INGV: Ricostruzione dello scuotimento sismico durante il terremoto in Umbria del 29 Aprile 1984

Il 29 aprile 1984 alle ore 5:03 GMT, un terremoto di magnitudo momento Mw 5.6 colpì l’Umbria settentrionale. La scossa fu avvertita in una vasta area dell’Italia centrale e coinvolse più di 300.000 persone. Le città ed i paesi maggiormente danneggiati furono Assisi, Gubbio, Perugia, Città di Castello, Valfabbrica, Umbertide, con valori di intensità macrosismica fino al VII grado MCS (Figura 1, Database Macrosismico Italiano v2.0). L’evento causò numerosi danni ad edifici, principalmente in cattivo stato di conservazione, vecchi fabbricati e case coloniche. Anche il patrimonio storico subì gli effetti del terremoto e si determinarono crolli e lesioni in abbazie, castelli, santuari e resti archeologici disseminati nel territorio (Catalogo dei Forti Terremoti in Italia, CFTI5Med).

L’epicentro dell’evento è stato localizzato nei pressi della città di Gubbio, ad una profondità stimata di 6 km. La conca di Gubbio si trova al centro della catena appenninica settentrionale, dominata dalla presenza di faglie con meccanismo focale normale, risalenti al Quaternario, orientate in direzione NO-SE, con immersione Sud-Ovest (Figura 2).

In questa zona, nel passato si sono verificati numerosi eventi di media intensità, fra cui il terremoto del 1751 di Gualdo Tadino, la cui magnitudo è stimata pari a 6.3.

Si ipotizza che l’evento del 1984 abbia rotto una porzione delle faglie che bordano il bacino di Gubbio, per una lunghezza di circa 10 km, con un meccanismo di rottura normale.

L’evento è stato registrato da 8 stazioni accelerometriche, equipaggiate con strumenti analogici, all’epoca gestite dalla società elettrica ENEL e oggi dal Dipartimento della Protezione Civile (Figura 3). Le registrazioni sono disponibili nella banca dati ITACA (ITalian ACcelerometric Archive, codice di evento IT-1984-0002), che raccoglie i dati accelerometrici registrati relativi ad eventi di magnitudo maggiori di 3 avvenuti in Italia dal 1972. Questi segnali misurano l’accelerazione (sia orizzontale sia verticale) del terreno durante il passaggio delle onde sismiche. Sono dati di fondamentale importanza per l’ingegneria sismica, poiché forniscono una misura delle forze a cui sono sottoposte le strutture durante un terremoto. Le accelerazioni del terreno oltre a dipendere dalla magnitudo e dalla distanza dalla sorgente sono fortemente influenzate anche dalle condizioni geologiche locali. Questo è ad esempio il caso della stazione di Nocera (NCR), installata su uno strato di depositi alluvionali dello spessore di pochi metri a 21 km dall’epicentro, che ha registrato un’accelerazione massima pari a 200 cm/s², cinque volte superiore rispetto a quella osservata alla stazione di Gubbio (GBB), posta a 16 km dall’epicentro, ma su terreni più rigidi.

Rispetto agli anni ‘80, grazie agli sviluppi tecnologici nell’acquisizione e trasmissione dei dati, le stazioni accelerometriche installate nel territorio italiano sono aumentate in modo esponenziale: oggi un terremoto in centro Italia di magnitudo superiore a 5, viene registrato da almeno 100 stazioni in un raggio di 100 km. L’insieme di questi dati permette di stimare in modo sempre più accurato gli effetti di un terremoto nell’area circostante l’epicentro, attraverso la realizzazione di scenari di scuotimento. Questi ultimi rappresentano la distribuzione spaziale dei parametri del moto del suolo generati dall’evento sismico, fornendo quindi una stima dell’intensità dello scuotimento anche in siti in cui non sono presenti stazioni di registrazione.

In aree densamente campionate da registrazioni sismiche, è oggi possibile ricostruire scenari di eventi storici attraverso modelli empirici del moto del suolo, espresso in funzione della magnitudo, della distanza e delle condizioni geologiche locali. Tali stime vengono inoltre calibrate tenendo conto di effetti caratteristici (che si ripetono per ogni terremoto) delle sorgenti sismiche, della propagazione delle onde e dei terreni dell’area investigata.

Un esempio di scenario, realizzato con tale tecnica, è mostrato in Figura 4, per il terremoto di Gubbio del 1984. La mappa mostra la distribuzione spaziale dei valori di accelerazione stimati, messa a confronto con il campo macrosismico di Figura 1, dove si evidenzia che in corrispondenza dei valori più alti del picco di scuotimento al suolo (PGA), si sono osservati i maggiori risentimenti.