Ai Campi Flegrei è stato elaborato un modello per interpretare la sismicità della caldera

I ricercatori hanno elaborato il nuovo modello INGV-GFZ in grado di riprodurre l'andamento passato della sismicità ai Campi Flegrei e che permette di elaborare previsioni probabilistiche sulla frequenza dei terremoti e sulla magnitudo massima attesa su una scala temporale che va da settimane e mesi.

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A cura di Ilaria Polastro

I ricercatori sono riusciti a sviluppare un modello che riproduce l’andamento della sismicità presso la caldera dei Campi Flegrei nel passato, per quanto riguarda sia i terremoti di magnitudo superiore a 3 avvenuti dal 1960 a oggi sia quelli più deboli che si sono verificati a partire dal 2005. Il modello è anche in grado di fornire previsioni probabilistiche sulla frequenza dei terremoti e sulla magnitudo massima attesa su una scala temporale che va da settimane e mesi. Il nuovo studio, pubblicato sulla rivista Communications Earth and Environment, è opera dei ricercatori del Centro di Helmholtz per le Geoscienze del GFZ di Postdam, in Germania, e dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV).

La combinazione di due modelli per interpretare la sismicità dei Campi Flegrei

I ricercatori sono riusciti a spiegare la relazione non lineare tra terremoti e sollevamento, giustificabile con il comportamento di attrito e fratturazione delle rocce che emerge da esperimenti di laboratorio. Questo comportamento è descritto dal modello RS (Rate-and-State model), che riguarda l’andamento della sismicità sul lungo periodo, correlato al sollevamento e spiegabile con l’accumulo di stress nelle rocce. Gli sciami sismici osservati in un breve lasso di tempo sono invece legati all’interazione tra singoli terremoti e a intrusioni episodiche di fluidi nel sottosuolo. A questi sciami viene applicato il modello ETAS (Epidemic Type Aftershock Sequence), per la descrizione dal punto di vista statistico di come i terremoti interagiscano generando altri terremoti. Il nuovo studio ha il merito di combinare i due modelli in un unico modello in grado di riprodurre sia l’andamento dei terremoti con magnitudo superiore a 3 dal 1960 sia quelli più deboli con magnitudo inferiore a 0,5 verificatisi a partire dal 2005. Test basati su dati storici hanno poi dimostrato che questo modello ibrido permette di elaborare previsioni probabilistiche dei tassi sismicità e della magnitudo massima attesa su una scala temporale che va da settimane a mesi.

“Questo approccio di modellazione ibrido rappresenta quindi uno strumento promettente per migliorare la valutazione del rischio sismico nei Campi Flegrei e, potenzialmente, anche in altri sistemi vulcanici“,

afferma l’autore dello studio Sebastian Hainzl.

Le caratteristiche della sismicità ai Campi Flegrei

Dal 2005, la caldera dei Campi Flegrei ha subìto un sollevamento di oltre un metro e mezzo, accompagnato da un forte aumento dei terremoti superficiali. Il sollevamento e la sismicità associata sono attribuiti non alla risalita di magma, ma all’aumento di pressione dei gas a circa 3-4 km di profondità. La sismicità nell’area si manifesta anche sotto forma di sciami di terremoti, una concentrazione di scosse di intensità simile e moderata tipica di molte regioni vulcaniche, anziché come sequenze sismiche caratterizzate da una scossa principale con repliche meno forti. Analizzando cataloghi sismici e misurazioni altimetriche relative alla deformazione del suolo ai Campi Flegrei a partire dal 1905, i ricercatori hanno individuato anche un’altra caratteristica di questi terremoti: la loro frequenza non è aumentata semplicemente in modo proporzionale rispetto alla velocità con cui il suolo si è sollevato. C’è invece una relazione non lineare, caratterizzata da un rapporto crescente tra il tasso sismico e il tasso di sollevamento, con l’attività sismica in continua accelerazione.