Considerazioni di ingegneria sismica in merito allo sciame in corso ai Campi Flegrei

Il fenomeno del bradisismo nei Campi Flegrei

I Campi Flegrei sono la caldera di un super-vulcano di circa quattro chilometri di diametro. È un luogo naturalisticamente meraviglioso e tra i più fertili d’Italia e per tale motivo è urbanizzato da millenni.

Gli imperatori romani vi avevano praticamente trasferito il centro del potere, rendendo la città di Baia forse più importante della stessa Roma per un certo periodo. D’altra parte, per effetto del vulcano, il suolo va continuamente (nei millenni) su e giù, tanto che la Baia romana è ora una città sommersa.

Questo relativamente lento movimento del suolo, lento rispetto ai terremoti, va sotto il nome di bradisismo, la cui etimologia è proprio terremoto lento.

La lenta deformazione del suolo corrisponde alla sollecitazione degli strati più superficiali della crosta terrestre che può risultare in fratture improvvise, con conseguente rilascio di energia sotto forma di onde meccaniche, cioè terremoti nella più comune accezione del termine.

Spesso si distingue tra terremoti in area tettonica, dove la deformazione della crosta è legata alla deriva delle zolle, da quelli nelle aree dove la deformazione della crosta è legata alla pressione di fluidi derivanti dal vulcanismo.

Dal punto di vista dell’ingegneria sismica questa distinzione è relativamente poco rilevante, se non per il fatto che i terremoti vulcanici tendono a essere mediamente più superficiali di quelli in area tettonica e con una attenuazione con la distanza dalla sorgente sismica relativamente rapida. Anche la magnitudo massima osservabile in area vulcanica è un argomento discusso e per cui, forse, è necessaria una distinzione rispetto alle aree tettoniche.

Campi Flegrei: un viaggio nella storia e nelle caratteristiche geologiche di quest'area vulcanica
Nel cuore del Mediterraneo, a pochi chilometri dalla storica città di Napoli, si estende uno dei luoghi più affascinanti del mondo geologico: i Campi Flegrei. Un focus sulle origini e sull'evoluzione dei fenomeni vulcanici e sismici che hanno caratterizzato questa zona.

L'attuale sciame sismico

Ai Campi Flegrei è attualmente in corso uno sciame sismico che sta sollevando pubblico interesse. In particolare, dopo una fase di relativa quiete che continuava dagli anni Ottanta, intorno al duemilacinque il suolo ha cominciato a sollevarsi in modo sempre più veloce.

In questo momento (la fine del 2023) il tasso di deformazione è di circa quindici millimetri al mese (in situazioni di sollevamento passate il tasso misurato è stato anche dieci volte tanto).

Secondo i vulcanologi, questa deformazione è dovuta (probabilmente) a un degassamento del magma, che per il momento rimane in profondità, cioè non è legato a una possibile eruzione imminente (dott.ssa Francesca Bianco, Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, comunicazione personale).

Tuttavia, ciò ha fatto registrare (dati dello Osservatorio Nazionale dei Terremoti ), dall’inizio di questa fase (tranne qualche sporadico evento precedente), circa settecento terremoti di magnitudo maggiore a 0.3 (anche se i dati non sono verosimilmente completi per le magnitudo sotto 2), di cui più della metà solo nel 2023 (si veda la Figura 1).

I terremoti seguono all’incirca la legge di Gutenberg-Richter, osservata tipicamente anche in area tettonica, per cui all’aumentare di una unità di magnitudo il numero si riduce di circa un fattore dieci. Ciò è mostrato in Figura 2 dove sono riportati i terremoti accaduti nel 2023 di magnitudo maggiore di due.

Questo grande numero di terremoti, come è atteso, ha fatto registrare alcuni terremoti di magnitudo (nella scala magnitudo durata) maggiore o uguale a tre, di cui sette tra metà agosto e il due ottobre, con una distanza nel tempo che è la più piccola osservata finora.

Due sono di magnitudo durata maggiore o uguale a quattro. Alcuni di questi eventi sono stati distintamente avvertiti anche nella vicinissima, e popolatissima, città di Napoli e hanno causato pubblica apprensione e attenzione delle amministrazioni locali e nazionale. La magnitudo 4.2 corrisponde anche alla massima magnitudo registrata nell’ultima crisi bradisismica del 1984 e di cui c’è diffusa memoria nell’area.

Fortunatamente i Campi Flegrei sono molto ben strumentati, sia dal punto di vista sismico che vulcanico, e tra i vari sistemi che controllano la dinamica dell’area c’è la Rete Accelerometrica Nazionale (RAN) del Dipartimento della Protezione Civile della Presidenza del Consiglio dei Ministri.

Nella Figura 3 si mostrano alcune stazioni della rete RAN nell’area.

Nella Tabella 1 sono riportati i quattro eventi che tra quei sette discussi sopra hanno dato luogo a registrazioni accelerometriche rese disponibili attraverso il portale RAN .

Ciò consente di analizzare più nel dettaglio lo scuotimento nei terremoti più forti recentemente registrati nell’area. A questo proposito, nelle figure dalla 5 alla 8, si mostrano i segnali delle tre componenti e i relativi spettri di risposta dei quattro terremoti in questione registrati alla stazione della RAN più vicini all’epicentro o con l’accelerazione di picco al suolo (PGA) massima per quel terremoto. (In tutte le figure EW, NS e UD, indicano le componenti est-ovest, nord-sud, e verticale, del moto sismico.)

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All'interno l'analisi degli spettri.