Rischio sismico

Geotermia e terremoti

Chi utilizza la geotermia per uso privato o per la sua impresa non rischia di provocare terremoti. La scienza e l’esperienza c’insegnano che la geotermia poco profonda non comporta alcun rischio sismico. Nella geotermia profonda invece non si possono escludere terremoti. Questo è dimostrato dalle perforazioni profonde realizzate a Basilea (2006) e a San Gallo (2013). Le scosse telluriche osservate di magnitudo 3.4 e 3.5 sulla scala Richter sono preoccupanti.

I terremoti sono normali
In Svizzera la terra trema praticamente ogni giorno. La maggior parte delle scosse telluriche non viene percepita o in modo quasi impercettibile (micro scosse). Tutti i sismi registrati sono visibili online presso il Servizio Sismico Svizzero (SED). 

Secondo il SED, tra il 1980 e il 2014, in Svizzera e nei paesi confinanti si sono verificate ben 16’710 eventi sismici, 262 dei quali hanno raggiunto una magnitudo superiore a 3. In Svizzera ogni anno si verificano circa dieci terremoti percettibili. Vengono avvertite scosse a partire da una magnitudo di 2.5. C’è la probabilità che a intervalli che spaziano tra gli 8 e i 15 anni si verifichi una scossa di magnitudo di almeno 5 gradi sulla scala Richter. Sismi più forti di magnitudo 6 si possono ancora verificare ad intervalli che spaziano tra i 50 ed i 150 anni.

I terremoti ci colgono di sorpresa. Molto spesso sono di breve durata. Il suolo trema, qualche volta si sente un forte rumore di detonazione. Non siamo abituati a questi avvenimenti, e questo ci spaventa. Inoltre, alla parola «terremoto» si associano immediatamente le grandi scosse telluriche con i loro effetti devastanti.

In Svizzera, dei terremoti possono verificarsi in ogni momento e dappertutto. Il rischio più elevato è in Vallese, nei cantoni Basilea Città e Basilea Campagna e nei Grigioni, così come nella valle del Reno a San Gallo e nella Svizzera centrale.

I sismi naturali sono molto più frequenti di quelli artificiali
Se le scosse sono causate dall’attività umana, la gente reagisce comprensibilmente in modo veemente. Questi eventi sismici sono spesso fortemente percepiti perché localizzati a poca profondità e nelle vicinanze di centri urbani. A molti sembra plausibile che la natura reagisca contro gli interventi dell’uomo. Due settimane e mezza prima delle scosse provocate dalla geotermia profonda a San Gallo, la terra ha tremato anche a Delémont con la stessa forza. Tuttavia si trattò di una scossa tellurica d’origine naturale. Nei mass media, a parte un paio di righe nei giornali locali, non ci sono state altre reazioni. Nello stesso modo, altri sismi come a Sion (2015: magnitudo 3.0), Bienne (2015: 3.1) o a Buchs (2009: 4.1) non hanno causato che rare reazioni.

Terremoti naturali e artificiali in Europa centrale

Fonte: Grünthal, Gottfried: Induced seismicity related to geothermal projects versus natural tectonic earthquakes and other types of induced seismic events in Central Europe, in Geothermics, 52, p. 22-35, 2014

Nei progetti di geotermia profonda, i terremoti possono verificarsi quando, ad esempio, viene modificata bruscamente la pressione dei pori nel sottosuolo. Ciò può verificarsi quando viene pompata l’acqua per infiltrarla nel sottosuolo o quando una pompa smette bruscamente di funzionare. Nel 2007 si sono avvertite scosse perfino nella centrale di Unterhaching presso Monaco di Baviera, simbolo della geotermia profonda tedesca.

Se l’uomo interviene nel sottosuolo, è possibile che si verifichino dei sismi. Ed é così che la terra ha tremato durante la costruzione del tunnel di base del Gottardo, durante l’estrazione di pietre durata numerosi anni al Walensee o durante la creazione di dighe artificiali come quelle di Salanfe e Emosson nel Vallese o a Vogorno in Ticino nella Valle Verzasca.

Nella vita quotidiana, anche i trasporti con mezzi pesanti, l’infissione di pali o i martelli pneumatici possono provocare vibrazioni e scosse. Perfino delle forti e prolungate precipitazioni come nell’estate del 2003 in Svizzera possono causare dei piccoli terremoti.

Esempi di terremonti in Svizzera con magnitudo superiore a 3
Luogo / DataMagnitudoOrigine
Bienne (BE)
31.01.15
3.1naturale
Walenstadt (SG)
14.11.14
3.1naturale
San Gallo (SG) / Herisau (AR)
20.07.13
3.5artificiale
Delémont (JU)
03.07.13
3.3naturale
Zugo (ZG)
24.02.12
3.5naturale
Zugo (ZG)
11.02.12
4.2naturale
Filisur (GR)
02.01.12
3.5naturale
Filisur (GR)
01.01.12
3.3naturale
Delémont (JU)
7.12.11
3.1naturale
Sierre (VS)
08.01.11
3.2 / 3.3naturale
Moudon (VD)
12.11.10
3.0naturale
Bivio (GR)
11.09.09
3.6naturale
Buchs (SG)
17.01.09
3.0naturale
Buchs (SG)
04.01.09
4.1naturale
Basilea (BS)
08.12.06
3.4artificiale
Fonte: Servizio Sismico Svizzero (SED)

Magnitudo ed effetti dei terremoti
La magnitudo sulla scala logaritmica di Richter è la normale unità di misura utilizzata per quantificare la forza di un terremoto. A seconda della magnitudo, in pochi secondi viene sprigionata una quantità d’energia più o meno grande. Se la magnitudo aumenta di 1, l’energia é 30 volte maggiore. Se aumenta di 2, l’energia è già di 1’000 volte maggiore, se cambia di 4, sprigiona addirittura una quantità di energia di un milione di volte più importante. Questo significa che un sisma di magnitudo 6 non è due volte più forte di un’altro di magnitudo 3 : la quantità di energia sprigionata é circa 30’000 maggiore! L’esempio seguente permette di immaginarsi quanto detto sopra : se un sisma di magnitudo 6 corrisponde ad un’energia sprigionata dalla caduta di un oggetto da un’altezza di 100 metri, per una magnitudo di 3 la caduta é di appena 3.2 millimetri.

L’intensità descrive gli effetti di un terremoto in superficie. La scala va da I a XII. In quale misura una scossa è percepibile dipende anche dalla sua profondità (ipocentro) e dalla natura del sottosuolo. Le scosse telluriche sono maggiormente percettibili su terreni poco consolidati – ad esempio sedimenti a granulometria fine che si sono depositati in vecchi laghi o nelle valli –che su terreni rocciosi. Di conseguenza anche gli effetti sono più devastanti. Alla superficie dell’ipocentro si trova l’epicentro.

Effetti del terremonto
Magnitudo / effetto
Esempi
1
Non risentito
Rilevabile solo mediante strumenti.
2
Appena percettibile
Avvertito solo da pochissime persone a riposo.
3
Leggermente percettibile
Percepito da poche persone all’interno di edifici. Le persone a riposo sentono un lieve ondeggiamento o tremito.
4
Chiaramente percettibile
Percepito da pochissime persone all’aperto e da molte all’interno di edifici. Qualcuno viene svegliato. Le stoviglie e le finestre tintinnano. Le porte si scuotono rumorosamente.
5
Fortemente percettibile
Percepito da poche persone all’aperto e dalla maggioranza all’interno di edifici. Molti dormienti si svegliano. Pochi si spaventano. Si percepisce un forte scuotimento dell’intero edificio. Gli oggetti appesi oscillano considerevolmente. Gli oggetti di piccole dimensioni vengono spostati. Le porte e le finestre si aprono o si chiudono sbattendo.
5.3 - 5.9
Danni agli edifici di lieve entità
Molte persone si spaventano e fuggono all’aperto. Alcuni oggetti cadono. Molti edifici, in particolare quelli in cattive condizioni, subiscono lievi danni (crepe sottili, caduta di piccole porzioni di intonaco).
6.0 - 6.9
Danni agli edifici di media entità
Molte persone si spaventano e fuggono all’aperto. Molti oggetti cadono dalle mensole. Molti edifici di buona qualità subiscono danni moderati (crepe di modesta entità, caduta di intonaco, collasso dei camini). Altri edifici, soprattutto quelli in condizioni peggiori, riportano grandi crepe e le pareti divisorie possono crollare.
7 - 7.3
Danni agli edifici di grave entità
Molte persone perdono l’equilibrio. Molte costruzioni dalla struttura muraria semplice subiscono gravi danni (collasso di porzioni della facciata e di cornicioni). Crollo di alcuni edifici di scarsa qualità.
7.4 - 7.7
Distruttivo
Panico generale. Anche gli edifici di buona qualità riportano danni molto gravi. Parziale collasso strutturale. Crollo di molti edifici di scarsa qualità.
7.8 - 8.4
Fortemente distruttivo
Molti edifici di buona qualità crollano o subiscono gravi danni.
8.5 - 8.9
Catastrofico
Crollo della maggioranza degli edifici, anche di alcuni di quelli con buona progettazione antisismica e ben costruiti.
piû di 9
Gravemente catastrofico
Quasi la totalità degli edifici crolla. Si verifica uno sconvolgimento del paesaggio.
La relazione tra magnitudo di un terremoto et le conseguenze alla superficie della Terra é approssimativa. Oltre alla magnitudo, vi sono altri determinati fattori locali, come ad esempio la distanza e la profondità del sisma, così come la natura del sottosuolo. (Fonte: GEOTHERMIE.CH, ampiamente modificato secondo EMS 1998)

Gestire il rischio sismico
In tutto il mondo, numerosi team di ricerca si occupano di una miglior gestione dei sismi artificiali. Nell’ambito del progetto di ricerca europeo GEISER e del programma GEOTHERM dell’ETH Zurigo, già da alcuni anni si lavora intensamente all’ottimizzazione della tecnologia. Per migliorare in modo continuo la gestione dei rischi legati ai progetti di geotermia profonda, il Servizio Sismico Svizzero (SED) all’ETHZ ha inoltre dato vita al progetto GEOBEST. In collaborazione con i gestori, il SED controlla con una rete di sismometri altamente sensibili gli attuali progetti svizzeri di geotermia profonda. I dati rilevati servono ad elaborare modelli di previsione i più esatti possibile per la sismicità indotta. I dati permettono inoltre di rivalutare i rischi nel corso di un progetto e di adattare le procedure se necessario. L’obiettivo principale di GEOBEST è di sviluppare delle direttive specifiche al contesto svizzero per la sorveglianza e la valutazione dei rischi legati ai progetti di geotermia profonda e per lo sviluppo di concetti di misure di prevenzione.

 

Geotermia profonda: tecnologia sicura
Sia che si tratti di energie fossili (petrolio, gas e uranio) o di energia idroelettrica, eolica, fotovoltaica o geotermica – ogni tecnologia comporta dei rischi ed è correlata a conflitti d’interesse. La svolta energetica in corso ce ne rende sempre più consapevoli. In maniera generale, le energie rinnovabili presentano rischi molto meno importanti rispetto all’energia atomica o alle energie dei combustibili fossili. Tuttavia, i rischi delle energie rinnovabili sono vissuti localmente, nelle nostre vicinanze. Inoltre, le scosse causate dalla geotermia profonda vengono percepite immediatamente, contrariamente agli effetti del riscaldamento climatico o delle radiazioni radioattive. Nonostante il rischio di terremoti, la geotermia profonda fa parte, secondo uno studio dell’Istituto Paul Scherrer (PSI), delle tecnologie più sicure.