Nonostante l’eccezionale contesto geologico dei Campi Flegrei, adeguare le strutture alle norme antisismiche nazionali ridurrebbe significativamente il tasso di mortalità, almeno per le strutture in cemento armato che rappresentano una buona parte dell’edificato a Pozzuoli, il comune dove sono collocati gli epicentri della maggior parte dei terremoti dal 2014. Il 2014 è l‘anno dal quale la sismicità dell’area si è intensificata.

Questa è la conclusione di uno studio, coordinato da Iunio Iervolino, ingegnere sismico dell’Università di Napoli Federico II e pubblicato su Nature Communications. Lo studio è stato commissionato dal tavolo tecnico dei comuni Flegrei, Bacoli, Pozzuoli e Napoli, incaricato di coordinare l’attuazione del decreto-legge 140 del 12 ottobre 2023 e dell’ultime legge di bilancio con cui il governo ha destinato cento milioni di euro in cinque anni a migliorare la tenuta sismica dell’edilizia residenziale, oltre a quaranta milioni di euro per scuole, ospedali e caserme.

Gli interventi sugli edifici prenderebbero a riferimento le norme antisismiche in vigore dal 2018 basate sulla mappa di pericolosità sismica nazionale. Questa considera l’intera storia sismica dell’Italia, la posizione e la nature delle faglie tra placche tettoniche e la propagazione delle onde sismiche nella crosta terrestre, per stabilire quali scuotimenti del suolo attendersi nel lungo termine. Lo fa su tutto il territorio nazionale e per questo non può tenere conto della specificità dei Flegrei.

I terremoti registrati ai Flegrei negli ultimi dieci anni non hanno origine tettonica, ma sono attribuiti all’attività del vulcano e in particolare al fenomeno del bradisismo, il lento ma costante sollevamento e abbassamento del suolo. Per questo motivo hanno tre caratteristiche peculiari.

La prima è che gli epicentri sono più superficiali che in altre zone ad alta sismicità del paese, come gli Appennini. Questo è il motivo per cui, seppure le scosse registrate finora non abbiano mai superato magnitudo momento 4, le azioni sismiche sugli edifici, e quindi percepite dalla popolazione, siano tutt’altro che trascurabili dal punto di vista dell’ingegneria sismica.

La seconda caratteristica è che le rocce vulcaniche sono più fratturate rispetto a quelle di altre aree. Questo, insieme alla superficialità degli epicentri, fa sì che le accelerazioni si attenuino in modo particolarmente rapido allontanandosi dall’epicentro.

«A seicento metri dall’epicentro, il terremoto del 20 maggio 2024 ha fatto registrare sugli edifici di periodo di vibrazione corto accelerazioni orizzontali pari a quella di gravità, un numero importante per l’ingegneria strutturale. Tuttavia, se ci si allontana di pochi chilometri, le accelerazioni diventano quasi trascurabili, un’attenuazione simile è davvero rara», spiega Iervolino. Il periodo di vibrazione di un edificio è determinato dalla sua altezza e dalla sua rigidità e da esso dipende lo scuotimento di cui risentirà a causa di un terremoto. A parità di scuotimento del suolo, un edificio basso e rigido vibrerà più intensamente di uno alto e flessibile.

C’è poi una terza caratteristica peculiare del fenomeno bradisismico: i terremoti si intensificano quando il suolo si solleva, mentre sono quasi del tutto assenti nei periodi in cui il suolo si abbassa. Inoltre, se la velocità di sollevamento del suolo aumenta anche la sismicità aumenta. Dal 2019 al 2023 sono stati registrati 13825 terremoti, ma 6065 di questi sono avvenuti nel solo 2023. Allo stesso tempo, la velocità di sollevamento è aumentata: nel 2019 il suolo al Rione Terra, centro storico di Pozzuoli, si è sollevato di 10 cm, mentre nel 2023 di quasi 20 cm.

Il primo passo degli autori è stato quello di studiare le fratture che hanno generato i terremoti dal 2014 al 2024. «Le loro caratteristiche geometriche ci hanno permesso di stimare qual è il loro potenziale in termini di magnitudo», spiega Aldo Zollo, geofisico della Federico II e uno degli autori dello studio. Grazie all’impiego di tecniche sofisticate di ricollocazione degli epicentri, gli autori sono stati in grado di identificare quali faglie, quelle mappate nell’area, hanno generato le scosse degli ultimi dieci anni. “Ne abbiamo individuate circa sessanta, con lunghezza variabile tra alcune centinaia di metri e alcuni chilometri”, spiega Zollo.

La magnitudo di un terremoto aumenta con la lunghezza della frattura che lo produce tramite una caratteristica delle rocce chiamata stress drop. Lo stress drop è la differenza tra lo sforzo iniziale, necessario a innescare la frattura, e l’attrito statico finale che si raggiunge a frattura conclusa. “Questo parametro ai Flegrei è mediamente più piccolo di quello tipico delle aree di faglia tettoniche, perché le rocce vulcaniche sono più fragili e consentono l’innesco di fratture a livelli di sforzo iniziale più bassi, a parità di condizioni di attrito”, spiega Zollo.

Gli autori hanno così stimato che le faglie, se si attivano individualmente, possono generare terremoti con magnitudo momento intorno a 4,4, equivalente a una magnitudo durata 5,2. La magnitudo durata è la scala usata di solito per gli ambienti vulcanici e adottata anche dall’Osservatorio Vesuviano che si occupa della sorveglianza dell’area flegrea. La magnitudo momento è invece la scala sfruttata in contesti tettonici e adottata nei modelli di rischio sismico. Ai Flegrei per i terremoti considerati in questo studio, la relazione tra queste due scale di magnitudo è lineare. Magnitudo momento 3, 4 e 5 corrispondono, a magnitudo durata 3,4, 4,7 e 5,9, rispettivamente.

Se le faglie si attivassero simultaneamente, una circostanza ritenuta improbabile ma che è utile a stimare un limite superiore all’intensità dei terremoti della caldera, la magnitudo raggiungerebbe 5,1, equivalente a una magnitudo durata 6.

Cosa significherebbe questo per gli edifici dei comuni della caldera?

I ricercatori hanno considerato il caso di un edificio situato nel Rione Terra e di un terremoto con epicentro a meno di un chilometro di distanza. Hanno stimato che, pur considerando le particolari leggi di attenuazione delle onde sismiche nella caldera, un terremoto di magnitudo fino a 4,4 non genererebbe sull’edificio accelerazioni superiori a quelle usate nella progettazione antisismica per garantire la tenuta delle parti strutturali e non strutturali. Se il terremoto avesse magnitudo tra 4,4 e 5,1 sarebbe in grado di procurare danni significativi solo alle parti non strutturali dell’edificio. L’integrità delle componenti strutturali sarebbe messa a rischio solo da terremoti con magnitudo superiore a 5,1.

Tuttavia, il limite 5.1 ottenuto a partire dalla geologia e dalla geofisica non deve essere inteso in senso stretto. Non è detto infatti che i terremoti futuri saranno generati dalle stesse faglie che hanno generato i terremoti del passato.

«Potrebbe attivarsi una faglia che non conosciamo, che magari non si è mai attivata finora, oppure la frattura potrebbe estendersi fuori dalla caldera e quindi generare terremoti di magnitudo superiore», spiega Warner Marzocchi, sismologo della Federico II e uno degli autori dello studio. La storia sismica recente può aiutare a considerare queste eventualità.

Gli autori hanno scelto i due momenti di picco della sismicità tra il 2014 e il 2024, il 16 ottobre 2023 e il 21 maggio 2024. Hanno misurato in che proporzione si sono verificati terremoti di diversa magnitudo nell’arco dell’anno precedente a questi due giorni. Si tratta di una legge di scala universale: il logaritmo del numero di terremoti decresce linearmente all’aumentare della magnitudo.

Misurando dai dati questa legge di scala per i Campi Flegrei, gli autori hanno concluso che il 16 ottobre 2023 la probabilità di superare, nel mese successivo, magnitudo momento 5,1 era dello 0,4% (con intervallo di credibilità tra 0,2% e 0,8%). Il 21 maggio 2024, questa probabilità era salita all’1.8% (con intervallo di credibilità tra 1,1% e 2,9%). «Abbiamo aggiornato queste stime dopo il terremoto di magnitudo durata 4,6 registrato il 13 marzo 2025 e la probabilità di superamento è simile a quella del 21 maggio 2024», commenta Marzocchi che ha sviluppato nel 2014 il metodo usato per calcolare queste probabilità.

Gli autori hanno infine calcolato di quanto si ridurrebbe la probabilità di morte per una persona che abita in un edificio di tre piani in cemento armato al Rione Terra se venisse adeguato sismicamente. La probabilità di morte si ridurrebbe di circa il 70% per gli edifici costruiti negli anni Ottanta e Novanta (un terzo degli edifici di Pozzuoli) e di circa l’80% per gli edifici costruiti prima di quel periodo (quasi due terzi degli edifici di Pozzuoli).

«Lo studio è il risultato di uno sforzo interdisciplinare che ha visto coinvolti sismologi, geologi, geofisici e ingegneri sismici,» commenta Iervolino. «Per questo riteniamo che seppure sia nato per informare le decisioni del tavolo tecnico dei Comuni Flegrei proponga un approccio utile in altri contesti simili nel mondo.»

Questo studio è solo il primo passo. Gli edifici privati ai Campi Flegrei sono 12700 e le risorse per migliorarli limitate. È quindi fondamentale capire a quali dare priorità di intervento. Il tavolo tecnico ha incaricato il Centro Plinius, un centro specializzato nel rischio vulcanico che supporta le attività della Protezione Civile, di condurre uno screening di vulnerabilità dell’edificato basato su sopralluoghi esterni. I risultati sono stati resi pubblici il 5 marzo e da quella data è possibile richiedere un approfondimento interno. Avranno precedenza gli stabili che si trovano in zone ad alta concentrazione di edifici vulnerabili.