50 anni di terremoti in Italia analizzati con la banca dati ITACA

tratto da INGVTERREMOTI

Ad aprile 2025 è stato pubblicato l’aggiornamento della versione 4.0 di ITACA (Italian ACcelerometric Archive, doi:10.13127/itaca.4.0), il database accelerometrico che raccoglie le registrazioni dei terremoti di magnitudo superiore a 3.0 avvenuti in Italia e nelle regioni limitrofe fino al 2024. Il database è disponibile online all’indirizzo itaca.mi.ingv.it e include dati provenienti principalmente dalle reti di monitoraggio nazionali dell’INGV (Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia) e di DPC (Dipartimento della Protezione Civile), ma anche da alcune reti regionali e locali, reti temporanee installate dopo le principali sequenze sismiche, oltre che da stazioni europee vicino ai confini. I principali utenti sono ricercatori e studenti nel campo della sismologia applicata e dell’ingegneria sismica, liberi professionisti (ingegneri, geologi), amministratori e pianificatori del territorio.

Le registrazioni sismiche rilevano le oscillazioni del terreno durante un terremoto e rappresentano uno strumento essenziale per analizzare l’intensità dei movimenti. Questi dati aiutano a comprendere come l’ampiezza e la durata delle vibrazioni siano influenzate dalle dimensioni della sorgente sismica, dalla distanza dall’epicentro e dalle caratteristiche geomorfologiche locali.

Con questo aggiornamento, ITACA conta ad oggi un totale di 43.282 forme d’onda accelerometriche e oltre 2.500 terremoti, con la prima registrazione che risale al terremoto di Ancona del 1972. Tuttavia, circa il 94% dei dati è stato acquisito negli ultimi 15 anni, grazie al potenziamento delle reti sismiche e agli sviluppi tecnologici nei sistemi di acquisizione e trasmissione dei dati. Considerando solo i terremoti con Mw ≥ 3.5 (1.951 eventi, per un totale di 38.965 forme d’onda), la Figura 1 illustra l’evoluzione temporale del dataset, a partire dai primi record analogici degli anni 70 e 80 fino ad oggi. Grazie all’incremento delle stazioni accelerometriche digitali, a partire dal 2003 si osserva un rapido aumento del numero di record e di terremoti registrati.

Il database ITACA contiene informazioni sulle principali sequenze sismiche in Italia, come quella del Friuli (1976-1977), che ha fornito circa 100 forme d’onda, fino alla più recente sequenza del Centro Italia (2016-2017), che ha portato alla registrazione di oltre 10.000 segnali. Nel 2024, pur in assenza di eventi sismici di grande intensità, sono stati aggiunti circa 2.000 segnali relativi a 150 eventi. Tra questi, il più rilevante è stato il terremoto di Pietrapaola (CS), di magnitudo Mw 5 e profondità di 24 km, avvenuto il 1° agosto alle ore 21:43:19 (ora italiana), identificabile in ITACA con il codice INT-3992148. Inoltre, a partire dalla fine del 2023 è in corso una sequenza sismica nell’area dei Campi Flegrei. L’evento di maggiore magnitudo di questa sequenza (Md 4.4, identificativo INT-38759141) si è verificato il 20 maggio 2024 alle ore 20:10:03 (ora italiana).

La distribuzione geografica degli epicentri relativi agli eventi sismici inclusi in ITACA mostra che la maggior parte di essi si trova lungo la catena appenninica italiana e si caratterizza per profondità comprese tra 5 e 20 km con meccanismo di fagliazione normale. Eventi più profondi (20-30 km) sono stati registrati nel Sud Italia (con fagliazione inversa o trascorrente, es. sequenza sismica del Molise del 2002), nella regione del Friuli (dominata da fagliazione inversa). Gli eventi che si verificano nella zona dei Campi Flegrei sono, invece, molto superficiali (<5 km). 

Grande importanza rivestono le registrazioni in area epicentrale degli eventi medio forti (Mw ≥ 5.5): sono disponibili 152 registrazioni in campo vicino (registrate da stazioni poste entro una lunghezza di faglia). Il contributo principale proviene dalle sequenze del centro Italia del 2016 (75 forme d’onda) e della Pianura Padana del 2012 (40 forme d’onda) , seguite dai terremoti dell’Aquila del 2009 (13 registrazioni) e dagli eventi avvenuti durante la sequenza Umbria-Marche del settembre 1997 (5 registrazioni) e dalla sequenza del Friuli del settembre 1976 (8 registrazioni). L’evento più forte nel database ITACA, il terremoto dell’Irpinia del 1980 (Mw 6.9, IT-1980-0012), è stato registrato da 8 stazioni in campo vicino.

Gli accelerogrammi in ITACA sono relativi  a 1803 stazioni di registrazione, alcune delle quali oggi dismesse. I siti sono classificati secondo la normativa NTC08, basata sulla velocità media delle onde di taglio (onde S) nei primi 30 metri di suolo a partire dalla superficie: classe A (Vs30 ≥ 800 m/s), classe B (360 ≤ Vs30 < 800 m/s), classe C (180 ≤ Vs30 < 360 m/s), classe D (Vs30 < 180 m/s) e classe E (5-20 m di terreno tipo C o D su substrato rigido con Vs ≥ 800 m/s). Ad oggi, sono disponibili misure quantitative di VS30 per circa il 24% dei siti (17% classificati come A, 50% B, 26% C, 2% D e 4% E). Per le altre stazioni, la classe del sito è assegnata in modo indiretto, utilizzando informazioni geologiche, geomorfologiche e topografiche correlate con la Vs30.  

Il picco di velocità, PGV (Peak Ground Velocity), e quello di accelerazione, PGA (Peak Ground Acceleration), in un segnale sismico forniscono informazioni complementari sulla distribuzione dell’energia durante un terremoto. La velocità è associata alle componenti a bassa frequenza, che tendono a causare movimenti più lenti ma su scala più ampia, mentre il picco di accelerazione rappresenta le componenti ad alta frequenza, tipicamente responsabili di scuotimenti rapidi e localizzati. Per questo motivo, entrambi i parametri vengono utilizzati per descrivere in modo sintetico ma efficace il contenuto energetico di un evento sismico.

Le Figura 3 e 4 mostrano, rispettivamente, la distribuzione nel tempo e nello spazio dei massimi valori orizzontali di PGA e  PGV ricavati dalle forme d’onda  relative agli eventi di ITACA con  M ≥ 3.5. 

 Nel complesso, la banca dati include:

• – 647 forme d’onda con accelerazione di picco orizzontale (PGA) superiore a 100 cm/s²
• – 215 forme d’onda con velocità di picco orizzontale (PGV) superiore a 10 cm/s

Come mostrato nella Figura 3, i valori di picco più elevati si riscontrano prevalentemente nei siti su suolo, confermando il ruolo rilevante dell’amplificazione locale nell’influenzare l’intensità del moto sismico, un effetto particolarmente marcato nel caso della PGV. In ben 32 siti sono state registrate accelerazioni superiori a 500 cm/s², per lo più localizzati nel Centro Italia. Inoltre, in 18 siti si sono osservati valori di velocità superiori a 50 cm/s, anch’essi situati principalmente nel Centro Italia e nella Pianura Padana. 

Osservando la distribuzione dei valori massimi registrati negli ultimi 50 anni (Figura 4), si riconoscono chiaramente le aree colpite dalle principali sequenze sismiche, si può notare, ad esempio, come lungo la costa adriatica gli scuotimenti risultano più intensi rispetto a quella tirrenica soprattutto in termini di velocità del suolo (PGV). Questa osservazione dipende, anche, dal fatto che lungo la costa adriatica si sono verificati eventi con magnitudo più elevata (es. Mw 5.2 Ancona 2022). Inoltre, le zone in cui si registrano i valori massimi di accelerazione (PGA) e di velocità (PGV) non sempre coincidono. Tenendo conto che le scale di misura di PGA e PGV differiscono di circa un fattore 10, si osserva che in aree come il Friuli e la Calabria meridionale le vibrazioni a bassa frequenza (PGV, in verde) risultano più marcate rispetto a quelle ad alta frequenza (PGA, in giallo).

Il contenuto di ITACA e l’analisi delle forme d’onda contenute sono fondamentali per comprendere le caratteristiche dello scuotimento sismico e migliorare i modelli predittivi per la stima degli scuotimenti futuri. I valori massimi osservati definiscono le soglie dello scuotimento finora osservate e offrono elementi fondamentali per la valutazione del rischio e la progettazione sismica nel contesto italiano.

Con un aggiornamento annuale, ITACA si propone, quindi, di offrire la più vasta raccolta di registrazioni accelerometriche, validate da utilizzatori esperti, relative ad eventi sismici di media e forte intensità avvenuti in Italia.

A cura di Chiara Felicetta, Giovanni Lanzano, Lucia Luzi, Claudia Mascandola, Francesca Pacor, Emiliano Russo, Sara Sgobba (INGV-MI)