Presentazione del CRUST e considerazioni sulla ricerca

in campo sismotettonico in Italia

cura di Giusy Lavecchia

Il CRUST nasce dalla volontà di alcuni Atenei italiani di potenziare la ricerca e la didattica nel campo della Sismotettonica, integrando sinergicamente le metodologie di indagine proprie della Geologia Strutturale (GEO/03) e della Geofisica della Terra Solida (GEO/10).

Cosa è il CRUST?

CRUST = Centro InteRUniversitario per l’Analisi SismoTettonica

tridimensionale con applicazioni territoriali”

I Centri Interuniversitari (CI) costituiscono uno strumento di collaborazione scientifica tra docenti afferenti a più Dipartimenti di Università diverse, la cui disciplina normativa è prevista dall’Art .91 del DPR 382 del 1980. La gestione contabile del CI è disciplinata dal Regolamento in vigore presso l’Università sede amministrativa del Centro stesso

Nove Università Italiane dalla Sicilia alla Lombardia (Catania, Messina, Salerno, Roma, Chieti, Perugia, Bologna, Ferrara e Pavia) sono convenzionate nel

CRUST

65 componenti

Active faults

U.R. Catania-Morfotettonica, strutture tettoniche att. e sism. storica responsabile Carmelo Monaco

(componenti: Barbano, Gresta, Barreca, Ferranti, De Guidi, Lombardo, Panzera)

•Analisi multiscala di deformazione attiva e sorgenti sismogenetiche in Italia meridionale

• Identificazione delle sorgenti tsunamigeniche

• Sismologia storica

• Elaborazione ed analisi di dati geodetici

• Morfotettonica; • Tettonica attiva • Sorgenti Tsunamigeniche • Sismologia storica • GPS e strain geodetico • Sismica a mare

Principali linee di ricerca: a) modelli 3D della velocità delle onde sismiche; b) studio della sismicità recente con tecniche di localizzazione ottimizzate per il riconoscimento delle strutture sismogenetiche; c) elaborazione meccanismi focali tramite inversione delle forme d’onda; d) elaborazione ed analisi campi di stress sismogenetico e di strain sismico.

σ1

σ3

U.R. Messina - Sismologia e sorgenti sismiche Responsabile: Barbara Orecchio

(componenti: Giancarlo Neri, Debora Presti, Cristina Totaro, Silvia Scolaro)

3D velocity models

FPS & Seismogenic

stress

Hypocenter locations

U.R. Salerno-Sismogenesi e processi deformativi responsabile Roberto Scarpa

(componenti: Capuano, Crescentini, Amoruso, La Rocca)

• Levelling data • Slow earthquakes

• Grandi terremoti

• Studio deformazioni cosismiche e asismiche

• Analisi dei meccanismi focali

• Inversione dati sismici e geofisici

• Tomografia sismica

Struttura litosferica crostale Integrazione di dati geofisici + vincoli petrologici => modelli crostali VP, VS, densità

topografia dinamica, evoluzione tettonica del Mediterraneo

U.R. Roma tre Deformazione attiva ed evoluzione della topografia

Responsabile Massimo Mattei Componenti (Cammarano, Faccenna, Cifelli, Funiciello, Rossetti, Acocella)

Ciclo sismico e deformazione in zone di subduzione Modelli analogici + modelli numerici

U.R. Chieti-Geologia Strutturale e Sismotettonica responsabile Giusy Lavecchia

(componenti: Brozzetti, Boncio, Pace, De Nardis, Ferrarini, Cirillo, Liberi, Castaldo, Adinolfi, Suhadolch

Analisi geologico strutturale di superficie e profonda Definizione stile deformativo di strutture a lungo termine ed attive Integrazione dati geologici e sismologici a varie scale Costruzione di modelli di faglia tridimensionali Elaborazione di carte tematiche per finalità di hazard

From Lavecchia et al., GRL 2016; Lavecchia et al., Terra Nova 2017; Ferrarini et al., Pageoph, 2016

F

from Di Giulio et al., GJI 2016; De Nardis et al., BEE 2014

from Sgroi et al., GJI. 2012; Pace et al., Terra Nova 2014; Lavecchia et al., BGTA 2015; Brozzetti et al. ,Tectonophysics 2017

U.R. Perugia-Geologia Strutturale e Geofisica responsabile Massimiliano R. Barchi

(componenti Minelli, Mirabella, Cannata, Porreca, Ercoli, Mancinelli, Pauselli)

Esplorazione geologica e geofisica del sottosuolo applicata alla sismotettonica, a diverse scale di osservazione

CCCL

Interpretazione profili simici Indagini Georadar 2-3D

Repeating Earthquakes

Modellazioni termo-reologiche

U.R. Bologna- Fisica e previsione dei Terremoti responsabile Francesco Mulargia

(componenti: Gasperini, Tinti, Castellaro, Bizzarri, Lolli, Zaniboni, Armigliato)

• Maremoti • Triggering e PSHA

1693/01/11

1743/02/20

1908/12/28

1905/09/08

1638/03/27

1783/02/05

1627/07/30

• Fisica dei Terremoti • Fisica dei Maremoti • Sismologia Statistica • Prospezioni sismiche

passive

U.R. Ferrara-Geologia del terremoto e Tettonica responsabile Riccardo Caputo

(componenti G. Santarato, M.E. Poli, A. Mantovani, N. Abu Zeid, S. Bignardi, M. Maggini)

TL and OSL dating

AMS dating

1 m

18 m

1716

1514

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

116

117

118

119

120

121

122 m

South North

- morfotettonica - paleosismologia - geofisica applicata - analisi/interpretazioni 3D sismiche - archeosismologia - analisi mesostrutturali

U.R. Pavia Te Tettonica attiva e int. dati 3D geologici, geofisici e di modellazione

responsabile Silvio Seno (componenti: Perotti, Toscani, Maino, Menegoni, Bonanno, Fedorik, Bonini)

Laboratori e modellazione analogica

• Ricostruzioni 3D

Dati di superficie, sottosuolo e sperimentali per la ricostruzione in 3D dei contesti sismotettonici e analisi delle interazioni tra faglie in ambienti strutturalmente complessi

Strutture sismogenetiche

SISMOTETTONICA secondo il CRUST

-INTERDISCIPLINARE (geologia, sismologia, geofisica)

-MULTI-SCALA -3D and 4D -IN UNA PROSPETTIVA DI LUNGO TERMINE Il terremoto viene visto come il momento deformativo attuale di una storia geologica molto più antica, la cui comprensione e ricostruzione nello spazio e nel tempo è funzionale a comprendere i processi oggi attivi, e viceversa. -SOLUZIONI ALTERNATIVE POSSONO COESISTERE!

3D PHYSICAL PROPERTIES CRUSTAL MODEL

(stratigrafic layering with velocity, density, attenuation etc)

3D QUATERNARY FAULT MODEL

(surface and depth fault pattern with deformation and stress pattern)

GEOLOGIC AND SEISMIC FAULT-BLOCK MODEL

REGIONAL SEISMOTECTONICS WITH LOCAL DETAIL

3D PHYSICAL PROPERTIES CRUSTAL MODEL

(stratigrafic layering with velocity, density, attenuation etc)

3D QUATERNARY FAULT MODEL

(surface and depth fault pattern with deformation and stress pattern)

GEOLOGIC AND SEISMIC FAULT-BLOCK MODEL

REGIONAL SEISMOTECTONICS WITH LOCAL DETAIL

1976-1980 PROGETTO FINALIZZATO GEODINAMICA del CNR CARTE TEMATICHE REGIONALI

Paolo Scandone, Verbicaro 1976

1980 – Nasce la ricerca SISMOTETTONICA s.s. in Italia

Il terremoto viene visto come il momento deformativo attuale di una lunga storia geologica, la cui comprensione e ricostruzione nello spazio e nel tempo è funzionale a comprendere i processi oggi attivi, e viceversa.

1983-1999 GRUPPO NAZIONALE per la DIFESA dai TERREMOTI presso il CNR

(studia la pericolosità sismica del territorio nazionale, la vulnerabilità sismica del

patrimonio edilizio e dei ponti, gli scenari di danneggiamento)

18 monografie

1- ZONAZIONE

SISMOGENETICHA ZS4

2- Inventario sorgenti dei terremoti maggiori

1986 -2003 CROP Project multidisciplinary study of Italian lithosphere, as a joint cooperation between CNR, ENI/AGIP, ENEL. Acquisition and processing were performed mainly by OGS. The Italian Universities were also involved (Doglioni, Innocenti, Mazzotti, Pialli, Scandone etc.). 2003 Results published by APAT (1) in the “Memorie Descrittive della Carta Geologica d'Italia” (Scrocca et al., 2003).

CRONOGRAMMA DELLA RICERCA ITALIANA IN AMBITO SISMOLOGICO

Con il 1999 l’approccio strutturale-

cinematico, multi-scala ed interdisciplinare

alla SISMOTETTONICA subisce una battuta di

arresto. Il GNDT viene trasferito

all’INGV

Dal 2002 in poi le tematiche sismologiche

di interesse del Dipartimento di Protezione Civile vengono sviluppate

all’interno di Programmi-Quadro e

convenzioni DPC-INGV

Finalità del CRUST

Il CRUST viene istituito con la finalità di rilanciare la ricerca universitaria, nell’ambito della sismotettonica e delle sue applicazioni territoriali.

IL CRUST nasce dalla presa d’atto della forte disaggregazione dei ricercatori universitari nel campo della sismotettonica. Questa disaggregazione ha portato da un lato alla perdita del peculiare carattere interdisciplinare di questo settore della ricerca in Italia, e dall’altro ad una progressiva riduzione della docenza universitaria in ambito GEO/10. IL CRUST quindi punta a rilanciare la ricerca universitaria in sismotettonica, integrando sinergicamente le metodologie di indagine proprie della Geologia Strutturale (GEO/03) e della Geofisica della Terra Solida (GEO/10), e contribuendo alla realizzazione di un APPROCCIO METODOLOGICO «GLOBALE» e «COMPLESSO» allo studio dei terremoti e della pericolosità sismica. Al contempo, il Centro punta a formare giovani ricercatori specializzati in questa specifica tematica, che possano trovare spazio di carriera nei centri di ricerca, ma anche presso l’Università e quindi, in prospettiva medio-lunga, a mantenere una docenza universitaria adeguata in numero e in qualità.

DIDATTICA

A partire da questo anno accademico, il CRUST offre fino a 30 Tirocini Curriculari interdisciplinari in Sismotettonica, riservati agli studenti dei Corsi di Laurea dei Dipartimenti già convenzionati.

Formare una nuova generazione di esperti in Sismotettonica, ovverosia tecnici e ricercatori di estrazione geologica o geofisica, che abbiamo competenze sia in geologia, sia nella fisica del terremoto e che possano assumere ruoli a vari livelli di responsabilità nell’università, negli enti di ricerca e nelle pubbliche amministrazioni competenti in materia.

TESI di LAUREA CRUST in convenzione con i Dipartimenti del CENTRO

DOTTORATI CRUST, curriculum dedicati in Dottorati con tematiche pertinenti

Finalità del CRUST

Piena integrazione Geologia Strutturale (GEO/03) e Geofisica della Terra Solida (GEO/10)

RICERCA DIDATTICA

SISMOTETTONICA

III MISSIONE

Favorire ed adoperarsi per il trasferimento dei risultati della ricerca ad enti pubblici e privati ed alle comunità professionali, divulgando contenuti di alta qualità sulle tematiche di propria competenza.

TERZA MISSIONE

Portare conoscenze e competenze agli enti preposti alla protezione civile, eventualmente supportando scelte decisionali pre, sin e post-emergenza sismica.

Contribuire ad una riduzione del rischio migliorando le conoscenze dei tecnici che operano sul territorio, nonché la consapevolezza delle popolazioni esposte a rischio sismico.

Il PERCORSO CHE IL CRUST SI PREFIGGE NON PUO’ CHE ESSERE SVILUPPATO IN ARMONIA CON GLI ENTI DI RICERCA CHE SI

INTERESSANO DI TEMATICHE ANALOGHE

Tavola rotonda sull’interazione tra Università, Enti di Ricerca e Dipartimento di Protezione Civile

per la ricerca sismotettonica con applicazioni territoriali

Quali concrete prospettive di finanziamento alla ricerca possono avere i gruppi universitari che intendono dedicarsi alla Sismologia, alla Geologia dei Terremoti e alla Sismotettonica ? (ma anche alla Vulcanologia e al Rischio Vulcanico....)?

Quali concrete prospettive di finanziamento alla ricerca possono avere i gruppi universitari che intendono dedicarsi alla Sismologia, alla Geologia dei Terremoti e alla Sismotettonica ? (ma anche alla Vulcanologia e al Rischio Vulcanico...)?

E’ possibile pensare ad una nuova stagione di PROGETTI FINALIZZATI?

In altri ambiti scientifici (p.es. la Fisica), esiste una forte integrazione tra Enti di Ricerca e mondo

accademico. Come si potrebbero trasferire queste esperienze alla ricerca sui Terremoti ?

Quali soggetti potranno contribuire alla formazione di una nuova generazione di ricercatori per

lo studio dei terremoti ? Con quali strumenti e risorse?

In Italia, non esistono, o sono molto carenti, percorsi formativi (Master, Lauree Magistrali, Dottorati di Ricerca) specificamente dedicati a temi legati ai Rischi Geologici e in particolare alla Sismotettonica, sia sul versante geofisico che su quello geologico.

Quali potrebbero essere le strategie per colmare questo gap?

Stretta interazione tra Ricerca di base ed applicazioni territoriali : Utopia o Necessità?