lunedì 26 settembre 2016

Il terremoto del 24 agosto per immagini


Come ho fatto vedere subito dopo l’evento, il terremoto dell’Italia centrale è dovuto, come la maggior parte della sismicità dell’area, ad una faglia normale che è la reazione al regime tettonico estensionale dell’area. Sorvolo volutamente sul perché di questo regime, limitandomi a parlare degli effetti.
Nelle prime due immagini vediamo una classica faglia della zona e la sua espressione superficiale: nell'appennino tra Umbria, Lazio e Abruzzo interno l'Appennino centrale presenta una serie di valli essenzialmente formate proprio dagli effetti superficiali di queste faglie.

A sinistra una tipica faglia dell'appennino centrale, da [1]
A destra la morfologia superficiale evidenzia queste strutture, da [2]


Il disegno qui accanto mostra una classica faglia normale, contestualizzata nell’area. La faglia del Monte Vettore ha provocato l’abbassamento del bacino di Castelluccio.
Notate una apparente contraddizione logica: il “tetto” è sotto al “muro”: questo perché una faglia si può definire come un piano di frattura del terreno intorno al quale c’è stato un movimento relativo dei due blocchi. Il “tetto” è il blocco che sta sopra al piano di frattura, il “muro” è quello che sta sotto. Siccome la faglia è “normale” e quindi di estensione e i due blocchi si allontanano, allora il tetto scende e si abbassa nei confronti del muro.



Quest’altra immagine, elaborata da Google Earth, mostra nel 2013 la zona del Monte Vettore: si nota quella che sembra una strada ma in realtà è proprio l’espressione superficiale del piano di faglia, che nell’area si è mosso provocando un abbassamento di circa 20 centimetri. 


Ho detto che "sembra una strada", ma in realtà quello è proprio un sentiero formatosi naturalmente lungo l’intersezione fra il piano di faglia e il pendio del monte Vettore ed ha anche un nome: si chiama "via delle Fate" perché secondo una leggenda locale delle fate di ritorno da una notte di balli a Castelluccio furono sorprese all'alba su quella strada e vennero trasformate in sassi.
La leggenda si riferisce, almeno penso, proprio ad un terremoto avvenuto all’alba in quella zona, ovviamente lungo la faglia del Vettore.

Da ultimo ecco la carta dei movimenti del terreno realizzata usando le immagini satellitari, affiancata dalla mappa dello scuotimento definitiva compilata da Paolo Galli del dipartimento della Protezione Civile, uno che nell’ultimo mese è stato da quelle parti a lavorare e fra i primi a fotografare sul monte Vettore il rigetto provocato il 24 agosto dal terremoto .
Come sempre in occasione di terremoti generati da faglie normali il massimo dislocamento cosismico e la zona in cui si verificano i danni maggiori forma una fascia allungata nella stessa direzione della faglia e interessa il blocco ribassato (il tetto). Nell'immagine a destra in blu sono contrassegnate a sud la faglia della Laga e a nord quella del Vettore; in rosso è indicato il segmento meridionale della faglia del monte Vettore, cioè quello dove è stata osservata la fagliazione superficiale. 



[1] Tondi (2000) Geological analysis and seismic hazard in the Central Apennines (Italy). Journal of Geodynamics 29, 517-533
[2] Galadini e Galli (2000) Active Tectonics in the Central Apennines (Italy) – Input Data for Seismic Hazard. Assessment Natural Hazards 22, 225–270

giovedì 22 settembre 2016

Un confronto fra le emissioni di CO2 al massimo termico del passaggio Paleocene - Eocene (PETM) e quelle attuali


Il passaggio Paleocene – Eocene è contrassegnato dal PETM (Paleocene Eocene Thermal Maximum), un breve intervallo in cui le temperature globali sono schizzate improvvisamente in alto, e di parecchio. Questo rialzo termico si è accompagnato ad una nutrita serie di altri fenomeni, tra cui una fase di estinzioni in un mondo che si stava ancora leccando le ferite della strage al K/T, avvenuta appena 10 milioni di anni prima. Da un punto di vista faunistico è stato un evento “minore” ma di significativa importanza in alcuni gruppi, come i foraminiferi bentonici e, cosa che ci riguarda piuttosto da vicino, i mammiferi placentati, i cui ordini moderni sono comparsi proprio dopo il PETM. Se il K/T è dovuto principalmente alle emissioni della Large Igneous Province dei basalti del Deccan, il PETM è stato innescato dalle prime fasi della messa in posto dei basalti della Provincia magmatica dell’Atlantico Settentrionale. Il succo finale di questa storia è che il confronto fra le emissioni al PETM e quelle antropiche odierne è piuttosto sconfortante per il futuro del nostro pianeta.

l'aumento delle temperature
e la diminuzione del δ13C al PETM da [3]
Inizio riepilogando la vasta serie di fenomeni che hanno caratterizzato il PETM.
Nei mari:
- la temperatura delle acque è aumentata in superficie fino a 8 °C, fino a 5 °C invece sui fondi oceanici [1]
- l'acidità è aumentata e questo ha avuto due conseguenze: la risalita della profondità a cui i carbonati non sono più stabili (la CCD) e una più o meno parziale dissoluzione dei sedimenti carbonatici
- una forte risalita del livello marino dopo una fase di abbassamento
- le acque si sono stratificate con conseguenze notevoli sulla distribuzione dei nutrienti nella colonna d'acqua
Gli aumenti di acidificazione e di temperatura si sono propagati dalla superficie verso il fondo e sono stati accompagnati da anossie. È comunque probabile che il processo di aumento delle temperature sia iniziato un po' prima degli altri.
Per quanto riguarda gli aspetti biotici, è di fondamentale importanza l'estinzione a cui sono andati incontro i foraminiferi bentonici (quelli che vivono sul fondo), che avevano così bene resistito 10 milioni di anni prima, durante il K/T), mentre si è assistito ad una proliferazione di pectodiniuma, dinoflagellati subtropicali evidentemente a loro agio in oceani più caldi e più acidi, uno dei diversi cambi nella distribuzione delle specie all'epoca viventi

Sulle terre emerse, oltre ad un aumento della alterazione chimica di rocce e suoli,  il PETM ha coinciso con una forte variazione nella distribuzione delle piante, ma soprattutto con la comparsa dei mammiferi placentati “moderni” e della loro rapida diffusione. In particolare è probabile che il forte aumento di temperatura abbia permesso a mammiferi delle medie latitudini l’uso del passaggio fra America settentrionale ed Eurasia all’altezza dell’odierno stretto di Bering (è il caso dei primati del genere Theilardina, ad esempio). All’epoca l’Atlantico settentrionale era ancora chiuso, quindi Europa e Nordamerica erano sempre in connessione; invece le comunicazioni fra Europa ed Asia erano difficili per la presenza ad est degli Urali, di un braccio di mare che collegava la Tetide al mare artico (gli stretti di Turgai).

In buona sostanza, se il passaggio Paleocene – Eocene non è accompagnato da una vera estinzione di massa, è comunque una fase importante nella storia della vita recente sulla Terra.…

Una cosa fondamentale è la CIE (escusione isotopica del carbonio), una diminuzione tra il 2 e il 4 ‰ del δ13C (il rapporto fra gli isotopi 12 e 13 del carbonio), che è conservata nei carbonati e nei fossili per circa 170.000 anni, dopodiché il δ13C è ritornato a valori più normali.
L'escursione del δ13C la troviamo a scala globale; inoltre è veloce, massiccia e di breve durata: quindi è utilissima per sincronizzare le varie stratigrafie.

Noto anche che il PETM non è stato l’unica fase nel Terziario inferiore in cui si inverte momentaneamente la tendenza al raffreddamento che perdura dall’optimum climatico del Cretaceo superiore, avvenuto al passaggio Cenomaniano – Turoniano 94 milioni di anni fa. Oltre al riscaldamento nei pressi del K/T (con buona pace dei fan del raffreddamento del dopo – Chuxchub) abbiamo infatti un breve evento nel Paleocene al passaggio Daniano – Selandiano (su cui ritornerò alla fine del post), il PETM e due eventi nell’Eocene, l’Eocene Thermal Maximum 2 e il più noto MECO, accompagnati, sia pure in misura minore che al PETM, da acidificazione delle acque, modifiche temporanee nella sedimentazione ed escursioni del δ13C,

EMISSIONI DI GAS – SERRA COME CAUSA DEL PETM. Molte ipotesi sono state avanzate nel tempo per spiegare il PETM. Anche se i cicli di Milankovitch sicuramente perturbano il clima l’aumento della radiazione solare non pare sufficiente a provocare questo sconquasso. Ci sono poi, immancabili, i fan dell’impatto meteoritico: in mancanza di altre indicazioni dicono che siccome l’evento è stato improvviso, allora è stato un meteorite (ignorando, tra l’altro, la presenza degli altri episodi minori di questo tipo).
Comunque la maggior parte delle ipotesi partono, sensatamente, dal forte aumento del CO2 atmosferico. Gettonatissimo è, per esempio, lo scioglimento di idrati di metano; questo meccanismo necessita un aumento di temperature, che potrebbe essere innescato dalla periodicità della radiazione solare dovuta ai cicli di Milankovitch. Questa possibilità è stata esclusa successivamente, perché correlando i cicli astronomici il PETM sarebbe avvenuto in una fase di minore irraggiamento solare [2].
Altri Autori parlano di incendi in foreste o direttamente di depositi di carbone o torba o persino del rilascio di CO2 dai fondi di mari molto bassi che si sono prosciugati a causa dell’abbassamento del livello marino che ha appunto preceduto di poco il PETM.

LA PROVINCIA MAGMATICA DELL’ATLANTICO SETTENTRIONALEUn abbassamento del livello marino prima dell’acme dell’attività, acidificazione delle acque, anossie e cose del genere, fino ad eventi di estinzione di massa, sono tipiche conseguenze della messa in posto di una Large Igneous Province, ed in effetti una attività del genere era giusto in corso al momento: si tratta della Provincia Magmatica dell'Atlantico Settentrionale, nota in sigla come NAIP. Si tratta di una importante serie di lave basaltiche (con annesse alcuni differenziati riolitici, delle intrusioni scoperte dall’erosione come quella molto famosa di Skaergaard e dei tufi), diffuse in una vasta area tra l’isola di Baffin, la Groenlandia, le Isole Britanniche, le Faer Oer e le piattaforme continentali dell’Atlantico settentrionale. L’area coperta è di circa 1,3 milioni di km quadrati; le stime minime sul volume parlano di 5 milioni di km cubi di materiali (intrusivi compresi). La NAIP è dunque una Large Igneous Province di tutto rispetto, che ha preparato l’apertura dell’Atlantico Settentrionale e la conseguente separazione fra Europa e Nordamerica, ed ancora attiva visto che ha costruito l’Islanda. La vediamo in questa carta tratta da [3].
Quindi è inutile girare intorno al problema: le emissioni della NAIP sono la causa scatenante del PETM, anche se non si può escludere che il riscaldamento a loro dovuto abbia innescato lo scioglimento degli idrati di metano alle alte latitudini settentrionali e meridionali.
L’introduzione di carbonio in atmosfera è stata rapidissima. Addirittura c’è chi pensa a meno di 1000 anni (personalmente mi pare un po' troppo rapido…) [4], ma comunque è quasi sicuro che sia durato meno di 10.000 anni. La durata totale del disturbo, fino al ritorno a condizioni normali è di meno di 200.000 anni.

LA NAIP È CONTEMPORANEA AL PETM. Ora, a parte delle grosse masturbazioni mentali sulla età assoluta (con le quali definire un intervallo così ristretto mi pare un’impresa impossibile), vediamo cosa può fare la stratigrafia. Abbiamo visto che l’escursione del Carbonio è un livello riportato a scala globale e di breve durata, quindi è incredibilmente utile per effettuare delle correlazioni stratigrafiche.
Diamo un’occhiata a cosa si vede sul fondo del mare di Norvegia, tra il continente europeo e l’isola di Jan Mayen, nel bacino di Vøring [5].  Gli eventi dell’orogenesi caledoniana si sono conclusi nell’area nel Devoniano inferiore, circa 400 milioni di anni fa. Dopodiché hanno iniziato a formarsi dei bacini, anche molto estesi, che hanno preceduto la formazione dell’Atlantico settentrionale. In questi bacini si sono deposti prima dei sedimenti continentali e poi, dopo una accelerazione degli eventi circa 100 milioni di anni fa, nel Cretaceo superiore la sedimentazione è diventata piuttosto intensa. Il bacino, ormai francamente marino, doveva essere abbastanza chiuso: i sedimenti che si sono formati erano ricchi di materia organica (non a caso la Norvegia è una nazione leader per l’estrazione di petrolio e gas).
Le intrusioni della fase della NAIP precedente
alla messa in posto delle grandi serie basaltiche da [6]
Nella prima fase dell’attività della NAIP dei filoni di basalto orizzontali (sills) si sono intrusi in sedimenti pieni di materia organica del Cretaceo e del Paleocene. Li vediamo in questa immagine, tratta da [6]. Si sono messi in posto prima della separazione fra i continenti (o, al massimo, all’inizio della separazione) e precedono pure le grandi eruzioni basaltiche. Si tratta di pochi corpi, spessi pochi metri ma di dimensioni enormi, perché lunghi centinaia di km. Le loro caratteristiche dimostrano che ogni singola intrusione è avvenuta in pochi anni e che la durata della messa in posto dell’intero complesso di sill, spesso fra i 100 e i 300 metri, è compresa fra mille e 60 mila anni.
Il calore di queste intrusioni ha provocato il metamorfismo dei sedimenti attraversati, alimentato anche da fenomeni idrotermali. I dati dei rilievi sismici e stratigrafici dimostrano che l’attività dei sill è esattamente corrispondente a quella della massima escursione negativa del δ13C.
Queste emissioni sono particolarmente significative in quanto se il semplice degassamento di un metro cubo di magma basaltico saturo in CO2 rilascia in atmosfera circa 3.6 kg di carbonio, le reazioni fra il fuso e un sedimento pieno di materia organica possono arrivare ad emetterne tra 25 e 100 kg/ metro cubo!
Un lavoro uscito di recente ha confermato i dati stratigrafici [7] e stabilito che le emissioni avvenute durante il metamorfismo di contatto delle serie sedimentarie cretacee sono state sufficienti per innescare tutti i fenomeni che sono avvenuti durante il PETM.

L'attività principale della NAIP all'inizio dell'Eocene è stata preceduta da una prima fase, molto meno intensa a circa 61 milioni di anni fa. Anche in questo caso sono registrate delle deboli variazioni del δ13C, un incremento dell'acidità delle acque, modifiche temporanee della sedimentazione durate pochissimo tempo, associate ad un certo ricambio faunistico fra il Paleocene inferiore (Daniano) e quello medio (Selandiano), un evento durato circa 50.000 anni ma pronunciato soprattutto nei primi 10.000 [8].

IL PETM ED IL RISCALDAMENTO ODIERNO. Ora attualizziamo le cose: la relazione fra NAIP e PETM è nota già dal 2004, anche se molti hanno fatto finta di niente. Zeebe et al (2016) hanno calcolato che all’inizio del PETM il grosso delle emissioni è avvenuto al massimo in 4000 anni, al ritmo di circa 1,1 miliardi di tonnellate di CO2 all’anno (si tratta pur sempre di un livello di oltre 5 volte superiore a quello dell’attività vulcanica ordinaria), contro i 10 miliardi di tonnellate emessi dalle attività antropiche nel 2014.
La cosa è estremamente imbarazzante: oggi assistiamo ad un aumento della temperature globali (più sensibile alle alte latitudini) e ad una acidificazione delle acque.
Siamo d’accordo che il trend di aumento odierno sia almeno in parte di origine naturale, ma questi dati dovrebbero farci riflettere sul problema: in buona sostanza noi stiamo conducendo un esperimento globale per capire l’innesco degli eventi di estinzione di massa che hanno punteggiato la storia della Terra….
E non capisco proprio come in tanti facciano finta di nulla.


[1] Zachos et al (2006) Extreme warming of mid-latitude coastal ocean during the Paleocene-Eocene Thermal Maximum: Inferences from TEX 86 and isotope data Geology 34,737–740
[2] Charles et al (2011) Constraints on the numerical age of the Paleocene ‐ Eocene boundary Geochem. Geophys. Geosyst., 12, Q0AA17, doi:10.1029/2010GC003426.
[3] Saunders (2016) Two LIPs and two Earth-system crises: the impact of the North Atlantic Igneous Province and the Siberian Traps on the Earth-surface carbon cycle Geol. Mag. 153,201–222
[4] Wright e Shaller (2013) Evidence for a rapid release of carbon at the Paleocene-Eocene thermal maximum PNAS 110,15908–15913
[5] Svensen et al (2004) Release of methane from a volcanic basin as a mechanism for initial Eocene global warming Nature 429,542-545
[6] Abdelmalak et al (2016) Pre-breakup magmatism on the Vøring Margin: Insight from new sub-basalt imaging and results from Ocean Drilling Program Hole 642E Tectonophysics 675,258–274
[7] Aarnes et al 2016 Contact metamorphism and thermogenic gas generation in the Vøring and Møre basins, offshore Norway, during the Paleocene–Eocene thermal maximum Journal of the Geological Society 172, 588­–598
[8] Bernaola et al 2007 Evidence of an abrupt environmental disruption during the mid-Paleocene biotic event (Zumaia section, western Pyrenees) GSA Bulletin 119,785–795
[9] Zeebe et al 2016 Anthropogenic carbon release rate unprecedented during the past 66 million years Nature Geosciences 2016/4, 325-329



venerdì 16 settembre 2016

Il figlio di Alvarez e perchè è ancora difficile ammettere che le emissioni dei basalti del Deccan siano stati il killer dei dinosauri


Torno a parlare di un articolo uscito pochi mesi fa, dove si legge che l’estinzione della fine del Cretaceo è dovuta alle eruzioni dei trappi del Deccan, cosa che ormai pare ovvia alla maggior parte dei geologi ma che è difficile far capire “al resto del mondo”, sempre convinto (per averlo saputo) che i dinosauri si siano estinti a causa dell’impatto. Ma si scrive anche che, diversamente dalle altre estinzioni di massa, l’innesco del problema è dovuto alla caduta del meteorite. Perché ne parlo? Perché fra gli Autori dell’articolo si nota la presenza di Walter Alvarez, colui che insieme al padre, il premio Nobel per la fisica Louis Alvarez, si è inventato la storia del meteorite – killer e di un altro “impattista” di fama come Ian Smit, i quali, candidamente, in questo lavoro ammettono che il cosmico impatto sia avvenuto ben prima del K/T, contrariamente a quanto hanno sempre detto. Dopodichè, la questione sta tutta lì: dire che le emissioni di CO2 dai basalti del Deccan siano la causa dell’estinzione dei dinosauri non si può, per tanti motivi connessi all’attuale dibattito sul clima. Dedico questo post alla FIMA, la Federazione Italiana Media Ambientali, alla quale mi sono appena iscritto.

LE LARGE IGNEOUS PROVINCES. Ridefinisco di nuovo il concetto di Large Igneous provinces, così come appare in [1]: le Large Igneous Provinces (LIPs) sono eventi magmatici anomali e temporanei che durante la storia della Terra hanno provocato accumuli di rocce vulcaniche, sia subaeree che intrusive, caratterizzati da volumi giganteschi e una rapida mesa in posto. Questi prodotti coprono aree di oltre 100.000 km quadrati con volumi che superano il milione di km cubi.
Sui continenti formano spesse serie di basalti, note come flood basalts, con minori volumi di differenziati più silicei.
Negli oceani formano dei grandi rialzi. Le LIP terrestri paleozoiche (o ancora più vecchie) a causa dell’erosione possono presentare la parte intrusiva sottostante. 
Si trovano spesso in zone che sono state soggette a rift e molte precedono la formazione dei bacini oceanici attuali (come quelle che circondano l’Africa).


IMPATTO DELLO YUCATAN, BASALTI DEL DECCAN ED ESTINZIONE AL K/T. Cosa dice sostanzialmente l’articolo Triggering of the largest Deccan eruptions by the Chicxulub impact [2], in cui fra i firmatari spicca anche Stephen Self, il quale da sempre ha sostenuto che l’estinzione al K/T è stata provocata appunto dalle eruzioni indiane? Che l’estrema virulenza della seconda fase di attività della Large Igneous Province del Deccan sia dovuta al cosmico impatto. L’idea non è proprio originale, in quanto già molti Autori hanno ipotizzato, per esempio, la presenza nel mare arabico ad w della penisola indiana di un grande cratere di impatto, battezzato Shiva [3].
È importante anche un altro aspetto della questione: in questo articolo Alvarez e Smit ammettono esplicitamente che la caduta del meteorite sia avvenuta almeno 100.000 anni prima della fine del Cretaceo e, quindi, non contrassegna il K/T, cosa che hanno invece sempre sostenuto con veemenza nel passato, anche nei confronti di chi, come la Keller, ha sempre sostenuto che l'impatto è avvenuto prima della fine del Maastrichtiano (l'ultimo piano del Cretaceo), e che riuscì a dimostrare la cosa definitivamente nel 2004 [4]

Ricordo anche che Walter Alvarez già nel 2003 evidenziò alcune circostanze [5]: 
- le uniche evidenze di collegamento temporale fra impatti ed estinzioni si trovano solo alla fine del Cretaceo e alla fine dell’Eocene (e su quest’ultima dire che ci sono dei “seri dubbi” dubbi è un eufemismo)
- esiste invece una chiara la correlazione temporale fra 4 delle 5 grandi estinzioni di massa (Devoniano superiore, Fine del Permiano, fine del Triassico e – appunto - il K/T) con gli eventi di LIP (che lui chiama ancora flood basalts, ben 12 anni dopo l’introduzione del concetto di Large Igneous Provinces)
- ma che sono state suggeriti pochi meccanismi che attribuiscono alle eruzioni la causa delle estinzioni (e anche su questo ci sarebbero dei seri dubbi …. )

Insomma, appare  ben poco verosimile che adesso Walter Alvarez sia proprio convinto delle idee esposte dal suo illustre genitore: ricordo che l’ipotesi del meteorite prevede un forte raffreddamento conseguente all’impatto, mentre fino al 1979 si riteneva che i dinosauri si fossero estinti a causa del caldo eccessivo (cosa questa di cui gli impattisti si dimenticano, fanno finta di dimenticarsi o non sanno proprio, anche se tutti hanno visto l’episodio della fine dei dinosauri in Fantasia di Walt Disney, dove gli ultimi rettili si muovono assetati in un paesaggio brullo e arido).

LE STRETTE RELAZIONI FRA ESTINZIONI DI MASSA E LARGE IGNEOUS PROVINCES. Rispetto al 2003, sono state trovate molte altre evidenze che sanciscono le strette relazioni temporali fra Large Igneous Provinces e, se non proprio delle estinzioni di massa, fasi in cui si è avuto un alto tasso di estinzione, anche se non devastante. Queste ultime sono segnalate anche da una rapida evoluzione della vita che contraddistingue i tempi successivi. E ci sono di solito anche i livelli scuri come quello a Gubbio
Limitandosi al Fanerozoico, vediamone alcuni:
- 510 milioni di anni fa l’estinzione alla fine del Cambriano Inferiore è contemporanea alla messa in posto della LIP  di Kalkarindji nell’Australia Settentrionale [6]
- i Trappi di Viluy (o della Yacuzia, o della Siberia Orientale) sono chiaramente corrispondenti all’estinzione avvenuta nel Devoniano superiore [7]
- Anche l’evento poco successivo di fine Devoniano è accompagnato da fenomeni come anossie e oscillazioni del rapporto fra gli isotopi del Carbonio, tipici della messa in posto di una grande copertura basaltica, di cui però è ignota la posizione
- poi abbiamo le “classiche” corrispondenze fra attività di LIP ed estinzioni alla fine di Permiano medio (Emeishan), Permiano superiore (Trappi siberiani occidentali) e Triassico (provincia dell’Atlantico centrale e fine del Triassico)
- nel Mesozoico ci sono altri eventi minori, come la fine del Toarciano, legata ai basalti di Karoo in Sudafrica e Argentina, dopo la quale assistiamo ad un rimpiazzo delle forme precedenti e un forte incremento della biodiversità, ad esempio nei dinosauri teropodi [8] e come l’Aptiano, che inizia in contemporanea alla messa in posto di una corposa serie di basalti nell’attuale artico americano, la HALIP, e prosegue durante la formazione del mostruoso plateau oceanico, all’epoca a N dell’Australia, oggi diviso fra i blocchi di Ontong Java, Manihiki e Hikurangi
- da ultimo, il massimo termico al passaggio Paleocene – Eocene (il PETM), è contemporaneo alla messa in posto dei basalti dell’Atlantico settentrionale, dopo il quale sono comparsi gli ordini dei mammiferi placentati “moderni”
di fatto, dalla fine del Devoniano al passaggio Paleocene – Eocene anche gli altri limiti fra un periodo ed un altro si collocano in corrispondenza di un evento di LIP (il che, essendo la scala dei tempi fondata su basi biostratigrafiche, dimostra l’influenza massiccia di questa attività sulla biosfera.
Come è noto, il K/T, con i Trappi del Deccan, non fa eccezione. Quindi diciamo che senza la caduta del meteorite le Large Igneous Provinces sarebbero senz’altro additate come causa delle estinzioni.  

Le variazioni del livello marino
durante le estinzioni di massa. Da [8]
CALDO O FREDDO DURANTE L'ACME DELLE ESTINZIONI? Un altro aspetto importante è che in diversi casi la fase di brusco riscaldamento all’acme dell’evento è stata preceduta da una fase molto fredda. Perché dico “evidentemente molto fredda?”. Non solo perché lo dice il rapporto isotopico fra Ossigeno 16 e Ossigeno 18 (che è funzione della loro evaporazione selettiva: quando la temperatura è minore, diminuisce l’evaporazione dell’isotopo 18 perché è più pesante). Lo dicono anche le variazioni del livello marino, che parlano di una sua brusca caduta poco prima dell’acme del disturbo. Da notare che negli anni ‘80 ci fu una corrente di pensiero che addebitava le estinzioni proprio alle improvvise variazioni del livello marino, fondamentalmente rappresentata dagli studi di Hallam e Wignall [9].  
Ci sono ancora dei seri dubbi sulle cause di questo raffreddamento, avvenuto sicuramente prima della fine di Permiano, Triassico, Cretaceo e Paleocene. La mia ipotesi è che prima della fase acuta della messa in posto dei basalti l’atmosfera si sia riempita di volatili provenienti sia dalla parte alta del pennacchio di materiale mantellico in risalita, sia provenienti dalle reazioni fra i primi magmi e la crosta terrestre che veniva attraversata.
Questo è un particolare importante, perché il meteorite è caduto nello Yucatan proprio nell’intervallo a mare basso (e quindi freddo) che ha preceduto la fase principale dell’attività in India. E la caduta del livello marino ha interrotto la sedimentazione in alcune aree dei Caraibi, per cui se questa lacuna non viene osservata (o si fa finta di non osservarla) si trova una improvvisa estinzione delle forme del Cretaceo superiore e una altrettanto improvvisa comparsa delle forme del Paleocene inferiore.
Noto che anche in questo caso, un fenomeno “tipico e normale” che accompagna la messa in posto di una LIP è attribuito a cause straordinarie. Giusto in questi giorni sull’autorevole rivista “Scientific Reports” è uscito un lavoro secondo il quale l’impatto nello Yucatan avrebbe causato la liberazione in atmosfera dei residui bruciati di grandi depositi di idrocarburi presenti nell’area: le simulazioni al computer avrebbero evidenziato che in questo modo ci sia stata una forte diminuzione delle temperature [10]. Noto che in 13 pagine di articolo non compaiono mai le parole Deccan o vulcani... 

LARGE IGNEOUS PROVINCES, ESTINZIONI ED EMISSIONI DI CO2. C’è poi un altro fattore importante che contrassegna il livello in cui avviene l’acme del disturbo: una forte anomalia del rapporto isotopico del Carbonio, fra l’isotopo 12 e l’isotopo13, che è il segnale di un importante afflusso in atmosfera di Carbonio. Un secondo aspetto è la forte acidità di questi momenti, contrassegnata da un alto tenore di CO2.
E questa è, secondo me, la questione alla base della “bufala dell’asteroide – killer”.
Vediamo perché.



Il 4 agosto 1978 Dewey McLean pubblica su Science un articolo dal titolo: A terminal Mesozoic “Greenhouse”: Lessons from the Past [11]. 
Il sommario comincia così: le rocce e la vita del tardo Mesozoico implicano un riscaldamento globale di breve durata (tra 100 mila e 1 milione di anni) dovute da un effetto serra indotto da emissioni di biossido di Carbonio (all’epoca le datazioni erano molto meno precise di oggi, NdR).
Questo è invece l’inizio dell’articolo: l’uso umano di combustibili fossili e delle foreste sta incrementando in modo significativo il tenore di CO2 atmosferico, che prosegue qualche riga dopo con “un innalzamento delle temperature anche di pochi gradi (entro i 6) nel prossimo secolo e in quello successivo è predetto dal comitato sull’energia e il clima dell’Accademia Nazionale delle Scienze come effetto dell’alterazione antropica del ciclo del carbonio”. 
McLean si riferisce al rapporto di questo comitato uscito l’anno prima su Physics Today [12].
Insomma, secondo l’Accademia Nazionale delle Scienze e i dinosauri si sono estinti a causa delle emissioni di CO2.
Sarà un caso che, giusto l’anno dopo, uno scienziato importante, non geologo ma fisico, e persona piuttosto vicina all’apparato industriale statunitense, tira fuori una ipotesi che assolve i gas serra, combattendo in seguito con violenza McLean e tutti quelli che non la pensavano come lui (ma solitamente evitando confronti a viso aperto, a parte qualche occasione?)
Oggi, come si vede, persino suo figlio e Ian Smit (suo fedele sodale) evitano di dare direttamente la colpa dell’estinzione al meteorite.
Ma il passo per il riconoscimento del fatto che l’estinzione di fine Cretaceo è uguale a tutte le altre ha – non casualmente – tutta una serie di ostacoli che vanno di pari passo con il negazionismo sui cambiamenti climatici…. (notare che anche per i giapponesi di [10] le emissioni dagli idrocarburi provocano... un raffreddamento)
Riusciremo alla fine a rendere evidente che il K/T è un evento di estinzione “come tutti gli altri”? Senza il problema delle emissioni di CO2 ci si sarebbe già arrivati....

[1]  Bryan et al 2010 The largest volcanic eruptions on Earth Earth-Science Reviews 102, 207–229
[2] Richards et al. 2015 Triggering of the largest Deccan eruptions by the Chicxulub impact GSA Bulletin 127, 1507 – 1520
[3] Chatterjiee e Kumar Rudra D., 2008, Shiva impact event and its implications for Deccan volcanism and dinosaur extinction. The paleobotanist 57,235–250
[4] Keller et al. 2004, Chicxulub impact predates the K-T boundary mass extinction. PNAS 101/11, 3753–3758
[5] Alvarez W., 2003, Comparing the evidence relevant to impact and flood basalt
at times of major mass extinctions. Astrobiology 3, 153–161
[6] Jourdan et al., 2014 High-precision dating of the Kalkarindji large igneous province, Australia, and synchrony with the Early − Middle Cambrian (Stage 4 − 5) extinction Geology 42, 543-546
[7] Ricci et al 2013   New 40 Ar/ 39 Ar and K–Ar ages of the Viluy traps (Eastern Siberia):
Further evidence for a relationship with the Frasnian–Famennian mass extinction Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 386. 531–540
[8] Rauhut et al 2016. A new megalosaurid theropod dinosaur from the late Middle Jurassic (Callovian) of north-western Germany: Implications for theropod evolution and faunal turnover in the Jurassic. Palaeontologia Electronica 19.2.26A: 1-65
[9] Hallam e Wignall 1999 Mass extinctions and sea-level changes. Earth-Science Reviews 48, 217–250
[10] Kahio et al 2016 Global climate change driven by soot at the K-Pg boundary as the cause of the mass extinction Sceintific Reports DOI: 10.1038/srep28427
[11] McLean D.M., 1978, A terminal mesozoic “greenhouse”: lessons from the past. Science 201, 401–406
[12] Bennett F.C., 1977, National Academy of Science panel is concerned over atmospheric CO2 buildup. Physics Today 30/10, 17–20

martedì 13 settembre 2016

La storia sismica dell'Appennino centrale e settentrionale: impossibile esprimere certezze sul futuro


Su alcuni giornali e siti sono venute fuori delle dichiarazioni quasi “allarmanti” sul verificarsi nel prossimo futuro di terremoti importanti. Vediamo di precisare le cose. Premetto ancora una volta che chi dichiara di poter prevedere i terremoti (in maniera divinatoria o pseudo scientifica) ha la stessa autorevolezza del mitico mago do Nascimiento (tantopiù quelli che parlano “a posteriori”, come l’apprendista stregone…). Riassumo quindi alcuni aspetti della sismicità in Italia, facendo veder come non è possibile, dal semplice studio della storia sismica, dedurre cosa succederà in futuro, tantomeno quando e dove. Quindi per capire quali aree sono a rischio più di altre occorrono altre ricerche in altri campi. Resta il fatto che prepararsi "al peggio" sarebbe meglio, specialmente nelle zone in cui sono possibili eventi particolarmente forti.

LA STORIA DELLA SISMICITÀ DELL'APPENNINO: NESSUNA CERTEZZA SUL FUTURO. Già il 6 aprile 2009 stesso scrissi un post dal titolo "Il terremoto dell'Aquila tra annunci sballati e il rischio di una nuova crisi sismica", evidenziando come quell’evento avrebbe potuto rappresentare l’inizio di una nuova crisi sismica in tutto l’Appennino. I fatti mi hanno, purtroppo, dato ragione, con il cluster spazio – temporale Emilia – alta Toscana, dove oltre ai terremoti del 2012 e 2013 una sismicità a livello anomalo ha interessato l’Appennino tosco – emiliano.
In particolare, tra il gennaio 1990 e il marzo 2009 nell’area evidenziata nel riquadro si sono registrati 3 eventi con M 5 o più in 16 anni (fondamentalmente quelli della sequenza di Colfiorito del 1997, che contrariamente a quello che molti paventavano, è rimasta abbastanza isolata nel tempo e nello spazio); dal 2009 al 2013 sono stati invece ben 13.



Ora, prendiamo il caso attuale, in particolare l’articolo dell’amico Mario Sensini sul Corriere della Sera. A Napoli in questi giorni si è svolto il congresso della Società Geologica Italiana, che è stato integrato con una sessione straordinaria sul recente terremoto. Cominciamo dal titolo dell'articolo, che ovviamente non è colpa sua ma della redazione del giornale:  “Ora la frattura si sposta a Nord”. Paola Montone dell’INGV ha detto, banalmente, che “l’evoluzione spazio – temporale della sismicità suggerisce la possibilità della migrazione dell’attività in settori adiacenti della faglia
La Montone ha usato il termine “suggerisce”. Quindi c’è la possibilità che succeda e in genere un evento come quello del 24 agosto può causare repliche abbastanza forti nell’arco di pochi mesi. Chiaramente non è una “previsione”. È quindi un fatto accertato che in questo momento ci sia il rischio di qualche evento un po' più forte rispetto  alla sismicità di fondo dell’area: specialmente nelle zone dell’Umbria nella storia ALCUNE sequenze si sono comportate così, ma non tutte, e quindi non è detto che questo evento si verifichi, nè dove, nè quando.

Sta di fatto che, prendendo il “catalogo parametrico dei terremoti italiani” dell’INGV [1], ci sono stati dei momenti in cui il settore a cavallo fra Lazio, Umbria e Marche è stato colpito da una serie di eventi con M superiore a 5.5 ravvicinati nel tempo: limitandosi al periodo tra il XIII e il XVIII secolo. è successo per esempio tra il 1269 e il 1279 e negli anni 1348 – 49. Nella prima metà del XVIII secolo si sono verificate scosse intense circa ogni 10 anni (1719, 1730, 1741, 1747 e 1751), poi dopo qualche decennio di calma abbiamo terremoti nel 1781, 1785, 1791 e 1799. Comunque, ci sono anche degli eventi “isolati”, come nel 1298, 1328, 1599, e in tutto il XVII secolo se ne contano “appena” 3. Per cui l'equazione "se abbiamo un evento forte, allora ne verranno altri" è stata varie volte contraddetta.
Da questi dati emerge l'impossibilità di determinare se nell'area si attiverà a breve o no un nuova sequenza importante!

E PER QUANTO RIGUARDA L'APPENNINO SETTENTRIONALE? La domanda da porsi è se il terremoto di Amatrice potrebbe rappresentare l’innesco di una nuova crisi nell’Appennino settentrionale come è successo dopo il 2009, ma anche dopo il terremoto di Avezzano del 1915.
La crisi simsica fra il 1915 e il 1920
 in Appennino Settentrionale, da [2]
Vediamo cosa successe negli anni '10 del XX secolo: 
- 16 agosto 1916: M 6.1 localizzato fra Rimini e Pesaro
- 26 aprile 1917: M 5.9 in Val Tiberina
- 29 giugno 1919: M 6.2 in Mugello
- 7 settembre 1920: M. 6.5 tra Garfagnana e Lunigiana (più o meno anche questo ha avuto l'epicentro vicino a Fivizzano come nel 2013)
Si nota  agevolmente, osservando questa carta tratta da [2], uno spostamento dell’attività in direzione est – ovest, con un inizio nella pianura a nord dell’Appennino e un proseguimento all’interno della catena. Lo 

La crisi iniziata con il terremoto aquilano del 2009, ha delle forti somiglianze geografiche con quella del 1832 – 1837, che colpì l’Abruzzo, il parmense e la fascia toscana di NE (anche se il primo sisma del parmense ha preceduto quello abruzzese).
gli spostamenti delle stazioni GPS in Italia,
da [3]: si vedono i movimenti diversi
fra i due settori dell'appennino centrale
Nell'articolo citato di Mantovani et al 2015 c'è una interessante spiegazione della crisi appenninica seguita all'evento di Avezzano: con la fase compressiva che ha formato l’appennino Centrale e Settentrionale si sono formati una serie di cunei semi – indipendenti. Ma questi cunei si stanno disaccoppiando dalla parte verso il Tirreno della penisola a causa appunto delle diverse direzioni di moto fra il settore tirrenico e quello adriatico della catena. Lo vediamo in questa immagine, tratta da [3]: il risultato sono le grandi faglie normali (con qualche componente trascorrente), come quella che si è mossa il 24 agosto. Ho parlato di questa nuova ricerca qui. Da notare che il complesso (almeno per me…) ricalcolo dei dati dei movimenti delle stazioni GPS italiane ha evidenziato che il settore adriatico si muove verso NE anziché NNE e il movimento della faglia del monte Vettore, di estensione quasi pura, è più coerente con questo nuovo quadro: con i movimenti calcolati precedentemente sarebbe stata necessaria una maggiore componente trascorrente.

Vediamo quindi il meccanismo della crisi tra il 1915 e 1920 proposto da questi Autori, che attribuiscono la sismicità dell’Appennino dopo il 1915 all’attività del sistema Norcia – Colfiorito – Gualdo Tadino – Gubbio. Il sistema è chiaramente visibile, ma continuerebbe, sepolto, sotto la Valtiberina e la Romagna. Lo vediamo in questa immagine.

Il processo sarebbe il seguente:
Un terremoto importante nell’Appennino meridionale attiva uno dei sistemi di disaccoppiamento (Irpinia, Matese, Benevento) e il cuneo del Matese si sposta
questo spostamento aumenta lo sforzo sul cuneo laziale – abruzzese, provocando dei terremoti nella zona appenninica centrale
a sua volta lo sforzo si trasferisce nel cuneo Romagna – Marche – Umbria e così via fino alle Apuane

I cunei appenninici secondo [2] e il sistema di faglie
che delimita le due zone a velocità diversa
Resta comunque il fatto che anche qui non abbiamo una “regola” precisa: è vero che ci sono delle crisi in Appennino settentrionale che seguono a terremoti in quello centrale; corrispondenze positive le abbiamo, per esempio nella seconda metà del XIII secolo, a metà del XIV e nella prima metà del XVIII secolo); ma altre volte non succede: eventi importanti in Appennino settentrionale avvengono prima o in assenza di eventi in quello centrale. ad esempio i terremoti toscani intorno al 1540 o a metà del XVI secolo non sono stati preceduti da eventi in Appennino centrale. 
Quindi, anche in questo caso, la storia sismica non suggerisce niente di sicuro.

GLI ULTIMI 150 ANNI DI TERREMOTI IN ITALIA. Veniamo ad oggi e alla storia recente dei sismi in Italia, sempre usando i dati del catalogo parametrico dei terremoti italiani dell’INGV. 
I 50 anni fra il 1870 e il 1920 sono stati particolarmente intensi: 32 eventi con M uguale o superiore a 5.5 (uno ogni anno e mezzo circa). La crisi si concluse con gli eventi dell’alta Toscana della seconda metà degli anni ‘10.
Dopodiché, tra il 1920 e il 1961ci sono state diverse decine di anni piuttosto tranquilli: in 41 anni dal 1921 al 1961 10 eventi hanno interessato l'italia, uno ogni 4 anni.
Fra il 1962 e il 1984 abbiamo avuto un particolare addensamento (10 eventi in 22 anni, uno ogni 2 anni)
Tra il 1985 e il 2009 in circa 25 anni abbiamo avuto - come eventi importanti - solo la sequenza di Colfiorito.
Per quanto riguarda gli ultimi anni siamo a 9 eventi in 20 anni e, in particolare 3 zone importanti sono state investite negli ultimi 7, con altre scosse di un certo livello in Toscana. 

E dal 1915 si rileva una pressoché totale assenza di eventi importanti al sud se si eccettuano i 3 episodi che hanno riguardato l'Irpinia.
Per quanto riguarda quindi i vari complottisti dei terremoti artificiali, un avvertimento: per buona parte del XX secolo l’attività sismica in Italia è stata quindi molto bassa, e se riprenderà come nel periodo a cavallo tra XIX e XX secolo non sarà per le fantomatiche operazioni NATO o trivellazioni di ogni ordine e grado, ma saranno circostanze assolutamente naturali.

[1] INGV: catalogo parametrico dei terremoti italiani. sito: http://emidius.mi.ingv.it/CPTI/
[2]  Mantovani et al (2015) Seismotectonics and present seismic hazard in the Tuscany – Romagna –Marche – Umbria Apennines (Italy) Journal of Geodynamics 89, 1–14
[3] Farolfi & Delventisette (2016) Contemporary crustal velocity field in Alpine Mediterranean area of Italy from new geodetic data GPS Solutions DOI 10.1007/s10291-015-0481-1

mercoledì 7 settembre 2016

Agosto 2016: due belle novità per la cultura ferroviaria in Italia


Avrei voluto riprendere dopo le ferie Scienzeedintorni con un post di "buone notizie" su un argomento che non fa parte del centro di quanto di solito racconto, ma di cui talvolta parlo perché ne sono appassionato, e cioè il trasporto ferroviario. Poi però è arrivato il terremoto e quindi sono stato costretto a dirottare la mia attenzione su fatti ben più gravi. Lo pubblico oggi quindi. In agosto sono successe due cose che rimarranno nella storia delle ferrovie italiane, segnando una inversione di tendenza in quello che più manca nel nostro Paese malato di automobilofilia, e cioè l'affermazione di un po' di sana cultura ferroviaria, dove con questo termine intendo sia sapere a cosa serve il trasporto su ferro e come funziona, sia anche ricordarne la storia. Dati i tempi di vacche magre è anche opportuno cercare anche di monetizzarla questa storia, che oltre al punto di vista tecnico, spesso presenta aspetti interessanti in comune con l'evoluzione del costume e del design.

Qualche anno fa scrissi un post in cui mi lamentavo della scarsa cultura ferroviaria (e del trasporto pubblico in generale) che caratterizza il nostro Paese. In questo agosto invece sono successe invece due cose che vanno molto in favore della cultura ferroviaria.
La prima in Calabria.
Nel 1998 andai in vacanza in quella regione e fra i giri che feci ci fu quello a Camigliatello, sulla Sila. Un posto davvero bellissimo, dove passava una ferrovia a scartamento ridotto che collegava Cosenza a San Giovanni in Fiore, attraverso la Sila. Questa linea, che si diramava dalla Cosenza - Catanzaro Lido poco dopo il suo inizio, avrebbe dovuto collegare Cosenza e il porto di Crotone, ma è restata incompiuta nella sua parte centrale: rimasero il troncone tirrenico che attraverso la Sila arrivava fino a San Giovanni in Fiore e quello jonico, le cui testate erano distanti in linea d'aria poco più di 15 km. 
Il ramo del lato jonico fu chiuso già nel 1972. 
Più complessa la vicenda del ramo tirrenico: nel 1997 venne sospeso il servizio ordinario su San Giovanni in Fiore, limitando i treni a Camigliatello, tranne che per qualche giorno nell’inverno 2000 - 2001, quando il trenino si prese una piccola, pazzesca, rivincita: ci fu una eccezionale nevicata che bloccò le strade e di conseguenza il servizio su San Giovanni in Fiore fu ripristinato per trasportare persone ma anche generi di prima necessità, perché la ferrovia era l'unica via percorribile. 
Nonostante questa eccellente prestazione, nel 2007 il servizio fu limitato più in basso, a Spezzano della Sila, pur se fino al 2009 qualche treno turistico è arrivato lo stesso fino a Camigliatello, prima con la locomotiva a vapore e poi con quelle diesel. Nel 2011 fu chiusa anche la parte più bassa della linea.

Qualche anno fa della gente testarda fondò prima un blog (2006) e poi (2012) insieme ad altri personaggi di mia conoscenza una associazione dal nome Ferrovie in Calabria, avente come obbiettivo non solo l’aspetto culturale delle ferrovie di quella Regione, ma anche, e soprattutto, cercare di frenane il degrado del servizio, e incoraggiare un nuovo corso del trasporto pubblico locale, meno prono alla gomma e per il ritorno al ferro. Il presidente di quella associazione è una delle persone che più ammiro: conosco Roberto Galati da tanti anni, da quando era un ragazzino che imperversava sul forum di ferrovie.it propagandava con passione la “sua” ferrovia, la Jonica calabrese.
Sono sempre stato sempre convinto di quel ragazzo e delle sue potenzialità e 10 anni dopo posso dire, senza celare la soddisfazione, di avere visto giusto: oggi il ragazzino impertinente e sognatore è cresciuto, ha studiato ferrovia a livello universitario, è diventato un grande esperto di ferrovie (e vi lavora pure). Quando una persona è intelligente, ha una passione in una materia di cui è pure competente, se poi ci si aggiunge anche una grande determinazione, allora le potenzialità possono diventare enormi. Ebbene, Ferrovie in Calabria oggi è una splendida realtà che sta facendo molto per il servizio ferroviario nella Regione.
Per anni questi ragazzini terribili sono andati a fotografare in mezzo ai rovi dei rotabili della rete calabra a scartamento ridotto (quella che una volta faceva parte delle Ferrovie Calabro – Lucane e oggi è esercita dalle Ferrovie della Calabria). Li ho sempre seguiti, ma devo dire che stavolta si sono superati perché sono riusciti a far tornare il treno sulla Sila. Non certo come servizio commerciale, ma in servizio turistico e limitatamente alla tratta più alta, tra Moccone, Camigliatello e San Nicola Silano, 13 km di linea che sono stati risanati per l'occasione dopo gli anni dell'abbandono. Per una linea del genere occorreva un treno adeguato, e così è stato: due carrozze d'epoca trainate dalla arzilla novantenne locomotiva a vapore FCL 353, restaurata negli anni '90 e trasportata pochi giorni prima sulla Sila con un camion.
Non ci sono potuto essere, ma ammetto di essermi commosso quando ho visto il primo filmato dell’avvenimento. Dobbiamo ringraziare le Ferrovie della Calabria per aver riportato il treno – e che treno – sulla Sila (e, ovviamente, l’associazione Ferrovie in Calabria per averlo incoraggiato).



Vediamo il secondo fatto eclatante di cultura ferroviaria di questa estate, che riguarda il Settebello, più che un treno una leggenda della tecnica, del design e del costume italiani. Come sottolinea argutamente l’Ing. Cantalamessa, direttore della Fondazione FS italiane, oggi finalmente un po' di cultura ferroviaria sta entrando nel Paese (o, dico io, almeno nei vertici del gruppo Ferrovie dello Stato), dopo essere rimasta per decenni confinata in pochi gruppi di appassionati. La fondazione FS italiane è nata – finalmente – con l’obbiettivo di mantenere il (poco) patrimonio storico esistente, che proprio quei gruppi di cui sopra sono riusciti a conservare nonostante tutto. Una azione recente è stata quella di inviare alle officine di Porrena, in Casentino l’ultimo superstite esemplare dell’ETR 250, l’Arlecchino, una sorta di fratello minore del Settebello (composto di 4 casse anziché 7), allo scopo di effettuarvi un approfondito restauro con l’obbiettivo di recuperarlo come rotabile storico.
L’ultimo esemplare dei tre ETR300, il famoso Settebello (esattamente il convoglio contrassegnato dal numero 302) languiva invece in riva al mare in un binario secondario dello scalo di Falconara Marittima. Un epilogo tristissimo di una storia gloriosa, ma che poteva essere ancora più triste: dopo la loro sostituzione negli anni '90 per adeguarli ai servizi degli allora intercity, parte degli interni originali, creati da un gruppo coordinato da Giò Ponti e Giulio Minoletti (pezzi da.. 95 del design italico!), sono stati portati al MoMa (il museo di arte moderna) di New York. 
Così “conciati”, i tre convogli (301, 302 e 303) arrivarono alla fine del  servizio attivo. Dopo qualche tempo il 301 e il 303 furono demoliti (uno dei due lo vidi tristemente accantonato nello scalo dia Bassano in Teverina). Il 302 continuò la sua esistenza come treno charter per qualche anno e lo presi anche io quando con alcuni amici andammo a visitare il museo dei trasporti di La Spezia. Un ricordo per me indimenticabile è quello del ritorno a Santa Maria Novella: ero seduto al posto dell’aiuto macchinista e premetti personalmente il pulsante per azionare il fischio di entrata in stazione! 

Ma la fine del 302 era prossima: anche se il suo impiego era saltuario, si avvicinava inesorabile “la scadenza” (il kilometraggio dopo il quale un mezzo ferroviario non può circolare senza che vi venga eseguita una determinata manutenzione) e quando passò il limite fu parcheggiato nel deposito di Ancona.
Il 302 vandalizzato a Falconara Marittima
Ai primi di ottobre del 2007 fu deciso “alla zitta” di demolirlo, insieme ad altri rotabili storici accantonati in quel posto. Ma qualcuno lo venne a sapere e decise di ostacolare questa insulsa azione: per questo si deve ringraziare internet: quando la notizia fu diffusa in Rete le Ferrovie dello Stato furono sommerse da mail che manifestavano il loro disappunto, in forma di copie di una petizione (ovviamente c’ero anche io e, anzi, feci di tutto, ad esempio, per interessare il mondo del design).
La campagna ebbe successo e il 24 ottobre Vincenzo Soprano, all'epoca amministratore delegato delegato di Trenitalia firmò la non demolizione del Settebello e degli altri elettrotreni storici con esso parcheggiati ad Ancona.
Purtroppo le ferrovie si vendicarono in un modo molto brutto: il giorno dopo ci fu un certo entusiasmo fra gli appassionati quando arrivò la segnalazione che il convoglio era stato portato al coperto nelle officine di Ancona; sembrava una notizia positiva (“lo portano al coperto per preservarlo!”), in realtà, come già aveva paventato qualcuno, si trattò di una emerita vigliaccata: nelle officine fu reso un rottame inservibile, asportandovi tutta la parte elettrica, con la scusa che era comune a delle elettromotrici ancora in servizio (le Ale 601, che comunque sarebbero state accantonate pochi anni dopo); subito dopo lo scheletro dell’ultimo esemplare superstite di quello che era stato il più famoso treno italiano fu trainato in riva al mare presso lo scalo di Falconara, con la speranza che la salsedine facesse quello che, a causa della sollevazione della Rete, non avevano potuto fare le cesoie. Come dire: ok, non ve lo demoliamo il vostro treno, ma tanto non avete speranza lo stesso.

Il "belvedere" in testa e in coda al treno
A distanza di anni, sempre il buon Cantalamessa (un appassionato di treni al comando della neonata fondazione FS italiane, roba da non credersi fino a qualche anno fa...) ci ha messo una pezza e la notte fra il 17 e il 18 agosto il rugginoso scheletro del glorioso ETR302, provato dalla salsedine e ampiamente vandalizzato dai soliti writers, è partito per le officine di Voghera, dove è stato messo al coperto, al traino della locomotiva E656.023 in livrea originale, altra gloria con oltre 40 anni di servizio, giunta appositamente a Falconara da Pistoia, dove risiede al locale deposito rotabili storici (per spostare i mezzi storici che non sono in grado di farlo autonomamente vengono impiegate locomotive comprese anch'esse nel parco rotabili storici). Le 7 casse che lo compongono quando scrivo sono state già separate fra loro per essere verificate con attenzione.

Il progetto è piuttosto ambizioso: ricostruire gli interni come in origine ma con una dotazione tecnologica moderna. Chiaramente si tratta di qualcosa dai costi rilevanti (tantopiù in un periodo di vacche magre come questo), ma c’è un piano per ammortizzarli: il Settebello potrebbe diventare un treno per crociere ferroviarie di lusso. È una cosa che pare strana in Italia, Paese molto automobilofilo.  Eppure pochi sanno che molti stranieri vengono già oggi a fare crociere ferroviarie da noi e il Settebello potrà costituire una ottima e ulteriore “opportunità di sviluppo”.
Spero che questo progetto si concretizzerà presto e che il Settebello riprenderà a percorrere i binari della penisola insieme agli altri treni storici.

lunedì 29 agosto 2016

Dopo il terremoto del Centro Italia: i possibili criteri per le priorità nell'adeguamento sismico degli edifici



Toh, chi si rivede… Giuliani. L’apprendista stregone del Radon è tornato alla ribalta. Peccato che anche stavolta ha detto che aveva previsto tutto… solo dopo che il fatto è avvenuto.
Sempre più patetico. E per fortuna abbastanza ignorato dai media…. Poi ci sono quelli che “il professor Tondi aveva previsto il terremoto”. Non conosco personalmente Emanuele Tondi ma so che è una persona seria e in questo post faccio notare perché, pur non occupandosi di oroscopi, aveva predetto il giusto (anzi, lo ha predetto proprio perchè non si occupa di oroscopi). Al solito i titoloni dei giornali sono fuorvianti. O no, basta intenderci su cosa voglia dire “previsione di un terremoto”. Ne parlerò nella seconda parte del post. Quello che si ricava dal pensiero del prof. Tondi però è come eventualmente selezionare le aree in cui è più urgente la messa in sicurezza degli edifici, almeno di quelli strategici.

UNA NUOVA DEFINIZIONE DI "PREVISIONE DI UN TERREMOTO". Faccio quindi alcune premesse che chi mi segue sa che ripeto spesso (ma… repetita juvant):

1. non è il terremoto a fare morti e danni, ma lo sono gli edifici mal costruiti e/o mal collocati
2. geologi, geofisici e ingegneri strutturali continuano a ripetere instancabilmente che non ha senso “prevedere un terremoto” (cosa a cui aspira l'italiano medio) e che chi dice di prevederli dice delle immense idiozie; ha invece molto senso “prepararsi all’eventualità di un terremoto”: la tecnologia attuale è in grado di costruire (o, in molti casi, restaurare) edifici che resistono tranquillamente agli scuotimenti ipotizzati per il territorio italiano

Ricordo che “prevedere un terremoto” significherebbe dire grossomodo così: "il giorno tale, all'ora tale, la sorgente sismica (faglia) n. XXXX si muoverà provocando un terremoto di magnituo Y che darà un risentimento come da mappa allegata".
Ma potremmo ridefinire la previsione trasformandola in una “possibile predizione”, eliminando la data e cambiando il modo verbale, facendola diventare questa:
le indagini scientifiche hanno accertato che la sorgente sismica (faglia) n. XXXX ha il potenziale di muoversi, provocando un terremoto che potrà raggiungere il valore di Magnitudo Y. Pubblichiamo quindi la mappa teorica di massimo risentimento allo scopo di dare delle indicazioni per costruzione, ristrutturazione o adeguamento degli edifici nell’area"

IL PROBLEMA DELLA RISPOSTA SISMICA LOCALE. Questo è, comunque, più o meno, quello che dice la cartografia sismica nazionale pubblicata nella OPCM 3519 del 24 aprile 2006, che è un ottima base di partenza anche se non indica in particola le sorgenti sismiche, ma si limita (anche se vediamo la normativa precedente non è poco) ad individuare la pericolosità sismica con una risoluzione a livello comunale.
A questo va aggiunto il concetto di “risposta sismica locale” o “effetto di sito”: durante un terremoto ci sono zone che reagiscono in maniera diversa, in cui lo scuotimento del terreno è maggiore o minore rispetto alle aree adiacenti. Probabilmente abbiamo avuto fenomeni del genere anche la settimana scorsa. 
Mi spiego facendo un paragone con le onde marine, la cui velocità è legata alla profondità: tanto più il mare è profondo, tanto più vanno veloci. Arrivando verso la costa, diminuisce la profondità, e quindi diminuisce anche la velocità dell'onda. Siccome la massa disturbata rimane la stessa, l’onda arrivando verso la costa rallenta, ma è costretta ad aumentare la sua ampiezza (e pure la sua forza). Le onde sismiche si comportano nello stesso modo: se incontrano un mezzo in cui rallentano aumentano la loro ampiezza e quindi sono più distruttive. Viceversa se aumentano la velocità diminuiscono l’ampiezza e quindi il risentimento.
In generale il massimo rischio lo abbiamo in un’area di sedimenti sciolti circondata da rocce rigide.
Definire all’interno di un comune sismico le zone in cui le onde sismiche rallentano o si velocizzano è fondamentale per capire dove è meglio procedere con la salvaguardia degli edifici ma anche dove delocalizzare degli insediamenti.
Per fortuna le Note Tecniche per le Costruzioni - Edizione 2008, sanciscono che per condizioni topografiche complesse è necessario predisporre specifiche analisi di risposta sismica locale. Quindi oltre alla classificazione generale la normativa vigente ha giustamente tenuto conto delle possibili variazioni nel comportamento del terreno.

SU QUALI EDIFICI È PIÙ URGENTE INTERVENIRE? A questo punto sorge un problema: per disponibilità di fondi e condizioni logistiche non è certo possibile pensare di risolvere il tutto in tempi brevissimi (anche se ce ne fosse la volontà). Quindi:
  • come operare nel territorio? 
  • quali priorità ci sono dal punto di vista geografico e della tipologia di edifici?

Sicuramente si deve partire da quelle in “Zona 1”, l’area in cui le scosse possono essere più intense.
Per quanto riguarda la destinazione degli edifici, ci sono 3 categorie più sensibili e che devono prioritariamente stare in piedi:
- ospedali: non solo c’è bisogno di ospedali per soccorrere eventuali feriti, ma si tratta di edifici con alta densità di persone all’interno; nell’immediatezza di una scossa dover anche sfollare gli ospedali dai ricoverati è un processo che richiede molto personale della Protezione civile e ingolfa la macchina dei soccorsi
- scuole: la popolazione giovane è quella che deve prioritariamente essere salvaguarda; inoltre le scuole sono gli edifici più utili per alloggiare i senzatetto
- centri della Protezione Civile: prefettura e altri centri che si occupano dell’emergenza devono essere in grado di funzionare
Aggiungo che ospedali e depositi dei mezzi di soccorso devono essere collocati in un luogo tale da non rischiare che le strade adiacenti siano impraticabili per macerie, ponti pericolanti o frane.

Insomma… le priorità sono queste. E al proposito poco più di un anno fa Piero De Pari, all’epoca membro del Consiglio Nazionale dei Geologi, fece notare che per mettere in sicurezza le scuole italiane occorrerebbero 25 anni di lavori e 50 mld di Euro. Ma ci sono dati importanti riguardanti l’edificato: citando i dati del rapporto CRESME - CNG De Pari ha ricordato che in Italia 2.200 edifici ospedalieri e 27.920 scuole sono in aree potenzialmente ad elevato rischio sismico e ben il 60% dell’edificato è stato costruito prima delle norme antisismiche del 1974.
Purtroppo le notizie degli ultimi decenni sono tragiche perchè scuole e ospedali se la sono passata male in altre vicende
- quanto agli ospedali, non solo all'Aquila, ma anche in Emilia hanno sofferto parecchio e durante la sequenza del Pollino proprio un ospedale è stato fra i pochi edifici a riportare danni. In questi giorni l’ospedale di Amatrice è stato piuttosto “nominato” ma faccio notare un altro particolare: ad Amandola, al di là dei monti Sibillini, oltre ad una vecchia casa l’unico edificio che ha riportato danni è proprio il locale ospedale.
Per le scuole, oltre alla nota e triste vicenda di San Giuliano, per quella di Amatrice valgono le stesse considerazioni dell’ospedale. Ricordiamo poi la triste vicenda della Casa dello Studente all’Aquila. Inoltre mi risulta che in corrispondenza dei terremoti emiliani un edifico solo ha riportato danni nel milanese: una scuola.
Per la serie “andiamo bene”…

IN QUALI ZONE È MEGLIO INTERVENIRE? Per i problemi logistici e finanziari di cui sopra, all’interno della zona “1” vanno definite delle aree a maggior rischio teorico. Come si può fare?
A questo punto mi viene molto utile parlare di quanto ha effettivamente detto (o, meglio, andava ripetendo da parecchio tempo), il professor Tondi.
Ripeto: non aveva “previsto” il terremoto indicando una data. Ma aveva ipotizzato con una certa logica che nell’Appennino centrale la zona tra Amatrice e Norcia era quella più a rischio. Capiamo il perché con due aspetti:

Aspetto regionale: negli ultimi decenni abbiamo avuto delle sequenze sismiche importanti in tutta la zona a cavallo fra Umbria, Marche, Lazio e Abruzzo. Le vediamo in questa carta con base il “solito” Iris Earthquake Browser in cui sono indicati gli eventi con M>4.8: da nord a sud Valtiberina (1984), Colfiorito (1997), Valnerina (1979) e Aquilano (2006). Con la stella è indicato l’epicentro della scossa della settimana scorsa. Osserviamo dunque che l'epicentro e l'area interessata dalla sequenza sismica in atto corrispondono, guarda caso, ad un segmento in cui l’attività sismica negli ultimi decenni è stata molto bassa e che è quasi del tutto interessato dalla sequenza attuale.

Aspetto temporale: i terremoti non avvengono casualmente nel tempo, ma si addensano preferenzialmente in tempi “ragionevolmente” ristretti. Per esempio tra 2012 e 2014 l’Appennino fra Emilia e Toscana è stato ripetutamente colpito da fenomeni sismici intensi come non avveniva da quasi un secolo e cioè da quando tutto il settore è stato colpito dai terremoti devastanti fra riminese (1916), alta Valtiberina (1917), Mugello (1919) e parte settentrionale delle Apuane (1929). Anche nell’Appennino centrale e nel settore marchigiano i terremoti “maggiori” hanno il vizio di addensarsi in periodi ristretti. Ma succede dappertutto. Ho accennato alla periodicità delle crisi sismiche in Italia in questo post:
Insomma tra il 2009 e oggi una crisi sismica ha investito l’Appennino centro-settentrionale. Avevo paventato che avvenisse tutto ciò dopo il terremoto aquilano e i fatti purtroppo mi hanno dato ragione.

Entrambi i criteri, quello spaziale e quello temporale dunque, dimostrano che Emanuele Tondi aveva ragione.
Purtroppo Tondi è un geologo… fosse stato un calciatore o un presentatore in declino come la Brigliadori o Red Ronnie avrebbe avuto più visibilità...

Quindi, non potendo intervenire contemporaneamente dappertutto nella zona 1, andranno individuate delle priorità in base alla storia sismica e cioè quelle in cui i dati suggeriscono che l’evento distruttivo possa essere più vicino rispetto ad altre. Giova ricordare che già negli anni ‘80 nel ristretto cerchio delle zone a più alto rischio, assieme a Forlivese, Monti Iblei, Capo d'Orlando e due aree in Calabria c’erano Marsica e aree adiacenti.

Purtroppo questo criterio è, come al solito, probabilistico e quindi non deterministico: se la “previsione” sull’Abruzzo si è rivelata tragicamente esatta, i dati mostravano che nel decennio precedente l’area irpina non era dal punto di vista probabilistico particolarmente a rischio. E invece sappiamo come è andata.
Ma questa attualmente è l’unica possibilità che abbiamo per effettuare una scelta di qualche tipo sulle zone da interessare per prime agli adeguamenti sismici, almeno degli edifici sensibili di cui sopra.

E' NECESSARIA UNA CORREZIONE ALLE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI? Dopodichè noto un problema, di cui si sta dibattendo proprio a causa del crollo della scuola di Amatrice. Il sindaco sostiene che la scuola non è stata "adeguata" alla normativa sismica, bensì semplicemente "migliorata".
Allora, guardando le Norme Tecniche per le Costruzioni, il punto 8.4 recita testualmente:

Si individuano le seguenti categorie di intervento: 

- interventi di adeguamento atti a conseguire i livelli di sicurezza previsti dalle presenti norme

- interventi di miglioramento atti ad aumentare la sicurezza strutturale esistente, pur senza necessariamente raggiungere i livelli richiesti dalle presenti norme
- riparazioni o interventi locali che interessino elementi isolati, e che comunque comportino un miglioramento delle condizioni di sicurezza preesistenti. 

Gli interventi di adeguamento e miglioramento devono essere sottoposti a collaudo statico. Per i beni di interesse culturale in zone dichiarate a rischio sismico, ai sensi del comma 4 dell’art. 29 del D. lgs. 22 gennaio 2004, n. 42 “Codice dei beni culturali e del paesaggio”, è in ogni caso possibile limitarsi ad interventi di miglioramento effettuando la relativa valutazione della sicurezza


Quindi se interpreto giusto, una scuola in zona 1 può essere migliorata anche se non arriva a soddisfare gli standard richiesti dalla normativa sismica.
Ma è possibile? Spero di sbagliarmi....