Falcone, Sergio

Nel 2018 è stato avviato il progetto FOCUS - Fiber Optic Cable Use For Seafloor Studies Of Earthquake - coordinato da Marc-André Gutscher del Laboratoire Géosciences Océan dell’Università di Brest, in Francia. Questo progetto indaga la sismicità e la struttura crostale del Mar Ionio attraverso l’analisi e l’interpretazione di dati raccolti da strumentazione sottomarina e da reti di monitoraggio disponibili o appositamente installate nelle zone di costa. In tale contesto, l’Osservatorio Nazionale Terremoti (ONT) e l’Osservatorio Etneo (OE), entrambe Sezioni dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV), e il Laboratorio di Sismologia dell'Università della Calabria (UniCal), hanno contribuito al progetto con l’installazione di una rete sismica temporanea lungo la costa ionica calabro-siciliana a integrazione della rete permanente presente nell’area dello Stretto di Messina. La rete temporanea, costituita da 13 stazioni, ha acquisito dal mese di dicembre 2021 al mese di giugno 2023. Nel gennaio 2022, i partner internazionali del progetto FOCUS hanno installato una rete temporanea di sismometri OBS e sensori di pressione per fondali marini. La grande quantità di dati raccolta e la loro integrazione, consentirà di migliorare il monitoraggio sismico e le conoscenze relative alla struttura terrestre dell’area con particolare attenzione alle strutture sismogenetiche con un dettaglio mai raggiunto fino a ora. Tutte le istituzioni coinvolte in FOCUS collaborano per l’acquisizione e l’elaborazione dei dati, l’imaging dell’interno della Terra attraverso l’utilizzo di tecniche avanzate, l’interpretazione e la modellazione dei dati. Il presente lavoro descrive la progettazione, la realizzazione e la gestione della rete temporanea a terra definita FXland, fornendo indicazioni relative sul suo generale funzionamento e sulle caratteristiche del dataset acquisito.

Da venerdì 4 novembre a domenica 6 novembre 2022, si è tenuta una esercitazione nazionale denominata “Exe Sisma dello Stretto 2022” in un'area del territorio della Regione Calabria e della Regione Sicilia caratterizzata da una elevatissima pericolosità sismica. L’esercitazione è stata indetta e coordinata dal Dipartimento della Protezione Civile e aveva l’obiettivo di verificare la risposta operativa a un evento sismico significativo del Servizio Nazionale della Protezione Civile, di cui anche l’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia fa parte. Durante le tre giornate, l’INGV ha avuto modo di testare tutte le procedure che l’Istituto ha codificato a partire da quelle del “Protocollo di Ente per le emergenze sismiche e da maremoto”. Dopo che INGV ha dato l’avvio all’intera esercitazione simulando il terremoto di magnitudo MW 6.2 (ML 6.0) alle ore 09:00 UTC in provincia di Reggio Calabria (5 km a SW dal comune di Laganadi), e ha, quindi, inviato il messaggio per il potenziale maremoto con un livello di allerta arancione; inoltre, il Presidente INGV ha prontamente convocato l’Unità di Crisi e attivato tutti Gruppi Operativi. Questi ultimi, nell’ambito dello scenario esercitativo, hanno verificato che i flussi di comunicazione interna e tutte le attività necessarie in emergenza sismica, presenti nei relativi protocolli operativi, risultassero rispettati. L’obiettivo primario dell’esercitazione è stato quindi quello di validare le attività previste e di aggiornare il personale afferente ai Gruppi Operativi stessi. Tra di essi, SISMIKO, che rappresenta il GO dedicato al coordinamento delle reti sismiche mobili INGV in emergenza, nelle settimane precedenti l’esercitazione ha predisposto tutte le attività che intendeva testare, descrivendole brevemente nel Documento d’impianto INGV e con maggior dettaglio in quello del Gruppo Operativo. A pochi giorni dalla chiusura dell’esercitazione, un terremoto di magnitudo ML 5.7 (MW 5.5) registrato alle ore 06:07 UTC del 09 novembre 2022 ha spostato l’attenzione dalla simulazione alla realtà.

Il 09 novembre 2022 alle ore 06:07 UTC (07:07 ora italiana) un terremoto di magnitudo ML 5.7 (MW 5.5) è stato localizzato dal sistema di sorveglianza sismica dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV). L'epicentro è stato localizzato nel Mar Adriatico ad una distanza di circa 30 km dalla costa marchigiana in provincia di Pesaro e Urbino, a circa 31 km dalla città di Fano e 35 km dal capoluogo di provincia Pesaro. Il mainshock è stato seguito da una replica di ML 5.2 a un minuto di distanza. I due terremoti sono stati ben avvertiti in tutta la regione Marche, e anche in tutto il centro Italia fino a Roma e nelle regioni del nord Italia. Il Presidente dell’INGV, come previsto nel Protocollo di Ente per le emergenze sismiche e da maremoto, ha prontamente convocato l’Unità di Crisi e attivato tutti i Gruppi Operativi. Tra questi SISMIKO, che coordina le reti sismiche mobili INGV in emergenza, si è attivato immediatamente preparando la strumentazione necessaria per l’installazione di una rete sismica temporanea e per l’integrazione dei dati in acquisizione nel sistema di monitoraggio e sorveglianza sismica dell’INGV. Parallelamente alle attività di coordinamento e gestione dell’emergenza sono state attivate tutte le procedure inerenti la divulgazione (report, siti web, ecc) e l’analisi dei dati preliminari. La rete temporanea in emergenza è stata installata nelle prime 24 ore dalla scossa principale ad integrazione della rete sismica permanente dell’INGV in area epicentrale. La rete temporanea di SISMIKO, costituita da 8 stazioni sismiche trasmesse in tempo reale, ha permesso di migliorare il monitoraggio dell’evoluzione della sequenza, abbassando la soglia di detezione degli eventi sismici in area epicentrale e consentendo quindi una migliore localizzazione da parte del servizio di sorveglianza sismica nazionale. La gestione dell’emergenza sismica è avvenuta a pochi giorni di distanza dall’ esercitazione nazionale denominata “EXE Sisma dello Stretto 2022” svoltasi dal 4 al 6 Novembre 2022 nel territorio della Regione Calabria e della Regione Sicilia. L’esercitazione è stata coordinata dal Dipartimento della Protezione Civile. Le attività svolte durante EXE 2022 sono state per l’istituto, e in particolare per SISMIKO, propedeutiche per il buon esito di tutte le azioni messe in campo dall’INGV sin dai primi minuti dall’accadimento del mainshock del 9 Novembre.

A multidisciplinary approach is often the only way to assess the state of the cultural heritage, thus involving different specialist expertise and techniques. The paper shows the paired use of terrestrial laser scanning (TLS) and geophysical monitoring (GM) to detect past effects and analyse the actual vibration levels induced by traffic on cultural heritage. The case study is the Villa Farnesina, one of the most important Renaissance buildings commissioned by the banker Agostino Chigi. The Villa contains frescoes attributed to Raphael and other famous 16th century artists, and it is located a few meters from the Lungotevere, which is one of the busiest roads in the historic centre of Rome. Testimonies report the damages caused by the construction of the embankment of the Tiber River, as well as by the traffic in the second half of the 20th century, so much so as to require requalification of the road artery. The TLS survey allows for detecting cracks and deteriorations of the frescoes, although these were subjected to restoration activities over the time, whereas the (GM) allows analysing actual vibrations induced by traffic at the different floors and outside the Villa. Although the measured vibration limits, as velocity peaks in defined frequency ranges, are below the thresholds established by international codes, the importance of the wall paintings and their already-shown susceptibility to damage suggest keeping the building under constant monitoring.

Il giorno 9 Novembre 2022, alle 06:07:24 UTC (07:07:24 ora locale) un terremoto di magnitudo momento (MW) pari a 5.5 ha interessato la Costa Marchigiana Pesarese (Pesaro Urbino). A causa della magnitudo del mainshock e del livello di danneggiamento riscontrato, l’INGV ha attivato il gruppo operativo EMERSITO (http://emersitoweb.rm.ingv.it/index.php/it/), il cui obiettivo è di svolgere e coordinare le campagne di monitoraggio per studi di effetti di sito e di microzonazione sismica. Durante le prime fasi di un’emergenza sismica, l’attività principale del gruppo operativo EMERSITO consiste, attraverso la costituzione di gruppi di lavoro, nel reperimento delle informazioni geologiche e geofisiche, nell’analisi dei dati sismici esistenti, nella pianificazione di misure sismologiche e geofisiche ed in attività propedeutiche alla microzonazione sismica. Nel caso specifico della sequenza sismica della Costa Marchigiana Pesarese: - sono state reperite informazioni di letteratura sugli effetti di sito già osservati nella zona colpita, sulla cartografia geologica e sulla microzonazione sismica disponibile; - sono state reperite le informazioni di caratterizzazione dei siti delle stazioni sismiche permanenti presenti nell’area (http://itaca.mi.ingv.it/ItacaNet_31 e http://crisp.ingv.it) e sono stati rianalizzati alcuni dati disponibili (http://eida.ingv.it/). - è stata pianificata l’installazione di una rete sismica temporanea nella zona colpita dal terremoto, nei comuni di Ancona e Senigallia. La scelta delle aree è stata guidata principalmente dalla prossimità con l’area epicentrale, dalla disponibilità di studi di microzonazione sismica e di carte geologiche a differenti scale di rappresentazione, dalla distribuzione dei parametri di scuotimento del suolo e della sismicità in tempo reale.

In the frame of FocusX2 project INGV (Osservatorio Nazionale Terremoti and Osservatorio Etneo) and UniCal (Laboratorio di Sismologia) are deploying, from the end of 2021 to January 2023 a temporary seismic network for an active/passive seismological experiment to record regional and global seismicity in the Ionian Sea. The goal of this experiment is to improve the detection of seismicity in the Ionian Sea area and the accuracy of the locations; to better define the crustal structure of the region and find patterns related to fault systems. The seismicity in the area is possibly the result of two types of tectonic activity at different depths: a gently NW dipping subduction interface of the Calabrian subduction zone, and the strike-slip fault systems in the Ionian Sea, well expressed in the morpho-bathymetry and observed in previous seismic profiles. The deployment of 13 temporary land stations, FocusX temporary land (network code 1J) https://doi.org/10.13127/SD/O5QWM6WJCD along the coasts of eastern Sicily and SW Calabria, is going to complement the permanent networks (network codes IV, MN and IY); in the same period OBS stations are deployed at sea: FocusX temporary OBS-network (network code XH). The land stations are equipped with two different type of digitizers: Reftek 130 (12), and SaraSL06 (2); and with three different type of velocimeters: Trillium 120C (10), Le 5s (2) and ss08 60s (2). Continuous data are transmitted in real time at the INGV Rome acquisition system, used in the seismic surveillance, archived and distributed in EIDA https://eida.ingv.it/it/. In the deployment period 23rd December 2021 - 9th May 2022 regional seismicity (area between Lat 36.5-38.2 Lon 14.5-16.0) include 390 events located by the INGV seismic surveillance system, two of them with magnitude larger than 4.0 as well as 56 teleseismic earthquakes with magnitude larger than magnitude 6.0, two of them larger than 7.0. The two local events with M>4.0 and some of their aftershocks, were analyzed by the analysts of the Italian Seismic Bulletin including all the stations of the FXland 1J network.

L’INGV ha sviluppato numerose story maps e dashboards per raccontare i vari aspetti dei terremoti che hanno colpito nel passato e in questi ultimi anni il nostro paese integrando informazioni descrittive, fotografiche e multimediali con i dati georeferenziati provenienti dai database sismologici e sismotettonici. Le dashboard della sismicità in tempo reale Story maps e dashboard sono state integrate all’interno dei canali di comunicazione web e social INGVterremoti (https://ingvterremoti.com/) e rappresentano uno strumento ormai necessario per l’informazione sulla sismicità in corso, sulle più importanti sequenze sismiche in Italia, sui terremoti e sui maremoti del passato.

The study aims to analyse the vibrations induced by traffic on the Villa Farnesina in Rome. The ancient building was designed and erected by the architect Baldassarre Peruzzi and the walls, vaults and lodges were decorated with frescoes attributable to Raphael and other relevant Italian Renaissance painters. Villa Farnesina is located near the Lungotevere road, therefore it suffers the dangerous effects due to the urban traffic even with heavy vehicles passing, so much so that in the early seventies an anti-vibration paving was built. A six-month geophysical monitoring made it possible to analyse the propagation of the waves on the building, characterizing the vibration due to the current traffic level. The results show the vibration levels recorded on the different floors of the building.

A technological system capable of automatically producing damage scenarios at an urban scale, as soon as an earthquake occurs, can help the decision-makers in planning the first post-disaster response, i.e., to prioritize the field activities for checking damage, making a building safe, and supporting rescue and recovery. This system can be even more useful when it works on densely populated areas, as well as on historic urban centers. In the paper, we propose a processing chain on a GIS platform to generate post-earthquake damage scenarios, which are based: (1) on the near real-time processing of the ground motion, that is recorded in different sites by MEMS accelerometric sensor network in order to take into account the local effects, and (2) the current structural characteristics of the built heritage, that can be managed through an information system from the local public administration authority. In the framework of the EU-funded H2020-ARCH project, the components of the system have been developed for the historic area of Camerino (Italy). Currently, some experimental fragility curves in the scientific literature, which are based on the damage observations after Italian earthquakes, are implemented in the platform. These curves allow relating the acceleration peaks obtained by the recordings of the ground motion with the probability to reach a certain damage level, depending on the structural typology. An operational test of the system was performed with reference to an ML3.3 earthquake that occurred 13 km south of Camerino. Acceleration peaks between 1.3 and 4.5 cm/s2 were recorded by the network, and probabilities lower than 35% for negligible damage (and then about 10% for moderate damage) were calculated for the historical buildings given this low-energy earthquake.