3D gEology-constrained seismic rupture dynamic models: a new interdisciplinary strategy For Earthquake forecastiNg and reSilience

L’Italia affronta una sfida critica a causa della pericolosità sismica. I sistemi di faglie sono in grado di innescare terremoti (EQ) fino a una magnitudo (M) di circa 7. Nel XX e XXI secolo, le vittime causate dai terremoti in Italia hanno superato le 125.000 unità e, negli ultimi cinquant’anni, i costi sostenuti dal governo italiano a causa dei terremoti hanno superato i 150 miliardi di euro, senza tenere conto delle perdite in termini di vite umane, patrimonio culturale e mancati introiti delle attività economiche, né degli oneri a carico del sistema sanitario. Nonostante gli ingenti sforzi compiuti, la nostra preparazione a tali eventi rimane insufficiente. La chiave per migliorare la nostra comprensione dei futuri eventi sismici consiste nel ricavare informazioni dai terremoti del passato. Per affrontare questa sfida, il progetto DEFENS adotta un approccio innovativo e interdisciplinare che integra geologia strutturale, geochimica, paleosismologia e modellazione, al fine di analizzare il potenziale sismico, fornire scenari vincolati di rottura sismica dinamica e coinvolgere le comunità. L’obiettivo principale di DEFENS è sviluppare un toolkit, primo al mondo nel suo genere, che spazi dalla geologia di terreno alla modellazione agli elementi finiti (FEM) dei processi sismici, combinando, per la prima volta, la modellazione multiciclo con quella della rottura dinamica. I FEM a scala nazionale, vincolati geologicamente, riproducono i cicli sismici dall’ultimo massimo glaciale (~18 ka) fino al presente. I dati di input derivanti dalla segmentazione dettagliata delle faglie, dai fattori meccanici e da un’estesa attività di terreno, volta a ottenere informazioni geologiche, geochimiche e paleosismologiche ben vincolate sui terremoti del passato, contribuiscono a prevedere le caratteristiche e le zone epicentrali preferenziali degli eventi futuri. Concentrandosi su 12 importanti sistemi di faglie sismogenetiche dell’Appennino italiano, DEFENS mira a far progredire significativamente la nostra comprensione della fagliazione superficiale, ponendo particolare enfasi sul ruolo delle complessità di faglia, quali curvature, step-over e gap, nel favorire o impedire la propagazione della rottura, contribuendo a rotture multifaglia e multisegmento che possono generare terremoti di maggiore magnitudo. DEFENS ha il potenziale di incidere sul tessuto scientifico, sociale ed economico del Paese, offrendo un approccio articolato su più fronti per migliorare le capacità di previsione dei terremoti, la gestione del rischio sismico e la sicurezza pubblica, e contribuendo in modo significativo alla comprensione della dinamica degli effetti superficiali dei terremoti.