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 recentemente sviluppato due strumenti innovativi: l’algoritmo open source PaleoBAYES e il database PaleoEcA. Questi strumenti sono stati progettati per ricostruire la storia sismica dell’Italia, risalendo a eventi precedenti all’era dei sismografi.

PaleoBAYES integra tre misurazioni geologiche fondamentali: il rigetto, che si riferisce allo spostamento della superficie terrestre, la lunghezza della rottura della crosta e l’età dell’evento sismico. Utilizzando un approccio probabilistico basato sull’inferenza bayesiana, l’algoritmo associa a ogni misura una relativa incertezza, permettendo di produrre un intervallo di credibilità per ogni evento, piuttosto che una singola stima puntuale.

Il database PaleoEcA raccoglie informazioni su 44 paleoterremoti avvenuti nell’Appennino centrale negli ultimi 27.000 anni. Grazie a questi dati, i ricercatori sono stati in grado di analizzare il degrado temporale delle tracce sismiche, ossia la probabilità che queste tracce si preservino nel tempo, che diminuisce con l’età dell’evento. Inoltre, il modello incorpora la distribuzione di frequenza delle magnitudo secondo la legge di Gutenberg-Richter.

Per i 44 eventi analizzati, l’incertezza al 95% nelle stime di magnitudo si attesta tipicamente nell’intervallo ±0,3–0,7 unità. Un test condotto su eventi storici ha stimato per il terremoto del Fucino del 1915 una magnitudo di M 6,83 ±0,13, in linea con i rilievi strumentali e macrosismici, che indicavano valori compresi tra M 6,7 e 7,0.

L’applicazione di PaleoBAYES in Appennino centrale ha messo in evidenza che le tracce geologiche osservabili tendono a campionare prevalentemente eventi di elevata intensità. Infatti, i terremoti con magnitudo inferiore a circa 6,5 hanno una probabilità molto bassa di lasciare tracce che possano sopravvivere fino ai giorni nostri. Questo porta a una rappresentazione del catalogo paleosismologico che tende a evidenziare la coda estrema della distribuzione delle magnitudo.

Integrando PaleoBAYES con il catalogo PaleoEcA, i ricercatori forniscono uno strumento che consente di passare da stime deterministiche a valutazioni probabilistiche e riproducibili del rischio sismico. Questo approccio sottolinea l’importanza di considerare la soglia di completezza e di propagare con rigore le incertezze, per evitare distorsioni sistematiche nelle valutazioni di pericolosità sismica.

In conclusione, PaleoBAYES e PaleoEcA rappresentano un significativo passo avanti nella comprensione della storia sismica dell’Italia, fornendo strumenti preziosi per la valutazione del rischio sismico e la pianificazione della sicurezza.