La Mediterranean Geoscience Conference, i meccanismi focali e l’incanto di Marrakech

Partecipare ai convegni è parte integrante del lavoro di uno scienziato. Le Conferenze hanno l’obiettivo di riunire studiosi da tutto il mondo, sono momenti di incontro importanti per noi ricercatrici e ricercatori: ci permettono di condividere i risultati dei nostri studi, ci aiutano a dialogare, favoriscono la nascita di nuove idee e di nuove collaborazioni.

Negli ultimi due difficili anni, sono state organizzate conferenze on-line che indubbiamente ci hanno permesso di mantenere un filo conduttore, un legame tra tutti noi, ma il mondo virtuale, sebbene importantissimo, non ha lo stesso impatto, la stessa forza, che può avere l’incontro dal vivo, una stretta di mano che sancisce l’avvio di una nuova conoscenza o, perché no, l’accordo ritrovato dopo un acceso (a volte accesissimo) scambio di opinioni.

Sulla scia dell’AGU, American Geophysical Union Fall Meeting, la conferenza internazionale che da più tempo riunisce migliaia di geofisici da ogni parte del mondo (la prima edizione fu organizzata nel 1920 a San Francisco), e dell’EGU, ovvero la European Geophysical Union, nel 2021 nasce il MedGU cioè il Mediterranean Geosciences Union con l’intento di riunire la comunità geofisica mediterranea.

Essendo quest’ultimo un Convegno nuovo, ed essendo che la parola “Mediterraneo” mi fa sentire subito a casa, decido di sostenerlo e di partecipare quindi al MedGU che quest’anno è ospitato dalla città di Marrakech, in Marocco. E’ anche l’occasione per conoscere un posto nuovo: mi piace conoscere gente nuova, culture diverse, mi piace anche avere un po’ il timore di luoghi sconosciuti perché so che nel momento in cui inizio a riconoscere lo spazio intorno a me, che lo affronto, subentra lentamente una familiarità che cancella quei timori e lascia il posto a nuove geometrie allargando i confini della mia conoscenza.

Credo che anche questo faccia parte del carattere di chi fa ricerca. Una mente aperta, la consapevolezza di dover affrontare degli errori, a volte lo smarrimento, ricominciare, arrivare a un punto e da lì ripartire.

Marrakech

L’arrivo a Marrakech è sorprendente. La prima impressione entrando nella Medina, una volta attraversate le mura rosa che circondano la città antica, è quella di non aver viaggiato in un normale aereo di linea ma all’interno della macchina del tempo impostata, come minimo, un centinaio di anni indietro. Le strade, dall’aeroporto verso il Riad, si restringono sempre di più, da boulevard, a vie, a vicoli, fino a quando le macchine non possono più entrare fermandosi davanti a quella che sembra un’epoca passata.

La testa si riempie un po’ alla volta di voci, suoni, rumori, del profumo delle spezie, dei saponi e delle essenze. È un crescendo continuo, un fiume di persone, biciclette e motorini, di asini magrissimi, ed è un’esplosione di colori.

In quelle piccole botteghe, gli artigiani del souk dalle mani esperte lavorano il bronzo, il ferro battuto, le pelli e i tappeti, colorano le lane e i tessuti, il tutto con strumenti antichi e antica sapienza, accompagnati da un profumatissimo tè alla menta e dal melodioso canto del muezzin che ricorda l’ora della preghiera dall’alto dei minareti.

Entrare nella Medina di Marrakech è un’esperienza incredibile: in questo labirinto dove i vicoli sono infiniti, il forte disorientamento iniziale si trasforma passo dopo passo in una sorta di coinvolgimento che porta alla conclusione che non solo in quel labirinto è impossibile non perdersi, ma che il fascino sta anche lì, nel girare, guardare, cercare, confondersi, e alla fine trovare.

Il Riad dove alloggio, visto da fuori, è quasi completamente anonimo: mura alte e un grande portone in legno. All’interno, i Riad, sono luoghi curati e bellissimi, oasi silenti nel caos della Medina, case antiche ristrutturate in stile tradizionale. Oltre ai due piani che circondano il bel cortile, in cima c’è il terrazzo dove chiacchierare e mangiare.

Mangiare. Quando viaggio, essendo vegetariana, da un punto di vista gastronomico, non ho mai grandi aspettative: in generale, la mia filosofia è quella di apprezzare ciò che posso apprezzare ma, fondamentalmente, di resistere. Al Riad invece, sono rimasta davvero senza parole: ho scoperto esserci un cuoco pazzesco che mi ha preparato pietanze non solo buonissime, ma curate esteticamente nei minimi particolari, tajine, cous cous, harira e non so quanti dolci, uno più meraviglioso dell’altro. Mi ha regalato, lo devo ammettere, piccoli momenti di benessere.

Il Convegno: lo studio dei Meccanismi Focali

La giornata è dedicata al Convegno. L’Università Cadi Ayyad è il luogo che ospita la Conferenza: un bell’edificio nella parte nuova della città.

Il lavoro che porto è l’aggiornamento del catalogo dei meccanismi focali calcolati con le prime polarità (cioè con le polarità dei primi arrivi delle onde sismiche, ovvero delle fasi P, Figura 1) dei terremoti avvenuti in Italia a partire dal 2015 con magnitudo M≥4.0.

Un meccanismo focale è un simbolo grafico che aiuta a capire che tipo di movimento si è verificato durante un terremoto e l’orientamento della faglia lungo la quale è avvenuto lo spostamento.

La ricerca è stata condotta insieme al Gruppo di Lavoro del Bollettino Sismico Italiano di Emergenza (BSI Emergency Working Group, nato nel 2015), un gruppo di persone che si attiva nei giorni immediatamente successivi all’accadimento di un terremoto con magnitudo M≥3.5 per migliorare la prima localizzazione effettuata nella Sala di Sorveglianza Sismica, e per calcolare i meccanismi focali quando la magnitudo è M≥4.0 oppure con magnitudo inferiori in aree di particolare interesse.

Il BSIEWG rivede manualmente i terremoti di magnitudo ML≥3.5 nei primi giorni dopo l’evento; i pickings delle fasi P ed S vengono controllati visivamente per migliorare i tempi di arrivo, per rivedere accuratamente le polarità del primo arrivo, o per includerne di nuove.

La scelta di compilare un catalogo dei meccanismi focali con le Prime Polarità nasce da una motivazione principale, ovvero come integrazione delle informazioni relative allo stile generale di deformazione fornite dal momento tensore, la robusta metodologia di calcolo, definita con la sigla RCMT o TDMT, proveniente dal tensore momento sismico, ovvero dalla completa descrizione della grandezza del terremoto e della geometria della sorgente sismica. Le Prime Polarità, infatti, descrivono le fasi iniziali della rottura di una faglia, la prima parte della sorgente sismica che può o meno essere rappresentativa dell’intero processo della sorgente di un terremoto, mentre al contrario la soluzione del momento tensore rappresenta un processo medio. Le Prime Polarità inoltre, ci permettono di ottenere informazioni sui terremoti di magnitudo inferiore, fornendo per esempio informazioni sullo stato di sollecitazione attorno a una faglia anche quando i terremoti di forte entità sono assenti.

Da gennaio 2015 a ottobre 2022, in Italia sono stati registrati 134 terremoti di magnitudo M≥4.0 (vedi Figura 2): 122 di questi terremoti sono presenti nel nostro catalogo, calcolati con il programma FPFIT (Reasenberg and Oppenheimer, 1985).

Si può osservare una variabilità spaziale dello stile di fagliazione che riflette la complessa tettonica attiva della regione italiana. E’ presente, per esempio, l’accoppiamento estensione-compressione tra la zona di estensione attiva della catena nord appenninica, orientata approssimativamente perpendicolarmente all’asse della catena, e le strutture compressive sepolte della Pianura Padana. Faglie strike-slip sono presenti nella regione compresa tra la zona assiale appenninica e il promontorio pugliese-garganico, mentre l’offshore tirrenico calabrese è caratterizzato da deformazione estensionale attiva.

Abbiamo inoltre calcolato i meccanismi focali di terremoti con magnitudo inferiore a 4 in alcune zone di particolare interesse tra cui Montecilfone (CB) e la Costa ionica (vedi (Figura 3 e Figura 4, rispettivamente).

Montecilfone 2018 e Molise 2002

Il 2018 ha visto il verificarsi della sequenza sismica nella zona di Montecilfone a ovest del  Promontorio del Gargano, iniziata il 25 aprile con un evento sismico di magnitudo Mw 4.3, e culminata il 16 agosto con un evento di magnitudo Mw 5.1 avvenuto a 21 km di profondità. Tutte le soluzioni focali calcolate (12 meccanismi di terremoti con magnitudo M≥3.0) indicano un meccanismo di tipo strike-slip destro, con piani subverticali orientati principalmente NS ed EW. Si può quindi ipotizzare che il sistema Est-Ovest di faglie trascorrenti profonde attivato dalla sequenza del 2018, non solo tagli la parte superiore della Piattaforma Esterna Apula, ma che possa anche rappresentare il prolungamento occidentale delle strutture attive note come Faglia di Mattinata-Faglia di Apricena.

Si osserva la forte analogia con l’importante sequenza sismica del Molise 2002: entrambe hanno le stesse  profondità ipocentrali, meccanismi focali, e orientamento delle faglie. Le due sequenze di Montecilfone 2018 e Molise 2002 possono quindi essere considerate espressioni di uno specifico contesto sismotettonico che caratterizza quell’ampia regione dell’Italia meridionale che si estende tra la zona esterna dell’Appennino e il promontorio pugliese.

Gli sciami del 2020 lungo la Costa ionica calabrese

Nel corso dell’anno 2020, sono stati registrati dalla Rete Sismica Nazionale (RSN), circa 100 terremoti lungo l’area della Costa ionica calabrese, vicino alle città di Crotone e Cirò (Figura 4). Questi eventi sismici si sono verificati come sciami e sequenze sismiche con magnitudo massima ML3.9, Mw4.0. Nel catalogo dei terremoti italiano CPTI15 (Rovida et al., 2020, 2022), in quest’area offshore non sono presenti eventi sismici di elevata magnitudo, probabilmente a causa della posizione geografica: le aree costiere, infatti, sono state meno abitate in passato. Ma anche nelle più recenti analisi di sismicità strumentale, la configurazione della rete sismica presente solo nell’entroterra ha limitato la possibilità della registrazione di terremoti avvenuti con epicentri in mare o lunga la costa. Terremoti medio-forti sono segnalati nell’immediato entroterra, come i terremoti del 1638 (Mw 7.1 e 6.8) e del 1832 (Mw 6.7).

La sismicità del 2020 è allineata lungo una direzione ENE-OSO, per oltre 10 km, quasi perpendicolare alla costa, tra 13 e 20 km di profondità presso Cirò Marina, e tra 18 e 24 km intorno alla città di Crotone. I terremoti più forti sono associati principalmente a meccanismi di faglia trascorrente destra con componenti oblique o meccanismi di compressione. Questi terremoti saranno oggetto di ulteriori approfondimenti.

La mia presentazione orale termina con l’applauso di rito dei colleghi e colleghe presenti ma, essendomi presa più dei 15 minuti disponibili, il convener (moderatore) non apre il dibattito e dà subito la parola al collega successivo che con impazienza aspetta di parlare di EPOS, un’infrastruttura di ricerca europea.

Al convegno ho potuto seguire anche altri lavori interessanti, per esempio le ultime ricerche riguardo la deformazione in atto nell’area Mediterranea, lungo la Cordigliera Betica o il Rif, oppure un lavoro sull’utilizzo di SuperComputer che possano fornire, in tempi brevi, mappe di ground-shaking conseguenti all’occorrenza di terremoti da moderati a grandi, diversi studi geofisici volti a mitigare il rischio sismico.

Quando il pomeriggio il Convegno finisce, m’immergo di nuovo nell’atmosfera di Marrakech cercando di divorare tutti i minuti che posso dedicarle. Ammiro i mosaici delle tombe saadite, e le splendide ceramiche di Palazzo Bahia. Camminando tra i mille gatti del souk mi dirigo verso Piazza Jemaa el Fna, che la sera si riempie di tutto, artisti di strada, musicisti, infinite bancarelle di cibo, cantastorie e gente, tanta gente. Un cuore pulsante.

Avviandomi per rientrare al Riad, mi chiedo quanto tempo impiegherò, stavolta, per ritrovare la strada, mentre seguo un filo invisibile che unisce vicoli e botteghe, si dipana in quel labirinto avvolgendo i miei pensieri e tutte le parole ascoltate, scambiate e imparate in quella dimensione così speciale.

Una volta presentato il lavoro alla conferenza, si chiude la mia esperienza in Marocco. Preparo quindi la valigia, saluto le belle persone che nel Riad mi hanno accolto e coccolato, e torno in Italia portando con me un’esperienza nuova, lavorativa e personale.

Porto con me la magia della Medina, l’indimenticabile sensazione di tepore e leggerezza che mi ha lasciato l’hammam, la morbidezza del massaggio con l’olio di argan e dei fiori d’arancio, i caldi colori del tramonto sul deserto di Agafay.

E ho con me l’idea di proporre, per l’anno prossimo, una sessione sismologica al MedGU che, forse, si terrà proprio a Roma, avendo quindi anche noi l’opportunità di ospitare i nostri colleghi e le nostre colleghe provenienti da tutta l’area Mediterranea (e non solo), cercando di contribuire alla crescita di questo convegno, favorendo così nuove future ricerche e interessanti collaborazioni.

A cura di Maria Grazia Ciaccio, INGV – Osservatorio Nazionale Terremoti.

Bibliografia

Chiarabba C., De Gori, P., Chiaraluce, L., Bordoni, P., Cattaneo, M., De Martin, M., et al. (2005a). Main shocks and aftershocks of the 2002 Molise seismic sequence, southern Italy. J. Seismol. 9, 487–494. doi: 10.1007/s10950-005-0633-9

Ciaccio M. G., R. Di Stefano, L. Improta, M. T. Mariucci and BSI Working Group (2021). First-Motion Focal Mechanism Solutions for 2015–2019 M ≥ 4.0 Italian Earthquakes, Front. Earth Sci., 25 May 2021, Solid Earth Geophysics, https://doi.org/10.3389/feart.2021.630116

Ciaccio M. G., R. Di Stefano, A. Marchetti and BSI Emergency Working Group (2022). Updating the catalog of the first-motion focal mechanism solutions of Italian earthquakes (M ≥ 4), Mediterranean Geosciences Union (MedGU), Annual Meeting, 27-30 November 2022, Marrakech, Morocco.

ISIDe Working Group (2007). Italian Seismological Instrumental and Parametric Database (ISIDe) Italy: Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV).

Reasenberg, P.A. and Oppenheimer, D. (1985). FPFIT, FPPLOT and FPPAGE: FORTRAN Computer Programs for Calculating and Displaying Earthquake Fault-Plane Solutions. US Geological Survey Open-File Report 85-739, 109 p.

Rovida A., Locati M., Camassi R., Lolli B., Gasperini P. (2020). The Italian earthquake catalogue CPTI15. Bulletin of Earthquake Engineering, 18 (7), 2953-2984.

Rovida A., Locati M., Camassi R., Lolli B., Gasperini P., Antonucci A. (2022). Catalogo Parametrico dei Terremoti Italiani (CPTI15), versione 4.0. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV).

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