanziato dalla Protezione Civile Europea (DG-ECHO). NEAMTHM18 è di particolare interesse per l’Italia poiché è stato utilizzato come base per la pianificazione di protezione civile sulle nostre coste, nonché per la gestione dell’evacuazione della popolazione in risposta ad una eventuale allerta tsunami diramata dal SiAM, il Sistema di Allertamento nazionale per i Maremoti generati da eventi sismici, di cui è parte il CAT-INGV.

Nel modello NEAMTHM18, il calcolo della pericolosità da tsunami per le coste oggetto dello studio è stato strutturato in quattro fasi – ha spiegato Roberto Basili, coordinatore del progetto TSUMAPS-NEAM per l’INGV e principale dell’articolo – lo sviluppo del modello probabilistico sul verificarsi di un terremoto; la simulazione numerica della generazione e propagazione delle onde di tsunami in mare aperto; la modellazione statistica della probabilità di inondazione delle coste analizzate; l’aggregazione dei diversi stadi finalizzata alla quantificazione delle curve di pericolosità”.

Le curve di pericolosità forniscono una stima della probabilità che uno tsunami di diverse altezze colpisca in futuro le coste dell’area NEAM. Il modello viene presentato esprimendo anche l’incertezza che caratterizza queste stime di pericolosità, con una sorta di “barra di errore” per ognuno dei valori di probabilità stimati. Nella definizione e nel calcolo delle curve di pericolosità sono stati presi in esame 2.343 punti di interesse distribuiti lungo le coste del NEAM a una distanza media di circa 20 chilometri l’uno dall’altro. A partire da queste curve, si possono realizzare mappe di probabilità per diversi livelli di altezza massima di inondazione e mappe di pericolosità relative al periodo di ritorno medio del maremoto. Alcuni esempi, insieme alla necessaria documentazione, sono riportati nel sito web del modello e sono consultabili attraverso uno strumento interattivo dedicato.

Dall’analisi delle curve di pericolosità emerge che nell’area NEAM sono possibili valori dell’inondazione di alcuni metri.
“In particolare, nel 37% dei punti in cui è stata calcolata la pericolosità nel Mar Mediterraneo potrebbe verificarsi, mediamente ogni 2.500 anni, un evento che supera un’altezza di inondazione di un metro. I punti dove si potrebbero avere più frequentemente altezze anche maggiori si trovano sulle coste libiche, egiziane, cipriote e greche, nonché sulle coste italiane del Mar Ionio – ha concluso Basili – Nell’Atlantico nord-orientale, i punti caratterizzati da una pericolosità relativamente elevata si trovano sulle coste della Mauritania e del Golfo di Cadice. Nell’intera area NEAM, quindi considerando anche le coste del Mar Nero e dell’Oceano Atlantico, le aree in cui si possono avere, nello stesso intervallo di tempo, altezze dell’inondazione superiori a un metro corrispondono al 30% dei punti analizzati”.

Il modello NEAMTHM18 rappresenta dunque un primo importante passo per avviare valutazioni locali più dettagliate della pericolosità e dei conseguenti rischi da inondazioni generate da tsunami nell’area NEAM, essendosi già posto come punto di partenza per contribuire alla progettazione di mappe di evacuazione per il sistema di allertamento nazionale per i maremoti.

In copertina: Una “Vue d’Optique” (un’incisione su rame colorata a mano per l’uso in una Lanterna magica) che mostra le navi sulle acque agitate dello Stretto di Messina durante il terremoto del 1783 che causò più di 35.000 vittime con l’iscrizione: “Le célebre, pour les vaisseaux autre fois si dangereux détroit de faro di Messina. / Comme il étoit par le terrible tremblement de terre du 5. Février 1783. Détendu de 4 lieues d’Italie Le fameux Ecueil de Scylla, et les deux Fanaux De deux Côtés de la / Carybdes étant ou engloutis ou réduits en Décombres, Et tout ayant changé de face” (Musée national de la Marine di Francia).

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