Faglie attive silenti riconosciute con dati geologici come lacune sismiche dell’Appennino centrale

Il quadro sismotettonico dell’Appennino centrale è dominato da faglie estensionali (o normali) orientate parallelamente alla catena appenninica. Il terremoto del 24 agosto 2016, di magnitudo momento M_W 6.0, ha dato inizio alla sequenza sismica dell’Italia centrale del 2016-2017. L’evento ha determinato la rottura di due faglie estensionali distinte (e.g. Tinti et al., 2016; Cheloni et al., 2017): la faglia di Amatrice (d’ora in poi indicata con AF) e la porzione meridionale del sistema di faglie del Monte Vettore-Monte Bove (di seguito indicato come MVBF). Il 26 ottobre 2016, la rottura della porzione settentrionale del sistema MVBF ha generato un evento di magnitudo M_W 5.9. Il 30 ottobre 2016, la scossa più forte della sequenza, di magnitudo M_W 6.5, è stata causata dalla rottura della parte del sistema MVBF che non si era ancora attivato e ha completato la rottura delle parti che si erano attivate con le due scosse precedenti (es. Cheloni et al., 2019a).

Che il sistema MVBF fosse un sistema di faglie attive e sismogenetiche era noto da molto tempo, grazie a studi geologici iniziati negli anni Novanta (es. Galadini e Galli, 2000; Pizzi et al., 2002). Le indagini avevano ricostruito una struttura tettonica composta da diversi rami in superficie che convergevano in profondità in un’unica struttura sismogenetica principale, con profondità di 10-15 km (Fig. 1).

La possibilità di riconoscere una faglia attiva e sismogenetica prima che produca un forte terremoto deriva da un lungo percorso di ricerca geologica, che in Appennino centrale presenta il caso di studio più importante nella zona abruzzese della Marsica, colpita dal terremoto del 1915, di magnitudo M_W 7.0. L’evento fu causato da una grande faglia normale, la faglia del Fucino (FF), la cui emersione in superficie, composta da diversi segmenti, è individuabile lungo il margine orientale della Piana del Fucino (es. Galadini e Galli, 2000 e relativa bibliografia). Gli studi geologici e paleosismologici mostrarono che la faglia aveva generato l’evento del 1915 e molti altri eventi nei millenni precedenti (Galadini e Galli, 1999).

Da questo insieme integrato di ricerche è derivato il modo di “leggere” il paesaggio nell’ottica di chiarire l’evoluzione dei processi tettonici pliocenico-quaternari, che viene definito come Neotettonica (Galadini et al., 2023). Dall’applicazione di questo approccio metodologico è possibile riconoscere la manifestazione superficiale di una faglia sismogenetica anche quando non esistono terremoti recenti associabili con certezza alla sua attivazione. L’indagine paleosismologica permette poi di riconoscere le deformazioni più recenti della faglia avvenute prima dell’inizio delle osservazioni strumentali e, in alcuni casi, anche prima delle testimonianze storiche.

L’esperienza acquisita in altri contesti appenninici ha dunque guidato l’interpretazione delle evidenze geologiche individuate lungo il sistema MVBF. Prima del 2016 erano, infatti, già state osservate dislocazioni di depositi e forme tardo pleistocenico-oloceniche lungo i rami della faglia principale del sistema (Galadini e Galli, 2000; 2003 e bibliografia citata). La lunghezza complessiva di questa, di almeno 20-25 km, e l’entità dei rigetti osservati indicavano che la faglia poteva generare terremoti di magnitudo M_W intorno a 6.5. Gli studi paleosismologici suggerivano, inoltre, che l’attivazione più recente fosse avvenuta prima dell’ultimo millennio. Su queste basi, il sistema MVBF era stata ritenuta una faglia sismogenetica “silente” (Galadini e Galli, 2003), ovvero una struttura capace di produrre grandi terremoti ma ai quali non era stato possibile associare eventi sismici noti dai cataloghi negli ultimi 800-1000 anni, ovvero in un intervallo paragonabile ai tempi di ricorrenza delle faglie sismogenetiche dell’Appennino centrale. Nel 2016, quel lungo silenzio si è purtroppo interrotto: il sistema MVBF ha effettivamente generato un terremoto di magnitudo M_W 6.5, che ha determinato una significativa fagliazione superficiale, con spostamenti verticali che hanno raggiunto circa 1,8 metri (Villani et al., 2018), lungo i rami di faglia già riconosciuti prima della sequenza.

Quali altre faglie attive e sismogenetiche ci sono nell’Appennino centrale

Il sistema MVBF non è però un caso geologicamente isolato. Nell’Appennino centrale esistono altre grandi faglie normali che mostrano una storia geologica del tutto paragonabile, caratterizzata da ripetuti eventi di attivazione, ma che non hanno generato grandi terremoti in epoca recente. Fra queste il sistema di faglie M. Morrone-Maiella-Porrara (di seguito indicata come MMF-MPF), quello della Media Valle dell’Aterno-Valle Subequana (MAVF-SVF) e la faglia di Campotosto (CF) (Fig. 2)

Il sistema MMF-MPF interessa il settore compreso tra la Piana di Sulmona e la Maiella. Gli studi geologici mostrano una lunga storia di attività durante il Quaternario, testimoniata dalla dislocazione di depositi di età diversa (es. Gori et al., 2011). Indagini archeosismologiche avevano permesso di ipotizzare che l’ultimo evento di attivazione del sistema di faglie fosse riferibile al II secolo d.C. (Ceccaroni et al., 2009). Le indagini paleosismologiche hanno confermato che l’ultima rottura completa del sistema risalirebbe proprio al II secolo d.C. (Galli et al., 2015; Puliti et al., 2025). Le dimensioni della struttura e le informazioni geologiche portano a stimare una magnitudo M_W all’incirca a pari a 7 per la rottura completa del sistema MMF-MPF (Bordini et al., 2023).

Le faglie che bordano la Media Valle del Fiume Aterno e la Valle Subequana (MAVF-SVF) mostrano un quadro geologico comparabile. La comune evoluzione geologica quaternaria delle due valli, l’aumento dell’entità di dislocazione con l’età dei depositi lungo l’intero sistema, la vicinanza e il collegamento strutturale tra i diversi segmenti e la presenza di eventi paleo-sismici coevi suggeriscono che queste faglie siano i segmenti superficiali di un’unica faglia sismogenetica (Falcucci et al., 2011; 2015). Le indagini paleosismologiche indicano che l’evento di attivazione più recente è avvenuto nel I secolo a. C. Tali informazioni e l’estensione in superficie del sistema MAVF-SVF, la cui lunghezza raggiunge circa 34 km, permettono di associare alla rottura completa della faglia una magnitudo pari a M_W 6.7-6.8 (Falcucci et al., 2015).

La faglia di Campotosto (CF) presenta un quadro sismotettonico solo in parte diverso, perché negli ultimi decenni si è attivata, ma solo parzialmente. Alcuni terremoti di magnitudo fino a M_W 5.0-5.5 verificatisi nel 2009, durante la sequenza dell’Aquila, e nel 2017 sono attribuibili all’attivazione di questa struttura. Le osservazioni geologiche raccontano però l’occorrenza di significative dislocazioni di depositi e terrazzi fluviali tardo-quaternari lungo diversi rami della faglia stessa (Galadini e Messina, 2001) e le indagini paleosismologiche documentano, inoltre, ripetuti episodi di fagliazione superficiale durante l’Olocene (Galadini e Galli, 2003; Galderisi et al., 2016). Queste evidenze non sono compatibili con attivazioni legate a eventi di magnitudo simile a quelle del 2009 e del 2017 le quali, dunque, non hanno esaurito il potenziale sismogenetico della faglia (Falcucci et al., 2018). I dati geodetici e sismologici, inoltre, corroborano l’evidenza che le rotture del 2009 e del 2017 abbiano interessato solo parte del piano di faglia, non raggiungendo la superficie in ragione della moderata magnitudo degli eventi associati (Cheloni et al., 2019b). La CF è lunga circa 20 km e, sulla base della sua geometria e delle evidenze geologiche, può essere (ancora) in grado di generare terremoti fino a magnitudo M_W 6.6 circa (Falcucci et al., 2018).

Conclusioni

Questi esempi mostrano come la mancanza di forti terremoti in epoca recente non implichi inattività di una faglia. Evidenziano altresì la necessità dello studio geologico delle faglie attive e sismogenetiche ai fini della comprensione delle caratteristiche sismiche di una regione. Le tracce geologiche possono infatti conservare una memoria molto più lunga di quella dei cataloghi storici e strumentali. A tale proposito, il caso del sistema di faglie MVBF appare emblematico. L’attenzione delle ricerche geologiche verso le faglie “silenti” dell’Appennino centrale non significa prevedere quando queste produrranno il prossimo terremoto. Significa invece definire meglio quali strutture siano da considerarsi potenzialmente capaci di produrre grandi eventi sismici in un futuro di interesse per l’odierna società civile.

A cura di E. Falcucci, S. Gori., M. Moro, F. Galadini, INGV, M. Saroli, Università degli Studi di Cassino e del Lazio Meridionale

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