Il libro “Earthquakes and Sustainable Infrastructure: Neo-Deterministic (NDSHA) Approach Guarantees Prevention Rather Than Cure” a cura di Giuliano F. Panza, Vladimir G. Kossobokov, Efraim Laor e Benedetto De Vivo pubblicato da Elsevier (672 pagine, Paperback ISBN: 9780128235034, eBook ISBN: 9780128235416) si propone di descrivere lo “stato dell’arte” delle conoscenze scientifiche sui terremoti e sui rischi a essi associati[1]. Contiene il resoconto aggiornato della naturale estensione a livello internazionale delle ricerche iniziate in Italia e descritte nel libro “Difendersi dal terremoto si può – L’approccio neodeterministico” di Giuliano Panza e Antonella Peresan, pubblicato da EPC nel 2016 (ISBN: 978-88-6310-738-8).
I terremoti avvengono in modo apparentemente casuale e in alcuni casi è possibile ricondurre la sismicità al concetto di caos deterministico. La sismicità è il risultato di un meccanismo geodinamico che deriva da vari fenomeni di convezione nel mantello terrestre, espressi nel movimento delle placche litosferiche alimentato dalle forze di marea. Per la valutazione dei rischi associati ai terremoti, la tettonica a zolle polarizzata e la natura complessa dei fenomeni sismici evidenziano la necessità di evitare l’uso di modelli troppo semplicistici.
In un’ottica di prevenzione, coerente e compatibile con le teorie più avanzate, è fondamentale che almeno gli impianti infrastrutturali e le strutture pubbliche siano progettati in modo da resistere a futuri forti terremoti così da continuare a espletare la loro funzione originaria. Un terremoto compatibile con le caratteristiche sismogenetiche di una determinata area, anche se sporadico, e quindi etichettato come “improbabile”, può verificarsi in qualsiasi momento. Quando avviene un terremoto di una data magnitudo, lo stesso genera un moto sismico del suolo che non dipende certo dalla sua sporadicità nell’area di studio. In questa prospettiva, i parametri di progettazione antisismica devono tenere conto dei valori di magnitudo definiti secondo la storia sismica e sismotettonica, come richiesto dall’approccio Neo-Deterministic Seismic Hazard Assessment (NDSHA), piuttosto che essere diminuiti o aumentati a seconda della maggiore o minore sporadicità dei terremoti, come accettato da chi adotta l’approccio probabilistico (Probabilistic Seismic Hazard Assessment – PSHA) [per approfondire: Prevedere i terremoti, il prof. Panza sottolinea le importanti evidenze del metodo neo-deterministico in un convegno internazionale a Napoli; Terremoti, 110 anni dal devastante sisma di Messina: la città deve prepararsi alla catastrofe? Un eminente gruppo di scienziati apre una nuova frontiera sulle previsioni sismiche; Il Ponte sullo Stretto di Messina tra sfide tecnico-scientifiche ed etiche: la scienza dice che si può fare, ma con juicio]
Per passare da una prospettiva focalizzata sulla risposta alle emergenze alla prospettiva di prevenzione e sostenibilità, è necessario seguire l’approccio NDSHA che risale alla fine del millennio scorso. È l’approccio multidisciplinare per la valutazione della pericolosità sismica, basato su principi fisici di base e considera adeguati terremoti di scenario. È provato affidabile da oltre 20 anni di esperimenti realizzati in molti paesi del mondo; il più recente è quello attualmente in corso, nella area che è stata interessata dai terremoti di Wenchuan (12 maggio 2008, Ms = 8.0) e Lushan (20 aprile 2013, Ms = 7.0), nell’ambito del progetto internazionale China Seismic Experimental Site (CSES).
A livello mondiale molti ingegneri strutturali e i progettisti non comprendono le finalità delle mappe e di ciò che rappresentano. Le mappe PSHA italiane forniscono valori di progettazione eccessivamente precisi, ma che sovente sottostimano la realtà sperimentale. A livello mondiale molti ingegneri strutturali hanno notato la fluttuazione nei valori di progettazione specificati nelle varie edizioni delle norme antisismiche ed hanno espresso incredulità nella validità delle metodologie su cui si basano le attuali mappe di pericolosità PSHA ed insoddisfazione per la continua variazione dei requisiti di progettazione. Inoltre, poiché la definizione delle mappe è diventata sempre più complessa, i progettisti non comprendono le finalità delle mappe e di ciò che rappresentano; come già detto le mappe PSHA italiane forniscono valori di normativa per la progettazione eccessivamente ed inutilmente precisi, fra l’altro basati sull’uso improprio di valori intermedi delle scale d’intensità macrosismica, come illustrato con dettaglio nei RENDICONTI DELLA ACCADEMIA NAZIONALE DELLE SCIENZE DETTA DEI XL, Serie VI, vol. io, fasc. 2, 2020 – Roma.
I 30 capitoli del libro rivedono e aggiornano la ricerca NDSHA e i risultati ottenuti finora in Africa, America, Asia ed Europa. Sono la raccolta di evidenze che dovrebbero indurre persone responsabili e autorità competenti a considerare procedure affidabili per la valutazione della pericolosità. È auspicabile che la filosofia generale sviluppata e applicata con successo nell’ambito della valutazione NDSHA sia sistematicamente estesa ad altri tipi di pericoli indotti da eruzioni vulcaniche, frane, incendi, inondazioni, uragani e altri eventi pericolosi (La sottostima del rischio vulcanico ai Campi Flegrei e al Somma-Vesuvio in tempi di riposo eruttivo: L’esempio della seconda ondata di Covid e Il bradisismo flegreo e il rischio eruzione nei Campi Flegrei).
Il prodotto principale del Global Seismic Hazard Assessment Program (GSHAP) doveva essere una pietra miliare unica e fungere da principale riferimento PSHA a livello mondiale. Invece, per la maggior parte delle regioni sismicamente attive della Terra, la mappa di pericolosità GSHAP è risultata errata e, dopo il mega-terremoto di Tohoku del 2011, è stato dimostrato che le mappe GSHAP avrebbero potuto essere definite fuorvianti al momento della loro pubblicazione ufficiale nel 1999.
Circa 20 anni dopo il suo lancio, la totale inaffidabilità di GSHAP è dimostrata dalle oltre 700.000 vite perse tra il 2000 e il 2018, in occasione dei 13 terremoti più letali, laddove era previsto un rischio sismico molto più basso, precisamente Buhj (India) 2001, Boumerdes (Algiers) 2003, Bam (Iran) 2003, Sumatra Island Andaman 2004, Nias Island (Indonesia) 2005, Kashmir 2005, Yogyakarta (Java Island) 2006, Wenchuan (China) 2008, Padang (Southern Sumatra) 2009, Port-au-Prince (Haiti) 2010, Southern Qinghai (China) 2010, Tohoku (Japan) 2011, Palu (Indonesia) 2018. Con la stessa filosofia generale di GSHAP, più alcuni cosmetici incuranti del rasoio di Occam, circa 10 anni fa è stato proposto Global Earthquake Model (GEM). La prossima generazione di modelli PSHA è alla base dei prodotti GEM (e.g. la mappa MPS19 per l’Italia (Il nuovo modello italiano di pericolosità sismica e la sua effettiva capacità di difenderci dai terremoti). GEM è sulla strada sbagliata, se continua a basare le stime del rischio sismico su un raffinato “metodo standard” per valutare la pericolosità sismica. La comunità scientifica dovrà aspettare ancora un decennio per scoprire che GEM è sbagliato quanto GSHAP?
È quindi auspicabile che in Italia la legislazione sia basata esplicitamente e non solo in modo implicito (NTC2018 § 3.2.3.6[1]) sull’approccio NDSHA, in grado di superare la maggior parte, se non tutti, gli evidenti limiti e lacune propri di PSHA[2]. Lo scopo del libro è promuovere l’istituzione di un nuovo paradigma per la valutazione affidabile del rischio sismico, una sinergia delle conoscenze scientifiche aggiornate disponibili che garantisca la prevenzione e la riduzione delle perdite inaccettabili piuttosto che curare le conseguenze dei disastri. Il libro è una lettura essenziale per geologi, geofisici, geochimici, geologi esploratori, sismologi, vulcanologi, la maggior parte delle categorie d’ingegneri, nonché gestori di disastri e emergenze, funzionari a livello governativo e comunale, costruttori di infrastrutture, dipendenti del settore finanziario e assicurativo, studenti ricercatori e professori di varie discipline.
[1] In copertina, l’aspetto aoristico, non definito del tempo, dell’orologio senza lancette di Torre dei Modenesi di Finale Emilia è contrapposto all’immagine della roulette, in cui ogni evento ha la sua probabilità e il suo “periodo di ritorno” ben definito. “L’aoristo (dal greco aόριστος χρόνος “tempo indefinito” – a = non, οριστός = definibile) è uno dei quattro temi temporali fondamentali del verbo greco. Esso tuttavia, come suggerisce il nome, non ha connotazione temporale, ed esprime solo l’aspetto dell’azione, cioè un’azione “puntuale”, compiuta, colta nel momento in cui si svolge, circoscritta sulla linea temporale; non è necessario che sia istantanea. “Puntuale” significa che è vista nella sua totalità, delimitata da un inizio e da una fine, quindi può anche essere considerata come un segmento di retta sulla linea temporale. Nella copertina l’indefinito aoristico dell’orologio senza lancette (un vero terremoto che potrà avvenire, che forse avverrà, che è già avvenuto – NDSHA) è contrapposto all’immagine della roulette, nella quale i colori sono invece ben definiti (ogni evento con la sua probabilità e il suo “periodo di ritorno” ben definito, ma fittizio artefatto – PSHA)
[2] … L’uso di storie temporali del moto del terreno generate mediante simulazione del meccanismo di sorgente e della propagazione è ammesso a condizione che siano adeguatamente giustificate le ipotesi relative alle caratteristiche sismogenetiche della sorgente e del mezzo di propagazione e che, negli intervalli di periodo sopraindicati, l’ordinata spettrale media non presenti uno scarto in difetto superiore al 20% rispetto alla corrispondente componente dello spettro elastico.
[3] Il solo suggerimento, anche se coerente con i fondamenti di NDSHA, contenuto nelle NTC2018 non è sufficiente in ottica di prevenzione e ricorda ahimè la disinformazione innescata dal generico consiglio a favore della somministrazione del vaccino anti Covid19 a scapito dell’obbligatorietà della vaccinazione.
