PaleoBAYES e PaleoEcA: Innovazioni nella Ricostruzione della Storia Sismica

Un team di ricercatori dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) e della Southern University of Science and Technology (SUSTech) ha recentemente sviluppato due strumenti innovativi: l’algoritmo open source PaleoBAYES e il database PaleoEcA. Questi strumenti sono progettati per ricostruire la storia sismica dell’Italia, risalendo a eventi precedenti all’era dei sismografi, attraverso un’analisi dettagliata di dati geologici.

PaleoBAYES integra tre misurazioni fondamentali: il rigetto (spostamento della superficie), la lunghezza della rottura della crosta e l’età dell’evento. Utilizzando un approccio probabilistico basato sull’inferenza bayesiana, l’algoritmo associa a ciascuna misura la relativa incertezza, producendo per ogni evento un intervallo di credibilità piuttosto che una singola stima puntuale.

Il database PaleoEcA raccoglie informazioni su 44 paleoterremoti che si sono verificati nell’Appennino centrale negli ultimi 27.000 anni. Grazie a questo database, i ricercatori possono analizzare in modo più accurato le caratteristiche e l’intensità dei terremoti del passato.

Un aspetto innovativo di PaleoBAYES è la considerazione del degrado temporale delle tracce sismiche, che implica che la probabilità di preservazione delle tracce diminuisce con l’età. Inoltre, incorpora la distribuzione di frequenza delle magnitudo descritta dalla legge di Gutenberg-Richter. Per i 44 eventi analizzati, l’incertezza al 95% nelle stime di magnitudo si attesta tipicamente nell’intervallo ±0,3–0,7 unità.

In un test condotto su eventi storici, il modello ha fornito una stima per il terremoto del Fucino del 1915, con una magnitudo di M 6,83 ±0,13, risultando coerente con i rilievi strumentali e macrosismici che indicano un valore compreso tra M 6,7 e 7,0.

L’applicazione di questo metodo nell’Appennino centrale ha rivelato che le tracce geologiche osservabili tendono a campionare prevalentemente eventi di elevata intensità. Infatti, i terremoti con magnitudo inferiore a circa 6,5 hanno una probabilità molto bassa di lasciare tracce che possano sopravvivere fino ai giorni nostri. Pertanto, il catalogo paleosismologico tende a rappresentare la coda estrema della distribuzione delle magnitudo.

L’integrazione di PaleoBAYES con il catalogo PaleoEcA offre uno strumento prezioso per passare da stime deterministiche a valutazioni probabilistiche e riproducibili del rischio sismico. Questo approccio evidenzia l’importanza di considerare la soglia di completezza e di propagare rigorosamente le incertezze, per evitare distorsioni sistematiche nelle valutazioni di pericolosità.