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PaleoBAYES e PaleoEcA: Nuove Frontiere nella Stima della Magnitudo dei Terremoti del Passato

Rappresentazione grafica di un terremoto

In Breve

Cosa sono PaleoBAYES e PaleoEcA?
Sono un algoritmo e un database sviluppati per ricostruire la storia sismica dell'Appennino centrale.
Qual è l'approccio utilizzato da PaleoBAYES?
Utilizza un approccio probabilistico basato sull'inferenza bayesiana.
Qual è l'importanza di questi strumenti?
Permettono di ottenere stime più accurate e riproducibili del rischio sismico.

Un team di ricercatori dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) e della Southern University of Science and Technology (SUSTech) ha sviluppato due strumenti innovativi: l’algoritmo open source PaleoBAYES e il database PaleoEcA. Questi strumenti sono progettati per ricostruire la storia sismica dell’Appennino centrale, risalente a oltre 27.000 anni fa, prima dell’era dei sismografi.

PaleoBAYES utilizza un approccio probabilistico basato sull’inferenza bayesiana, integrando tre misurazioni geologiche fondamentali: il rigetto (spostamento della superficie), la lunghezza della rottura della crosta e l’età dell’evento sismico. Questo metodo consente di associare a ciascuna misura la relativa incertezza, producendo un intervallo di credibilità per ogni evento, piuttosto che una singola stima puntuale.

Il database PaleoEcA raccoglie informazioni su 44 paleoterremoti che hanno colpito l’Appennino centrale negli ultimi millenni. Attraverso l’analisi di questi eventi, PaleoBAYES tiene conto del degrado temporale delle tracce sismiche, cioè della probabilità che queste tracce si siano preservate nel tempo, che diminuisce con l’età. Inoltre, incorpora la distribuzione di frequenza delle magnitudo, come descritta dalla legge di Gutenberg-Richter.

Per i 44 eventi analizzati, l’incertezza al 95% nelle stime di magnitudo si attesta tipicamente nell’intervallo di ±0,3–0,7 unità. Un test condotto sul terremoto del Fucino del 1915 ha fornito una magnitudo stimata di M 6,83 ±0,13, in linea con i dati strumentali e macrosismici che indicano un valore compreso tra M 6,7 e M 7,0.

L’applicazione di questo metodo in Appennino centrale ha rivelato che le tracce geologiche osservabili tendono a campionare prevalentemente eventi di elevata intensità. Infatti, i terremoti con magnitudo inferiore a circa 6,5 hanno una probabilità molto bassa di lasciare tracce che possano sopravvivere fino ai giorni nostri. Pertanto, il catalogo paleosismologico tende a rappresentare la coda estrema della distribuzione delle magnitudo.

Integrando PaleoBAYES con il catalogo PaleoEcA, i ricercatori hanno creato uno strumento che permette di passare da stime deterministiche a valutazioni probabilistiche e riproducibili del rischio sismico. Questo approccio evidenzia l’importanza di considerare la soglia di completezza e di propagare rigorosamente le incertezze per evitare distorsioni sistematiche nelle valutazioni di pericolosità.

Questa innovazione rappresenta un passo significativo nella comprensione della storia sismica italiana, fornendo ai ricercatori e ai pianificatori strumenti più accurati per valutare il rischio sismico e migliorare la preparazione alle eventuali calamità naturali.

redazione

Autore della redazione di Prima Economia.

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