Cos'è il TCS Sismologia
La comunità del Thematic Core Service (TCS) per la Sismologia (EPOS Seismology) coordina l’accesso libero a grandi quantità di dati sismologici e prodotti scientifici nel rispetto dei principi FAIR e in stretta collaborazione con le seguenti organizzazioni europee:
- ORFEUS (Observatories and Research Facilities for European Seismology) promuove la sismologia nell’area Euro-Mediterranea attraverso la raccolta, l’archiviazione e la distribuzione di forme d’onda e relativi metadati, nonché di servizi e prodotti ad essi correlati;
- EMSC (European-Mediterranean Seismological Center) coordina l'integrazione e l’accesso a prodotti sismologici e informazioni relative ad eventi sismici avvenuti prevalentemente in Europa;
- EFEHR (European Facilities for Earthquake Hazard & Risk) fornisce l’accesso a dati, modelli, strumenti e competenze per la valutazione della pericolosità e del rischio sismico a scala europea.
La sismologia è un settore della Geofisica che, analizzando dati di diversa natura, studia i terremoti ed i fenomeni ad essi associati come la propagazione delle onde sismiche all’interno della Terra e gli effetti prodotti sull’ambiente antropico e naturale.
La sismologia moderna, intesa come osservazione e misura strumentale delle onde sismiche, è una scienza relativamente giovane che ha tratto beneficio negli ultimi decenni dalla diffusione a livello globale di sistemi di osservazione e di trasferimento dati tecnologicamente avanzati.
L’accesso aperto e standardizzato alle registrazioni sismiche (forme d’onda) e ai dati ad esse correlati (metadati) pochi minuti dopo il verificarsi di un evento sismico è garantito in Europa da diverse infrastrutture di ricerca nell’ambito delle scienze della terra solida che contribuiscono all’ European Integrated Data Archive (EIDA). Le forme d’onda disponibili in EIDA sono corrette e analizzate in tempo quasi reale dal sistema Rapid Raw Strong Motion (RRSM) per rimuovere distorsioni del segnale o bande di frequenza affette da rumore e per fornire parametri rappresentativi del moto sismico di interesse ingegneristico. Forme d’onda accelerometriche riviste da operatori esperti, provenienti da EIDA e da archivi nazionali off-line, sono disponibili per l’area mediterranea tramite l’Engineering Strong-Motion Database (ESM) e per il territorio italiano ITACA insieme a metadati e parametri di scuotimento del suolo e ad una serie di tool per l’analisi e la selezione del dato accelerometrico.
Le informazioni che si possono dedurre dall’analisi delle registrazioni dei terremoti non sono tuttavia sufficienti a ricostruire gli effetti che hanno interessato determinate località o aree in epoca pre-strumentale. La Sismologia Storica ha pertanto il compito di ricostruire l’impatto dei terremoti del passato attraverso l’analisi delle informazioni sui danni alle costruzioni, sugli effetti sull’ambiente o sulle persone descritti in documenti di varia natura.
I risultati delle ricerche di questo tipo sono oggi disponibili in numerosi archivi storico macrosismici a livello italiano, europeo e globale, rispettivamente ASMI, AHEAD, CFTI5Med, e GHEA, e sono alla base dei cataloghi parametrici dei terremoti per l’Italia, CPTI, e per l’Europa, EPICA.
L’Italia, in particolare, è uno dei paesi a più elevata pericolosità sismica in Europa che ha subito numerose vittime e danni ingenti non solo a causa di forti terremoti del passato.
In tempi recenti, infatti, il territorio italiano ha subito le pesanti conseguenze di alcune crisi sismiche come quelle verificatesi nel 2012 in Pianura Padana e nel 2016-2017 in Italia centrale.
Alla base della comprensione del fenomeno fisico che genera un forte terremoto c’è l’individuazione delle strutture geologiche, in particolare le faglie, in grado di generarli. Lo spostamento lungo una faglia genera le onde sismiche che si propagano nella crosta terrestre e causano il moto del suolo. Questo spostamento talvolta può propagarsi fino alla superficie creando dei gradini, detti scarpate di faglia, che possono raggiungere diversi metri di altezza. Inoltre, lo spostamento lungo una faglia deforma le rocce circostanti in modo permanente e quando la deformazione interessa zone sottomarine possono generarsi i maremoti (o tsunami). Il riconoscimento delle faglie in grado di generare forti terremoti si basa principalmente su analisi geologiche.
Queste informazioni vengono raccolte nelle banche dati (a scala italiana o europea) delle faglie sismogenetiche (come lo European Database of Seismogenic faults del 2013, Il Database of individual Seismogenic Sources progressivamente aggiornato dal 2000 a oggi, lo European Fault-Source Model del 2020), accessibili attraverso un unico punto di accesso, il portale SEISMOFAULTS.EU.
La sismologia moderna, intesa come osservazione e misura strumentale delle onde sismiche, è una scienza relativamente giovane che ha tratto beneficio negli ultimi decenni dalla diffusione a livello globale di sistemi di osservazione e di trasferimento dati tecnologicamente avanzati.
L’accesso aperto e standardizzato alle registrazioni sismiche (forme d’onda) e ai dati ad esse correlati (metadati) pochi minuti dopo il verificarsi di un evento sismico è garantito in Europa da diverse infrastrutture di ricerca nell’ambito delle scienze della terra solida che contribuiscono all’ European Integrated Data Archive (EIDA). Le forme d’onda disponibili in EIDA sono corrette e analizzate in tempo quasi reale dal sistema Rapid Raw Strong Motion (RRSM) per rimuovere distorsioni del segnale o bande di frequenza affette da rumore e per fornire parametri rappresentativi del moto sismico di interesse ingegneristico. Forme d’onda accelerometriche riviste da operatori esperti, provenienti da EIDA e da archivi nazionali off-line, sono disponibili per l’area mediterranea tramite l’Engineering Strong-Motion Database (ESM) e per il territorio italiano ITACA insieme a metadati e parametri di scuotimento del suolo e ad una serie di tool per l’analisi e la selezione del dato accelerometrico.
Le informazioni che si possono dedurre dall’analisi delle registrazioni dei terremoti non sono tuttavia sufficienti a ricostruire gli effetti che hanno interessato determinate località o aree in epoca pre-strumentale. La Sismologia Storica ha pertanto il compito di ricostruire l’impatto dei terremoti del passato attraverso l’analisi delle informazioni sui danni alle costruzioni, sugli effetti sull’ambiente o sulle persone descritti in documenti di varia natura.
I risultati delle ricerche di questo tipo sono oggi disponibili in numerosi archivi storico macrosismici a livello italiano, europeo e globale, rispettivamente ASMI, AHEAD, CFTI5Med, e GHEA, e sono alla base dei cataloghi parametrici dei terremoti per l’Italia, CPTI, e per l’Europa, EPICA.
L’Italia, in particolare, è uno dei paesi a più elevata pericolosità sismica in Europa che ha subito numerose vittime e danni ingenti non solo a causa di forti terremoti del passato.
In tempi recenti, infatti, il territorio italiano ha subito le pesanti conseguenze di alcune crisi sismiche come quelle verificatesi nel 2012 in Pianura Padana e nel 2016-2017 in Italia centrale.
In Italia
La comunità italiana del TCS Seismology è supportata dal coinvolgimento di più Enti di Ricerca e Università Italiane che aderiscono alla JRU EPOS Italia:
Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, INGV; Istituto Nazionale di Oceanografia e di Geofisica Sperimentale, OGS; Università di Genova, UniGE; Università di Trieste, UniTS e EUCENTRE.
ciuti in EPOS nella condivisione di dati e servizi prodotti dalle infrastrutture dati nazionali.
Gli Enti che hanno come obiettivo prioritario (Obiettivo Strategico 1) sono:
- L’INGV, in particolare, contribuisce all’integrazione di dati, servizi e prodotti d’interesse per EPOS RI (Obiettivo Strategico 1) mediante la gestione e il mantenimento di quattro nodi nazionali (service providers) validati durante l’EPOS IP e dichiarati nel TCS Seismology:
- AHEAD - European Archive of Historical EArthquake Data
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AHEAD è parte integrante di EPOS TCS Seismology e fa parte del pillar Seismological Products coordinato da EMSC-CSEM. AHEAD è il nodo europeo che fornisce i dati storico-macrosismici e permette l’accesso ai dati forniti dalle 12 organizzazioni nazionali con cui AHEAD ha un accordo di collaborazione. AHEAD garantisce i servizi web per l’integrazione dei dati storico-macrosismici nell’ambito degli ICS adottandone le linee guida. - Seismofaults.EU
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L’European Databases of Seismogenic Faults costituisce una delle principali service provision del pillar per gli Earthquake Hazard and Risk Services (coordinato dal consorzio EFEHR) nell'ambito del Thematic Core Service (TCS) for Seismology. Attualmente la piattaforma Seismofaults.EU gestisce la distribuzione dell’ European Database of Seismogenic Faults (EDSF 2013, realizzato nell'ambito del progetto EU SHARE e già validato come riportato nella master table dei DDSS di EPOS) e del Database of Individual Seismogenic Sources (DISS, tutte le versioni dal 2001 in poi, sviluppato con il supporto di diversi progetti dell'INGV) - EIDA Italia - European Integrated Data Archives
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EIDA nasce come iniziativa di Orfeus ed è una federazione distribuita di data center istituita per archiviare dati e metadati di forme d'onda sismiche raccolte da infrastrutture di ricerca europee e per fornire un accesso aperto a dati di interesse per la comunità scientifica che opera nel campo delle geoscienze. EIDA rappresenta un importante elemento costitutivo del pillar Waveform Data dell’ EPOS TCS Seismology. Il nodo EIDA Italia è il centro dati gestito da INGV che archivia e distribuisce i dati raccolti dalle reti sismiche INGV e da altri gestori di reti sismiche, italiani ed esteri. - ESM - Engineering Strong Motion Database
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L’Engineering Strong Motion database è un service provider del pillar Waveforms Data del TCS Seismology, coordinato da ORFEUS. ESM è il database dei dati accelerometrici di interesse ingegneristico (M>4.0) disponibili per l’area Pan-Europea che fornisce un elevato standard di qualità del dato mediante revisione da parte di operatori esperti di forme d’onda accelerometriche e relativi metadati provenienti da EIDA e da archivi nazionali offline. ESM fornisce, inoltre, una serie di tool e servizi per l’analisi e la selezione del dato accelerometrico
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EUCENTRE
- Supporto allo sviluppo di servizi per Rischio Sismico (EFEHR Risk Platform)
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The earthquake hazard map of Europe, http://www.efehr.org/earthquake-hazard/hazard-map/
OGS, UniTS, UniGE e INGV cooperano nell’ambito della JRU EPOS Italia contribuendo all'Infrastruttura di ricerca EPOS mediante la condivisione di dati e sviluppo di servizi dichiarati nel TCS Seismology (Obiettivo Strategico 2).
Attualmente sono in corso le seguenti attività:
- Sistema per lo scambio, la gestione e la condivisione istituzionale dei metadati
- Coordinamento del processo di aggregazione della comunità sismologica italiana operante negli ambiti della pericolosità sismica
- Sviluppo ed implementazione di un servizio a scala nazionale per la stima di M0 ed Er.
Maggiori informazioni sulle attività nel Piano Esecutivo 2022 e Piano Esecutivo 2023.
Dati e Servizi
L’elaborazione dei dati sismologici contribuisce ad ampliare le conoscenze sulla struttura interna del pianeta Terra, sulla generazione e propagazione delle onde sismiche e alla definizione di scenari di pericolosità a scala regionale e locale.
Un esempio di utilizzo di dati sismologici di varia natura relativi al contesto sismotettonico, alla sismicità storica e strumentale per la definizione di tassi di sismicità e relazioni di attenuazione del moto del suolo è dato dalla Mappa di Pericolosità Sismica di riferimento per il territorio nazionale MPS04 e per l’Europa ESHM20.
Obiettivi e Impatto
L’Italia, in particolare, è uno dei paesi a più elevata pericolosità sismica in Europa che ha subito numerose vittime e danni ingenti non solo a causa di forti terremoti del passato.
I Dati e servizi sismologici integrati in EPOS, oltre che essere indirizzati alla comunità scientifica che opera nel settore delle Scienze della Terra Solida, trovano applicazione in svariati ambiti come ad esempio analisi dinamica di strutture in campo ingegneristico e geotecnico e le stime di pericolosità e rischio sismico.
Il TCS sismologia attualmente ha l'obiettivo di:
- favorire la cooperazione tra enti di ricerca che operano nell’ambito delle Scienze della Terra Solida
- fornire accesso aperto a dati e servizi secondo standard riconosciuti dalla comunità sismologica
- costituire una comunità scientifica in grado di offrire alla società prodotti e strumenti utili per la protezione sismica del territorio
Maggiori informazioni nella pagina TCS Seismology in EPOS IR website (in English).
Testo a cura di: Maria D'Amico, Roberto Basili, Andrea Rovida, INGV, Italia