Esercizi: I rischi geologici

Distingui tra rischi geologici interni ed esterni e fai due esempi per ciascun tipo.

Osserva lo schema di un terremoto, in cui sono rappresentati l'ipocentro, l'epicentro, le onde sismiche e la registrazione di un sismografo. A partire dallo schema, spiega la differenza tra magnitudo e intensità di un terremoto, e quale scala o strumento si utilizza per misurare ciascuna.

Che cos'è una mappa dei rischi geologici? Spiega a che cosa serve e fai un esempio di come può essere utilizzata nella pianificazione della crescita di una città.

Due terremoti della stessa magnitudo scuotono due regioni diverse: in una ci sono appena danni e nell'altra si contano migliaia di vittime. Spiega quali fattori, oltre alla magnitudo, determinano gli effetti di un sisma: pericolosità, vulnerabilità ed esposizione.

Descrivi tre misure di prevenzione dal rischio sismico che possono essere applicate nella costruzione di edifici in zone a rischio.

Durante un'eruzione vulcanica vengono emessi colate di lava, ceneri, gas e flussi piroclastici, e possono formarsi lahar. Scegli tre di questi prodotti e spiega il tipo di danno che ciascuno può causare.

Confronta i dati di questi due eventi sismici reali:

• Terremoto A (Lorca, Spagna, 2011): magnitudo $M_w = 5,1$; profondità dell'ipocentro = $1\ \text{km}$; distanza epicentrale dal centro abitato = $2,5\ \text{km}$; intensità massima = VII-VIII (EMS); 9 morti e centinaia di edifici danneggiati.

• Terremoto B (Mare di Okhotsk, 2013): magnitudo $M_w = 8,3$; profondità dell'ipocentro = $609\ \text{km}$; distanza dal centro abitato più vicino = $350\ \text{km}$; intensità superficiale massima = V (MMI); 0 morti e nessun danno materiale.

1. a) A partire dall'equazione del rischio sismico ($\text{Rischio} = \text{Pericolosità} \times \text{Esposizione} \times \text{Vulnerabilità}$), analizza quali fattori concreti hanno reso devastante il terremoto di Lorca nonostante la sua magnitudo moderata.
2. b) Spiega la differenza concettuale tra «magnitudo» e «intensità» di un sisma utilizzando i dati dei due terremoti per illustrare la tua risposta.
3. c) Progetta due misure preventive (una strutturale e una di pianificazione territoriale o di educazione) che permettano di mitigare il rischio sismico in comuni con caratteristiche simili a Lorca.

Dopo una serie di scosse in un territorio attraversato da una faglia geologica attiva, un responsabile locale dichiara: «Durante questo mese abbiamo subito $100$ piccoli sismi di magnitudo $3$. È una buona notizia, perché la faglia ha liberato a poco a poco l'energia equivalente a un grande terremoto di magnitudo $6$, evitando così una catastrofe maggiore».

1. a) Nella scala di magnitudo sismica, ogni aumento di $1$ unità di magnitudo moltiplica l'energia liberata approssimativamente per $31,6$ ($10^{1,5}$). Calcola quanti sismi di magnitudo $3$ servirebbero in realtà per eguagliare l'energia liberata da un unico terremoto di magnitudo $6$, e quanti per uno di magnitudo $7$.
2. b) Con i risultati numerici ottenuti, confuta le dichiarazioni del responsabile e giustifica perché la presenza di piccoli sismi superficiali non garantisce affatto che il rischio di un grande terremoto si sia dissipato.
3. c) Spiega quale relazione esiste tra l'accumulo di energia elastica ai bordi di una faglia bloccata (teoria del rimbalzo elastico) e il potenziale distruttivo di un sisma di grande magnitudo.

Su un versante sopra una strada si analizzano due tratti con la stessa pendenza ($35^\circ$) dopo un episodio di piogge torrenziali di $120\ \text{l/m}^2$:

• Tratto 1: strati alternati di calcari e marne con un'inclinazione di $30^\circ$ a franapoggio, deforestato di recente.

• Tratto 2: strati orizzontali di arenaria compatta coperti da bosco mediterraneo autoctono.

1. a) Giustifica perché il tratto 1 ha subito una frana catastrofica mentre il tratto 2 è rimasto stabile, analizzando l'influenza dell'inclinazione degli strati, della litologia e della copertura vegetale.
2. b) Per stabilizzare il tratto 1, un'impresa propone di spruzzare uno strato continuo di calcestruzzo sulla superficie senza perforare tubi di drenaggio verso l'interno. Prevedi che cosa accadrà alla prossima perturbazione e giustifica tecnicamente perché questa misura può aggravare il rischio.

Sfida del tema. La tua comunità è preparata di fronte ai rischi della dinamica terrestre? Diventa consulente di protezione civile ed elabora una relazione tecnica di valutazione sismica.

Segui queste fasi:

1. Raccolta dei dati: Entra nel visualizzatore dei terremoti dell'Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) e ricava i dati di $5$ sismi recenti avvenuti nella penisola italiana con magnitudo $M \ge 2,0$. Registra in una tabella: localizzazione, profondità (in $\text{km}$), data e magnitudo (per esempio, $M = 3,4$).

2. Analisi geodinamica: Colloca gli epicentri rispetto al limite tra la placca euroasiatica e quella africana. Giustifica in un paragrafo come la dinamica della geosfera (correnti convettive nel mantello e rigidità della litosfera) origina gli sforzi tettonici osservati.

3. Proposta motivata: A partire dai fattori di rischio (pericolosità, esposizione e vulnerabilità), valuta il rischio sismico di una delle zone analizzate e redigi un decalogo di tre misure preventive e di autoprotezione realizzabili in casa o a scuola.

Verranno valutati:

• Rigore nella raccolta e nella tabulazione di dati reali dell'INGV.

• Corretta integrazione concettuale tra la sismicità registrata, la tettonica delle placche e la dinamica interna della Terra.

• Adeguatezza e realismo delle misure proposte rispetto al rischio geologico analizzato.