Prosegue l'analisid egli effetti territoriali dello sciame sismico in atto nel centro Italia dal 24 agosto, iniziata con lo studio del sistema di faglie attivatesi in sequenza e seguita da una valutazione preliminare degli effetti sul territorio; nel seguito sono analizzati alcuni degli accelerogrammi registrati dagli accelerometri dell'INGV per pochi punti ritenuti (in generale) significativi.

Alla figura sovrastante sono stati sovrapposti:

• l'epicentro del 24 agosto (magnitudo 6.0)
• l'epicentro del 30 ottobre (magnitudo 6.5)
• gli accelerogrammi registrati a Norcia, Forca Canapine, Amatrice, Acquasanta Terme, Acumuoli, Teramo, Valle San Giovanni (frazione di Teramo) ed alla base della diga di Poggio Cancelli (lago di Campotosto).

Il colpo d'occhio che la figura fornisce consente di valutare gli effetti territoriali dei due terremoti, che si sono propagati seguendo le direttrici tettoniche appenniniche e, in alcuni casi, antiappenniniche; a Norcia, Amatrice ed Accumoli hanno influito gli effetti di sito, stante la presenza di terreni fluvio-lacustri, fluviali e in frana.

Per Accumoli è disponibile l'accelerogramma del solo sisma del 30 ottobre (posto ad una distanza di 19,3 km), dal quale emerge un'accelerazione di picco (PGA) di 0,55g; la trasformata di Fourier ha fornito lo spettro di frequenze componenti l'accerogramma in questione (ossia le armoniche), che mette in evidenza una frequenza di picco di 4 Hz alla quale compete un'accelerazione di 1,5g. Ricordando che il terreno lavora come un filtro passa-basso, ne risulta che l'accelerometro di Accumoli è ubicato su terreni continentali che ricoprono di substrato roccioso.

Dall'accelerogramma di Acquasanta Terme (anche in questo relativo al solo sisma del 30 Ottobre,a d una distanza di 25,5 km) risulta una PGA di 0,39g e uno spettro di frequenze con un picco di 13,3 Hz; a tale armonica corrisponde un'accelerazione di 1,29g. In questo caso, data l'alta frequenza di picco, è scontato che l'accelerometro è posizionato su roccia.

Per Amatrice sono disponibili entrambi gli accelerogrammi. I dati salienti sono: 1) la PGA del 24 agosto è stata di 0,42g, ad una distanza dall'epicentro di 8,5 km); 2) la PGA del 30 ottobre è stata di 0,52g (ad una distanza dall'epicentro di 27,2 km); 3) la frequenza di picco del 24 agosto è di 4,2 Hz alla quale corrisponde un'accelerazione di picco di 1,12g; 4) la frequenza di picco del 30 ottobre è di 6 Hz, con un'accelerarazione di picco di 1,84g. Le deduzioni che si possono trarre sono: a) l'accelerometro è ubicato sui terreni alluvionali (aventi spessori di circa 20-25 metri); b) è aumentata la frequenza fondamentale del terremoto, in linea con quanto preliminarmente previsto nel precedente articolo (Terremoto 6.5 del 30 ottobre: analisi preliminari ed effetti su Teramo).

Per Forca Canapine è disponibile il solo dato del 30 ottobre (ad una distanza epicentrale di 11,7 km), corrispondente alla massima PGA registrata in questa occasione (0,91g); lo spettro delle frequenze fornisce un valore di picco di 3,5 Hz con una corrispondente accelerazione di 2,9g.

La stazione accelerometrica di Norcia ha registrato una PGA di 0,37g in occasione del 24 agosto (ad una distanza dall'epicentro di 15,3 km) ed una PGA di 0,48g durante il sisma del 30 ottobre (ad una distanza epicentrale di 5,4 km). Le armoniche componenti gli spettri sismici indicano una frequenza di picco di 5 Hz nel primo caso (alla quale corrisponde un'accelerazione d 1,83g) e di 3,8 Hz nel secondo caso (con una corrispondente accelerazione di 1,96g). La forma generale degli spettri e le frequenze di picco indicano che l'accelerometro è posizionato sui terreni fluvio-lacustri che riempiono la conca di Norcia con uno spessore prossimo ai 70 metri. L'elemento che sembra stonare è dato dal valore della PGA relativa al sisma del 30 ottobre, risultata più bassa di quella registrata ad Amatrice nonostante quest'ultima sia ad una distanza maggiore dall'epicentro. La spiegazione potrebbe essere fornita dalle alte velocità di propagazione delle onde S all'interno dei terreni fluvio-lacustri di Norcia che, sulla scorta di misure reperite, sono prevalentemente comprese nel range 700-900 metri al secondo ed hanno attenuato l'amplificazione delle onde sismiche.

A Teramo (la città di due degli autori) è stato posizionato un'accelerometro successivamente al sisma del 6 aprile 2009 che ha colpito la vicina L'Aquila; i dati registrati sono:

1) PGA di 0,065g del 24 agosto;

2) PGA di 0,08g del 30 ottobre;

3) frequenza di picco di 7 Hz del 24 agosto (con un'accelerazione di 0,21g);

4) frequenza di picco di 11 Hz del 30 ottobre (con un'accelerazione di picco di 0,31g).

Anche in questo caso si ha la conferma che è cambiata la frequenza del sisma; inoltre, la forma dello spettro e le armoniche di picco indicano che l'accelerometro è ubicato sul substrato roccioso. 

A Teramo, nonostante l'apparente bassa accelerazione (che si ricorda essere stata registrata su roccia) si sono verificati molti danni che hanno colpito in prevalenza le strutture in cemento armato di pochi piani; inoltre, gli stessi sono risultati ubicati in zone ben delinate dove, stante le presenza di terreni alluvionali, si è verificata l'amplificazione delle onde sismiche.

Nei giorni scorsi, al fine di fornire valutazioni quantitative degli effetti di sito imputabili alle amplificazioni stratigrafiche e morfologiche, sono state effettuate diverse misure di microtremore sui terreni, oltre a misure vibrazionali in alcuni edifici ritenuti strategici. Entro breve saranno disponibili i risultati, con i quali saranno calcolati gli effetti di sito necessari per poter ricostruire gli accelerogrammi che hanno agito al suolo, ossia che hanno sollecitato le sovrastrutture a livello delle loro fondazioni.

Per i dettagli sull'applicazione della trasformata di Fourier all'analisi delle registrazioni sismcihe si rimanda a Meccanica delle trutture geologiche e geotecniche; per i dettagli sulla risposta sismica di Teramo si veda il seguente link.

(in ordine alfabetico)

Romolo Di Francesco - geologo

Piero Farabollini - docente di geomorfologia applicata Università di Camerino

Gianni Scalella - geologo, funzionario tecnico della Regione Marche

Stefano Sperandii - ingegnere elettronico