PaleoBAYES e PaleoEcA: Innovazioni nella Ricostruzione della Storia Sismica

Un team di ricercatori dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) e della Southern University of Science and Technology (SUSTech) ha sviluppato un algoritmo open source chiamato PaleoBAYES e un database innovativo noto come PaleoEcA. Questi strumenti sono progettati per ricostruire la storia sismica dell’Italia, risalendo a prima dell’era dei sismografi, attraverso un’analisi approfondita di misurazioni geologiche.

Un Approccio Probabilistico

PaleoBAYES adotta un approccio probabilistico basato sull’inferenza bayesiana. Questo metodo consente di associare a ogni misura la relativa incertezza, producendo per ogni evento sismico un intervallo di credibilità piuttosto che una singola stima puntuale. Ciò rappresenta un significativo passo avanti nella comprensione e nella valutazione del rischio sismico.

Il Database PaleoEcA

Il database PaleoEcA raccoglie informazioni su 44 paleoterremoti dell’Appennino centrale, avvenuti negli ultimi 27.000 anni. Questi dati sono fondamentali per comprendere la frequenza e l’intensità degli eventi sismici nel passato, contribuendo a una migliore previsione dei rischi futuri.

Analisi dei Dati Sismici

Uno degli aspetti innovativi di PaleoBAYES è la sua capacità di considerare il degrado temporale delle tracce sismiche. Con il passare del tempo, la probabilità di preservazione delle tracce diminuisce, e il modello tiene conto di questo fattore. Inoltre, incorpora la distribuzione di frequenza delle magnitudo, come descritta dalla legge di Gutenberg–Richter.

Risultati e Applicazioni

Per i 44 eventi analizzati, l’incertezza al 95% nelle stime di magnitudo si attesta tipicamente nell’intervallo di ±0,3–0,7 unità. Un test condotto sul terremoto del Fucino del 1915 ha fornito una magnitudo stimata di M 6,83 ±0,13, che risulta coerente con i rilievi strumentali e macrosismici, che indicano un intervallo di M 6,7–7,0.

Implicazioni per il Rischio Sismico

L’applicazione di PaleoBAYES nell’Appennino centrale ha rivelato che le tracce geologiche osservabili tendono a campionare eventi di elevata intensità. I terremoti con magnitudo inferiore a circa 6,5 hanno una probabilità molto bassa di lasciare tracce che sopravvivano fino ai giorni nostri. Pertanto, il catalogo paleosismologico tende a rappresentare la coda estrema della distribuzione delle magnitudo.

Conclusioni

L’integrazione di PaleoBAYES con il catalogo PaleoEcA offre uno strumento potente per passare da stime deterministiche a valutazioni probabilistiche e riproducibili del rischio sismico. Questo approccio evidenzia l’importanza di considerare la soglia di completezza e di propagare rigorosamente le incertezze per evitare distorsioni sistematiche nelle valutazioni di pericolosità.