Un recente studio condotto dall'Università dell'Aquila ha fatto luce sulle anomale amplificazioni delle onde sismiche registrate a Monteluco di Roio durante il terremoto del 2009. La ricerca, basata su simulazioni numeriche bidimensionali, attribuisce la causa principale di questo fenomeno alla complessa struttura interna del basamento roccioso, piuttosto che alla topografia superficiale dell'area. I risultati sono stati presentati in occasione del congresso nazionale congiunto della Società Geologica Italiana e della Società Italiana di Mineralogia e Petrologia.
Il caso studio si concentra sul monte Monteluco di Roio, situato nell'area aquilana, dove il 6 aprile 2009 si verificò un'amplificazione sismica inattesa. Un edificio in cemento armato all'interno del complesso universitario di Monteluco di Roio subì gravi danni strutturali. Questa zona, per le sue specifiche caratteristiche geofisiche e geotecniche, era tradizionalmente associata a una stratigrafia dominata da un basamento carbonatico, una condizione che non avrebbe dovuto, secondo i modelli standard, generare un'amplificazione così marcata.
Le simulazioni e le frequenze osservate
La ricerca ha approfondito l'analisi dell'amplificazione sismica osservata, che si manifestò in un intervallo di frequenze compreso tra 2 e 14 Hz.
Attraverso le simulazioni numeriche, gli studiosi hanno distinto e valutato il contributo di tre fattori principali: la topografia, la stratigrafia superficiale e la geometria interna del substrato. I risultati hanno chiaramente indicato che l'effetto topografico sull'amplificazione è risultato trascurabile. Allo stesso modo, l'amplificazione dovuta alla stratigrafia superficiale è apparsa limitata esclusivamente alle alte frequenze. La componente più significativa, e quindi la causa principale del fenomeno, è stata invece ricondotta alla geometria interna del substrato carbonatico.
Secondo Vincenzo Guerriero, del Diceaa dell'Università dell'Aquila, il fenomeno è strettamente legato all'interazione tra strati inclinati e faglie.
Questa interazione genera un peculiare effetto di focalizzazione geometrica delle onde sismiche. Le indagini hanno rivelato la presenza di superfici di strato sub-orizzontali e di una faglia verticale che mette in contatto rocce marnose con il substrato calcareo. Tali strutture si trovano all'interno di rocce generalmente considerate rigide e, di norma, non vengono incluse nelle analisi standard di amplificazione sismica locale, evidenziando una lacuna nei modelli convenzionali.
Il ruolo della geometria del basamento
Nel caso specifico di Monteluco di Roio, la geometria interna del bedrock, caratterizzata da una stratificazione inclinata e dalla presenza di faglie subverticali, si è dimostrata capace di produrre un'amplificazione significativa delle onde sismiche su un ampio spettro di frequenze.
Questo studio sottolinea l'importanza cruciale di una caratterizzazione dettagliata del substrato roccioso nelle valutazioni di sicurezza sismica e nella pianificazione territoriale, suggerendo la necessità di superare i limiti dei modelli unidimensionali e delle normative che si concentrano solo sui primi 30 metri di sottosuolo.
