Terremoti in Italia nel 2019: circa 2000 quelli registrati sopra magnitudo 2

Il numero e la localizzazione dei terremoti registrati in Italia negli ultimi anni

In questa breve nota si rappresenta e si discute brevemente la distribuzione dei terremoti di magnitudo da due in poi, avvenuti in Italia e zone limitrofe, dapprima per l’anno 2019 e poi considerando gli ultimi dodici anni, ossia dal 2008. In particolare, si analizza il numero complessivo osservato per anno, la localizzazione, e la frequenza relativa delle magnitudo. Tutti i dati qui usati sono ottenuti dall'Osservatorio Nazionale Terremoti (ONT) dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) attraverso il relativo sito. 

I terremoti del 2019

A partire dai dati registrati dal giorno 01/01/2019 al giorno 31/12/2019 si è costruita la mappa dei circa 2000 terremoti, avvenuti in Italia e nelle zone limitrofe, con magnitudo (M) maggiore o uguale a due, e occorsi a qualunque profondità. Tale mappa è rappresentata in Figura 1 (sinistra), in cui i cerchi sono centrati sugli epicentri dei terremoti registrati e il diametro proporzionale alla magnitudo di ciascun evento sismico.

Figura 1. A sinistra la mappa degli eventi sismici  registrati in Italia nel 2019 (sinistra); i rettangoli rossi evidenziano le zone dove è stato registrato il maggior numero di terremoti, il blu gli eventi a magnitudo maggiore (sequenza dell’Albania); la stella gialla è l’epicentro del terremoto del Mugello. A destra la distribuzione della frequenza relativa dei terremoti del 2019.

Terremoti nel 2019: appennino e arco calabro le zone più colpite

Sulla base di tale mappa, è possibile fare una serie di considerazioni. Prima di tutto, si osserva che la distribuzione spaziale è tutt’altro che uniforme su tutto il territorio, ma si concentra negli Appennini e lungo l’arco calabro (i due rettangoli rossi in figura). Infatti, come ben noto da studi sismologici, in queste regioni ci si aspetta il maggior numero di terremoti. D’altra parte, le zone con la minore sismicità osservata sono in Sardegna, e in parte della Puglia e delle regioni del nord-ovest. Gli eventi con magnitudo più alta registrati, con un picco di M = 6,2 verificatosi il ventisei novembre, sono in realtà avvenuti all’esterno dei confini italiani, in particolare sulla costa albanese settentrionale ed in Bosnia come indicato dal rettangolo blu in Figura 1. L’evento con magntitudo maggiore registrato all’interno del territorio italiano è il terremoto del Mugello (M = 4,5) verificatosi il nove dicembre con epicentro nel comune di Scarperia e San Piero (Firenze). 

172 i terremoti oltre magnitudo 3

La frequenza delle magnitudo dei terremoti si può rappresentare con degli istogrammi (Figura 1, destra), in cui ciascun istogramma riferito a un intervallo di magnitudo rappresenta i terremoti di magnitudo superiore all’estremo sinistro dell’intervallo. Ad esempio, il secondo rettangolo da sinistra dell'istogramma rappresenta tutti i terremoti di magnitudo superiore a tre (172). E’ evidente che all’aumentare di una unità di magnitudo il numero di terremoti osservati diminuisce di un ordine di grandezza, analogamente a quanto osservato in molte parti del mondo, e fa sì che, per fortuna, i terremoti che rilasciano più energia alla sorgente sono anche più rari, come si approfondirà nel seguito. 

Gli ultimi dodici anni di terremoti

Si analizzano ora i terremoti avvenuti negli ultimi dodici anni. In particolare, la Figura 2 riporta le mappe dei terremoti anno per anno, a partire dal 2008. Si noti come la distribuzione di tali eventi sul territorio, pur differenziandosi anno per anno, presenta comunque delle caratteristiche persistenti. In particolare, le mappe presentano sempre la stessa forma, con sostanzialmente sempre le stesse zone maggiormente interessate dall'attività sismica. 

Si noti che il numero di eventi si assesta sempre intorno a circa duemila, ma con tre significative eccezioni. Esse sono in corrispondenza delle più importanti sequenze sismiche avvenute in Italia negli ultimi 12 anni. Infatti, il numero totale sale a circa 5000 nel 2009, in corrispondenza della sequenza di L’Aquila il cui terremoto principale è stato M = 6,3.

Il numero totale è pari a circa 4500 in corrispondenza della sequenza dell’Emilia-Romagna (2012), che ha avuto un evento principale di M = 6.

Il numero di terremoti sale fino a quasi 12000 per la sequenza dell’Italia centrale del 2016 che è stata caratterizzata da un evento principale di magnitudo M = 6,5. Tale sequenza è perdurata anche per parte del 2017, come si evince dall'elevato numero di terremoti per quell'anno. Non è un caso che gli anni con le sequenze che hanno il terremoto principale di magnitudo maggiore registrino il maggior numero di terremoti, ma deriva dalla ben nota caratteristica dei terremoti di avvenire concentrati nello spazio e nel tempo. 

Figura 2. Distribuzione spaziale dei terremoti in Italia negli ultimi dodici anni.

La Figura 3 riporta la distribuzione degli eventi sismici in termini di frequenza relativa (cumulativa, come sopra) per le magnitudo osservate negli ultimi dodici anni (analogamente a quanto fatto nel pannello di destra di Figura 1 per il 2019).

Si noti che tali distribuzioni appaiono, a prima vista, simili. Per meglio apprezzare questa similitudine, è opportuno calcolare un noto parametro sismologico, di solito indicato come b, che rappresenta la pendenza della retta di regressione tra il logaritmo (in base 10) del numero totale di terremoti N _M≥m di magnitudo maggiore o uguale ad una certa soglia m, e la soglia di magnitudo stessa:

log (N _M≥m ) = a-b x m (1)

Questa è la famosissima relazione di Gutenberg-Richter che descrive essenzialmente la proporzione relativa tra terremoti grandi e piccoli osservati in una certa regione. Mentre il parametro b dipende dal numero totale di terremoti osservati, il valore di a è prossimo all'unità per terremoti registrati in aree molto vaste; ciò vuol dire che il numero di terremoti di magnitudo maggiore ad un certo valore m è circa dieci volte superiore al numero di terremoti con magnitudo uguale o maggiore a m+1.
Dall’analisi dei dati in Figura 3 si vede che b oscilla quasi sempre intorno al valore unitario in tutti gli anni e ciò suggerisce che la frequenza nel tempo dei terremoti per classe di magnitudo sia rimasta praticamente invariata. L’anno nel quale il valore di b si allontana maggiormente dal valore unitario è proprio il 2019 dove b = - 0,786. Come già affermato in precedenza, e come si evince da Figura 1, il 2019 è stato caratterizzato dai terremoti più forti avvenuti fuori dai confini italiani ed in particolare localizzati sulla costa settentrionale dell’Albania. È noto che sequenze importanti avvenute fuori dai confini nazionali possano essere fortemente incomplete per le basse magnitudo, portando a stimare valori distorti di b. Se infatti nel calcolo di b si escludono i ventuno eventi menzionati, il valore della pendenza si avvicina all’unità ed è pari a - 1,058.

Alcune considerazioni emerse dall'analisi degli ultimi dodici anni di terremoti

Si è analizzata, brevemente, la localizzazione e la frequenza relativa delle magnitudo dei terremoti avvenuti in Italia negli ultimi dodici anni, così come registrati dall'ONT dell'INGV. Tale analisi mostra, come atteso, che la localizzazione riflette, invariabilmente, le zone in cui ci si attende la maggiore sismicità, al punto tale che le mappe spaziali di sismicità hanno un aspetto molto simile anno per anno. D’altra parte, il numero osservato di terremoti per anno dipende fortemente da eventuali sequenze sismiche che hanno avuto un terremoto principale di magnitudo importante nell’anno considerato. Negli anni in cui non si hanno sequenze con terremoti principali di magnitudo medio alta, il numero di terremoti osservati è circa 2000; tale numero è da due a sei volte superiore negli anni con almeno un terremoto di magnitudo pari a 6 o superiore. Ciò è dovuto al fatto che più alta è la magnitudo di un terremoto, più è numerosa la sequenza sismica cui esso appartiene. Infine, la distribuzione relativa della magnitudo dei terremoti è sempre intorno a quanto ci si aspetta in base ai modelli consolidati, i quali prevedono che all’aumentare di una unità della magnitudo il numero di terremoti osservati con magnitudo superiore decresca di circa dieci volte.

Figura 3. Frequenza relative per classi di magnitudo dei terremoti osservati negli ultimi dodici anni in Italia.