PaleoBAYES e PaleoEcA: Innovazioni nella Ricostruzione della Storia Sismica

Un gruppo di ricercatori dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) e della Southern University of Science and Technology (SUSTech) ha sviluppato due strumenti innovativi: l’algoritmo open source PaleoBAYES e il database PaleoEcA. Questi strumenti sono progettati per ricostruire la storia sismica dell’Appennino centrale, risalente a prima dell’era dei sismografi, integrando 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, associando a ogni misura una relativa incertezza. Questo metodo consente di produrre per ogni evento un intervallo di credibilità anziché una singola stima puntuale, migliorando così l’accuratezza delle valutazioni sismiche.

Il database PaleoEcA raccoglie informazioni su 44 paleoterremoti avvenuti negli ultimi 27.000 anni, fornendo un quadro dettagliato della storia sismica della regione. Questo approccio innovativo tiene conto del degrado temporale delle tracce sismiche, ovvero della probabilità di preservazione che diminuisce con l’età, e incorpora 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, risultando coerente con i rilievi strumentali e macrosismici (M 6,7–7,0).

L’applicazione di PaleoBAYES in 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 presentano una probabilità molto bassa di lasciare tracce che sopravvivano fino ai giorni nostri. Di conseguenza, il catalogo paleosismologico tende a rappresentare la coda estrema della distribuzione delle magnitudo.

L’integrazione di PaleoBAYES con il catalogo PaleoEcA fornisce uno 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 e nella gestione del rischio sismico, fornendo agli studiosi e ai professionisti del settore strumenti più precisi per la valutazione della pericolosità sismica.