A fronte di una crescente preoccupazione pubblica circa la possibilità che alcune attività che sfruttano il sottosuolo e le sue risorse inducano o attivino terremoti, il progetto StoHaz (Task 7, primo anno del progetto S2) ha rappresentato probabilmente la prima iniziativa di ricerca italiana atta a colmare il gap conoscitivo/informativo di quel settore. E’ emersa, per questo settore, la scarsa consistenza di dati scientifici, di conoscenze consolidate e di procedure di monitoraggio sismico secondo protocolli condivisi. In conseguenza, StoHaz si è posto lo scopo di: portare in piena luce queste tematiche, evidenziandone le criticità; raccogliere e rendere pubblicamente disponibile la documentazione prodotta sia a livello internazionale che nazionale; innescare un effettivo processo di revisione e definizione di procedure e canoni di monitoraggio sismico. Il progetto era concentrato sugli stoccaggi di gas, in quanto tipologia di attività per la quale i proponenti potevano contribuire con una importante esperienza diretta (il monitoraggio sismico dello stoccaggio di Collalto). Il deliverable prodotto a fine progetto, “D7.1 - Best practices …”, oltre a riassumere le principali valutazioni sulla situazione delle procedure di monitoraggio e stima delle pericolosità sismica relativamente agli impianti di stoccaggio sotterraneo del gas, dà anche alcuni suggerimenti per azioni successive.

Le valutazioni finali del Comitato di Programma Sismologico evidenziano la limitatezza dello studio all’unica tipologia affrontata (“… Si sottolinea, inoltre, come le attività sulla sismicità indotta siano state limitate ai soli depositi di gas e non si siano esaminate condizioni più diffuse in Italia, quali re-iniezioni in aree geotermiche e in zone di produzioni di idrocarburi. …”), ma al contempo riconoscono l’importanza del tema e suggeriscono di allargare la ricerca ad altre tipologie di attività (“ … Il tema della sismicità indotta rappresenta un interessante aspetto integrativo della pericolosità, si suggerisce di ampliare l'analisi dei fenomeni scatenanti (ad es. aree geotermiche). …”). 

L’attualità e l’importanza del tema della connessione tra attività di sfruttamento del sottosuolo per la produzione di energia e la sismicità indotta o attivata sono ulteriormente affermati da alcune recenti iniziative intraprese nel corso degli ultimi mesi, quali: i) istituzione da parte della Regione Emilia-Romagna della Commissione ICHESE, con lo scopo di stabilire se le attività umane possano avere contribuito a scatenare il terremoto dell’Emilia del 2012, i cui lavori si sono conclusi a febbraio 2014; ii) istituzione, a fine 2013, da parte del Ministero dell’Ambiente di un Tavolo Tecnico presso l’ISPRA per la raccolta organica delle informazioni sullo stato delle conoscenze sulla sismicità indotta e/o innescata da sfruttamento del sottosuolo; iii) istituzione, a inizio 2014, di un Gruppo di Lavoro “Monitoraggio di attività minerarie” presso il Ministero dello Sviluppo Economico il cui obiettivo è di elaborare protocolli di azione al fine di monitorare gli impatti delle attività antropiche nel sottosuolo. Rappresentanti del DPC hanno partecipato o partecipano a tutti questi tavoli, e sono dunque a conoscenza dello stato di avanzamento dei lavori e dei risultati via via ottenuti. Ai punti ii) e iii), attualmente in corso, partecipano i proponenti del presente proposta in qualità di rappresentanti dell’OGS. In questo quadro in continua evoluzione, il progetto S2 rappresenta un’ulteriore fase di approfondimento. 

Se, da un lato, lo spettro di azioni intraprese è ampio ed estremamente stimolante, dall’altro si pone la difficoltà oggettiva nel coordinare le varie iniziative al fine di non duplicare il lavoro svolto in ambiti differenti e nell’assicurare una effettiva condivisione di informazioni, pur negli obblighi di riservatezza che ogni commissione può voler adottare. La presente proposta si pone quindi l’obiettivo di sviluppare conoscenza e produrre risultati utili al DPC su temi complementari a quelli affrontati dalle due Commissioni operanti appena citate.

In sintesi, la presente proposta si pone l’obiettivo di completare e consolidare le conoscenze relative al fenomeno della sismicità indotta o attivata da attività umane in Italia. Più nello specifico si intende migliorare il livello di conoscenze generali e delle procedure di monitoraggio sismico adottate; costruire una base di dati di eventi generati dall’uomo e riconsiderare in tal senso alcuni eventi passati; procedere verso una quantificazione dell’hazard sismico maggiormente orientato alla valutazione del rischio.

L’attività è organizzata nelle seguenti parti:

1) Completare la raccolta d’informazioni sulla sismicità indotta dalle tecnologie legate allo sfruttamento del sottosuolo per la produzione di energia in Italia e compilazione di una lista di eventi sismici generati dalle medesime attività. Queste informazioni saranno rese disponibili attraverso un sito web.

2) Rivalutare eventi del passato per stabilire se possano essere stati indotti da attività antropiche;

3) Procedere verso una quantificazione dell’hazard sismico, anche considerando eventi indotti, maggiormente orientata alla valutazione finale del rischio. 

4) Compilazione di un database di forme d’onda e relativi metadati relativi a esplosioni di cava, per favorire la calibrazione di relazioni di attenuazione per eventi molto superficiali.  

1) Il progetto 2012 era orientato al solo problema degli stoccaggi di gas naturale, ma in Italia sono presenti molte altre tipologie di attività in grado di indurre sismicità. Esistono pochi lavori pubblicati relativi a dighe, attività minerarie e impianti geotermici. Per queste attività, dunque, si intendono raccogliere e organizzare le informazioni relative alla sismicità indotta e alle prescrizioni di legge sul monitoraggio sismico esistenti sul territorio nazionale. Come anticipato nell’introduzione, il materiale raccolto e gli elaborati prodotti saranno complementari a quelli eventualmente creati nell’ambito di altri tavoli di lavoro.

Quanto alla banca dati di eventi e di forme d'onda disponibili, si cercherà di recuperare le registrazioni delle reti installate presso le dighe di Ridracoli e del Passante, e si inseriranno dati sismici velocimetrici della rete microsismica Eni S.p.A. in Val d’Agri disponibili presso l’Osservatorio Ambientale della Val d’Agri (registrazioni di una rete composta da 15 stazioni a trigger, attiva dal luglio 2001 ad oggi). In aggiunta a tali dati, il CNR-IMAA metterà a disposizione i dati accelerometrici acquisiti da due stazioni ETNA-Kinemetrics  installate nel Comune di Montemurro (PZ) tra Marzo 2011 e Marzo 2012. Infine è prevista l’installazione di due accelerometri rispettivamente nei comuni di Montemurro e Grumento Nova (PZ) per l’acquisizione delle forme d’onda di eventi sismici indotti dalle variazioni stagionali del livello dell’invaso del Pertusillo conseguenti alla re-iniezione delle acque di strato al pozzo Costa Molina 2.

2) A tutt’oggi, gli eventi sismici avvenuti in Italia e riconosciuti come indotti da attività antropiche sono molto pochi e sono stati documentati in non più di una decina di lavori scientifici (Mucciarelli, Ingegneria Sismica, 2013). Considerando che importanti attività di sfruttamento del suolo e del sottosuolo sono in atto in Italia fin dagli anni ’50, è importante procedere su base sistematica ad una valutazione critica di alcuni eventi passati con lo scopo di stabilire se questi siano naturali o siano stati indotti/attivati. Con questa parte di proposta si intendono riconsiderare alcuni eventi dubbi del passato come ad esempio il terremoto di Caviaga (1951, estrazione gas) o quello del Monte Amiata (2000, geotermia) ed effettuare una ricognizione per l’esistenza di altri eventuali casi. 

3) Le caratteristiche spettrali della sismicità indotta sono poco conosciute, e in Italia non è stato fatto alcun tentativo di quantificare il possibile rischio, anche considerando le conseguenze ingegneristiche in un contesto di pericolosità pilotato da rischio. Durante il progetto saranno selezionati gli spettri disponibili più rappresentativi e questi saranno confrontati con quelli corrispondenti a eventi tettonici per classi magnitudo-distanza simili. Sarà quindi possibile procedere a una scalatura degli spettri di sismicità indotta e indagare due problemi principali: il confronto tra spettri di normativa per terremoti tettonici e indotti, e il potenziale in termini di danno strutturale per le tipologie costruttive più diffuse nelle zone in cui si può verificare la sismicità indotta (questa parte del progetto sarà sviluppata in collaborazione con il gruppo ReLUIS dell’Università della Basilicata). Quest’analisi aiuterà a quantificare la reale minaccia rappresentata dalla sismicità indotta. Si potrà trovare, per esempio, che in alcune zone d'Italia l’accelerazione prevista per eventi sismici  indotti è solo una frazione di un tradizionale spettro di risposta con periodo di ritorno 475 y, mentre in altre zone a sismicità naturale moderata, eventi indotti superficiali possono avere spettri che superano lo spettro NTC. Inoltre, la differenza di forma spettrale può rivelarsi più impegnativa per alcune tipologie costruttive rispetto ad altre.

4) Questa attività consisterà nel recupero dei dati di forme d’onda relativi ad esplosioni di cava che possano essere utilizzate per la calibrazione di relazioni di attenuazione per eventi molto superficiali. Al momento, si conta di poter disporre dei dati di esplosioni di cava avvenute in Trentino nell’anno 2013 registrate dalla Rete del Trentino e dalla Rete Integrata dell’OGS. Si sta attualmente verificando con la Provincia Autonoma di Trento la disponibilità a concedere l’autorizzazione per l’uso e la distribuzione di questi dati. 

I dati e i metadati relativi agli eventi e alle stazioni che li hanno registrati saranno organizzati in un database. Per la consultazione e lo scarico si svilupperà un’interfaccia web.