PaleoBAYES e PaleoEcA: Nuove Frontiere 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 progettati per ricostruire la storia sismica dell’Italia, risalente a prima dell’era dei sismografi, attraverso l’integrazione di tre misurazioni geologiche fondamentali: il rigetto (spostamento della superficie), la lunghezza della rottura della crosta e l’età dell’evento.

PaleoBAYES adotta un approccio probabilistico basato sull’inferenza bayesiana, consentendo di associare a ogni misura la relativa incertezza. Questo metodo produce per ogni evento un intervallo di credibilità, piuttosto che una singola stima puntuale, migliorando così l’affidabilità delle analisi sismiche.

Il database PaleoEcA raccoglie informazioni su 44 paleoterremoti avvenuti nell’Appennino centrale negli ultimi 27.000 anni. Grazie a PaleoBAYES, i ricercatori possono tenere conto del degrado temporale delle tracce sismiche, cioè della probabilità di preservazione che diminuisce con l’età, e incorporare la distribuzione di frequenza delle magnitudo descritta dalla 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. In un test su eventi storici, il modello ha fornito per il terremoto del Fucino del 1915 una magnitudo stimata di M 6,83 ±0,13, risultato coerente con i rilievi strumentali e macrosismici (M 6,7–7,0).

L’applicazione di questo metodo nell’Appennino centrale ha rivelato 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 sopravvivano fino ad oggi. Di conseguenza, il catalogo paleosismologico tende a rappresentare la coda estrema della distribuzione delle magnitudo.

L’integrazione di PaleoBAYES con il catalogo PaleoEcA offre un potente strumento 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.

In conclusione, PaleoBAYES e PaleoEcA rappresentano un significativo passo avanti nella comprensione della storia sismica dell’Italia, fornendo ai ricercatori strumenti più accurati per valutare il rischio sismico e migliorare la preparazione alle eventuali calamità future.