La scala MCS

La scala MCS (Mercalli-Cancani-Sieberg) nasce nel 1930, dalla fusione fatta da Sieberg (1930) della propria scala del 1912, con le precedenti scale di Mercalli e di Cancani (1904). La nuova scala doveva in qualche modo tener conto anche di alcuni elementi costruttivi tipici dell’Europa Centrale. Inoltre Sieberg rese più accurate le descrizioni degli effetti relative ad ogni grado, introducendo in modo sistematico indicazioni sulle quantità di persone che avvertono la scossa, sulle quantità degli edifici danneggiati e sugli effetti ambientali. La MCS diviene la scala ufficiale della Commissione Sismologica Internazionale.

La scala MCS viene adottata in Europa per la stima delle intensità dei terremoti fino agli ’60, ma con l’avvento della MSK viene in parte soppiantata, soprattutto nell’Europa centro-orientale. Negli anni ’70 e ’80 è stata usata, congiuntamente alla MSK, dall’ING per i rilievi macrosismici. I questionari ING avevano infatti la doppia notazione MCS – MSK. I cataloghi sismici italiani contengono stime di intensità in MCS, che a tutt’oggi è largamente utilizzata per lo studio dei terremoti storici.

La scala è composta da dodici gradi, ognuno dei quali è caratteristico di un livello di scuotimento rappresentato da una descrizione omogenea degli effetti, i cosiddetti diagnostici.

 

Caratteristiche principali della MCS

1. La scala è composta di 12 gradi, in senso ascendente per severità.
2. Il primo grado è relativo a sismi registrati solo dagli strumenti.
3. I gradi dal secondo al quinto descrivono gli effetti sulle persone e sugli oggetti domestici.
4. I gradi dal sesto al dodicesimo descrivono gli effetti sugli edifici e sull’ambiente naturale.

Rispetto a quest’ultimo punto è da notare che, mentre gli effetti sui fabbricati, in particolare sulle abitazioni civili (edifici più diffusi), risultano essenziali nell’assegnazione dei gradi, quelli sull’ambiente (frane, rotture del terreno, fagliazione superficiale, liquefazioni di sabbie, effetti sulle acque sotterranee e superficiali, ecc.) risultano molto meno indicativi per i seguenti motivi: sono quasi sempre influenzati da numerosi fattori esterni; sono presenti in modo significativo solo in occasione dei terremoti di più elevate magnitudo; interessano raramente centri abitati, che sono invece i luoghi nei quali si stima il grado d’intensità. Gli effetti sull’ambiente, tuttavia, possono risultare utili a definire, seppure approssimativamente, le dimensioni di un terremoto che interessi con la sua area epicentrale zone pressoché disabitate.

Il concetto fondamentale da tenere a mente nell’applicazione di una qualsiasi scala macrosismica è basato su un principio di generalità. L’operatore dovrà valutare gli effetti complessivi in una data località. Per dirla con Mercalli: “Nel giudicare dell’intensità delle scosse dai loro effetti, bisogna tener calcolo del complesso dei danni e delle rovine più che di qualche fatto isolato, il quale spesso trova la sua ragione nelle condizioni particolari di qualche edificio più che nella intensità della scossa”.

Nella pratica l’assegnazione del grado di intensità si effettua paragonando le osservazioni raccolte durante il rilievo, nel loro complesso, con il quadro diagnostico descritto nei gradi della scala. Una prassi operativa consente di assegnare anche i cosiddetti “mezzi gradi”, allorquando gli effetti osservati superano come gravità un determinato grado, ma non soddisfano ancora pienamente quelli del grado immediatamente superiore. L’intensità si assegna di regola ad una località (agglomerato urbano) che non sia più piccola di una frazione o di un piccolo borgo, e non più grande di una media città europea. In caso di grandi città è preferibile suddividere l’area in più settori, il più possibile omogenei. Non si assegna l’intensità al singolo edificio o alla metropoli.

La scala MCS è correntemente usata, nella sua versione Molin (2009), dal Dipartimento della Protezione Civile per i rilievi speditivi; è anche molto utilizzata per gli studi di sismologia storica, in quanto le descrizioni usate nei diversi gradi della scala fanno riferimento a diagnostici che ben rappresentano la realtà tipica di epoche passate, sia per quanto riguarda l'edilizia che per gli oggetti comunemente in uso.

 

Scala macrosismica  M.C.S. (1930)

I.  Grado-Impercettibile. Rilevato soltanto da sismografi.

II.  Grado-Molto leggero. Sentito soltanto da persone estremamente sensibili o nervose, in perfetta quiete e quasi sempre nei piani superiori dei caseggiati.

III.  Grado-Leggero. Anche in zone densamente abitate viene percepito come terremoto soltanto da una piccola parte degli abitanti nell’interno delle case, come nel caso del passaggio di un pesante mezzo. Da alcuni viene riconosciuto come terremoto soltanto dopo averne parlato con altri.

IV.  Grado-Moderato. All’aperto è percepito da pochi. Nelle case è notato da numerose persone ma non da tutti, a seguito del tremolio o di oscillazioni leggere di mobili. Cristalleria e vasellame, posti a breve distanza, urtano come al passaggio di un pesante autocarro su strada dissestata. Finestre tintinnano; porte, travi e assi in legno scricchiolano, cricchiano i soffitti. In recipienti aperti, i liquidi vengono leggermente mossi. Si ha la sensazione che in casa si sia rovesciato un oggetto pesante; si oscilli con tutta la sedia o il letto come su una barca. In generale questi movimenti non provocano paura a meno che le persone non siano innervosite o spaventate a causa di terremoti precedenti. In rari casi i dormienti si svegliano.

V.  Grado-Abbastanza forte. Nel pieno delle attività giornaliere, il sisma viene percepito da numerose persone nelle strade e se sensibili anche in campo aperto. In casa si avverte in seguito allo scuotere dell’intero edificio. Piante e piccoli rami di cespugli ed alberi si muovono con evidenza, come se ci fosse un vento moderato. Oggetti pendenti come lampade, tendaggi, lampadari non troppo pesanti entrano in oscillazione, campanelle suonano. Gli orologi a pendolo si fermano od oscillano con maggior periodo, a seconda della direzione della scossa se perpendicolare o parallela al moto di oscillazione. A volte orologi a pendolo fermi riprendono il movimento. La luce elettrica guizza o viene a mancare in seguito a movimenti della linea. I quadri urtano, battono contro le pareti oppure si spostano; da recipienti colmi e aperti vengono versate piccole quantità di liquido; ninnoli ed oggetti del genere possono cadere come pure gli oggetti addossati alle pareti; arredi leggeri possono essere spostati di poco; mobili rintronano; porte ed imposte sbattono; vetri delle finestre si infrangono. Quasi tutti i dormienti si svegliano. Sporadici gruppi di persone fuggono all’aperto.

VI.  Grado-Forte. Il terremoto viene notato da tutti con paura, molti fuggono all’aperto, alcuni hanno la sensazione d’instabilità. Liquidi si muovono fortemente; quadri, libri e cose simili cadono dalle pareti e dagli scaffali; porcellane si frantumano; suppellettili assai stabili, e perfino pezzi d’arredo vengono spostati se non rovesciati; piccole campane in cappelle e chiese, e orologi di campanili battono. Case isolate, solidamente costruite subiscono danni leggeri; spaccature all’intonaco, caduta del rinzaffo di soffitti e di pareti. Danni più forti, ma non ancora pericolosi, si hanno sugli edifici mal costruiti. Qualche tegola e pietra di camino cade.

VII.  Grado-Molto forte. Notevoli danni vengono provocati ad oggetti di arredamento anche di grande peso. Grandi campane rintoccano. Corsi d’acqua, stagni e laghi si agitano e s’intorbidiscono a causa della melma mossa. Qua e là, parte delle sponde di sabbia e ghiaia scivolano via. Varia la portata delle sorgenti. Danni moderati a numerosi edifici costruiti solidamente: piccole spaccature nei muri; caduta di toppe piuttosto grandi dell’incalcinatura e dello stucco, a volte anche di mattoni. Caduta generale di tegole. Molti fumaioli vengono lesi da incrinature. Camini già danneggiati si rovesciano sopra il tetto danneggiandolo. Da torri e costruzioni alte cadono decorazioni mal fissate. Quando la casa è a pareti intelaiate, i danni all’incalcinatura e all’intelaiatura sono più gravi. In casi isolati distruzione di case mal costruite oppure riattate.

VIII.  Grado-Rovinoso. Interi rami d’albero pendono rotti e perfino si staccano. Anche i mobili più pesanti vengono spostati lontano e a volte rovesciati. Statue, monumenti in chiese, in cimiteri e parchi pubblici, ruotano sul proprio piedistallo oppure si rovesciano. Solidi muri di cinta in pietra si rompono e crollano. Circa 1/4 delle case è gravemente leso, alcune crollano, molte diventano inabitabili; gran parte di queste cadono. Negli edifici intelaiati cade gran parte della tamponatura. Case in legno vengono schiacciate o rovesciate. Spesso campanili di chiese e di fabbriche con la loro caduta causano danni agli edifici vicini più di quanto non avrebbe fatto da solo il terremoto. In pendii e terreni acquitrinosi si formano crepe. In terreni bagnati si ha l’espulsione di sabbia e di melma.

IX.  Grado-Distruttivo. Circa la metà di case in pietra sono distrutte; molte crollano; la maggior parte diviene inabitabile. Case ad intelaiature sono divelte dalle proprie fondamenta e crollano; travi strappate a seconda delle circostanze contribuiscono alla rovina.

X.  Grado-Completamente distruttivo. Gravissima distruzione di circa 3/4 degli edifici, la maggior parte crolla. Perfino costruzioni solide di legno e ponti subiscono gravi lesioni, alcuni vengono distrutti. Argini e dighe ecc., chi più, chi meno, sono danneggiati notevolmente, binari leggermente piegati e tubature (gas, acqua e scarichi) vengono troncate, rotte e schiacciate. Nelle strade lastricate e asfaltate si formano crepe e per pressione sporgono larghe pieghe ondose. In terreni meno densi e più umidi si creano spaccature fino alla larghezza di più decimetri; si notano parallelamente ai corsi d’acqua spaccature che raggiungono larghezze fino a un metro. Non solo pezzi di terreno scivolano dai pendii, ma interi macigni rotolano a valle. Grossi massi si staccano dagli argini dei fiumi e da coste scoscese; riviere basse subiscono spostamenti di masse sabbiose e fangose, per cui il livello del terreno viene notevolmente variato. Le sorgenti subiscono frequenti cambiamenti di livello dell’acqua. Da fiumi, canali e laghi ecc. le acque vengono gettate contro le sponde.

XI.  Grado-Catastrofico. Crollo di tutti gli edifici in muratura, resistono soltanto le capanne di legno e le costruzioni ad incastro di grande elasticità. Anche i ponti più sicuri crollano a causa della caduta di pilastri in pietra o del cedimento di quelli in ferro. Binari si piegano fortemente e si spezzano. Tubature interrate vengono spaccate e rese irreparabili. Nel terreno si manifestano vari mutamenti di notevole estensione, a seconda della natura del suolo, si aprono grandi crepe e spaccature; soprattutto in terreni morbidi e acquitrinosi il dissesto è considerevole sia orizzontalmente che verticalmente. Ne segue il trabocco di sabbia e melma con diverse manifestazioni. Sono frequenti lo sfaldamento di terreni e la caduta di massi.

XII.  Grado-Grandemente catastrofico. Non regge alcuna opera dell’uomo. Lo sconvolgimento del paesaggio assume aspetti grandiosi. Corsi d’acqua sia superficiali che sotterranei subiscono mutamenti vari, si formano cascate, scompaiono laghi, fiumi deviano.

 

Bibliografia

Bassani C. (1897). Prime ricerche sulla provenienza del terremoto di Firenze nella sera del 18 maggio 1895, Boll. Mens. dell’Osservatorio Centrale del R. Coll. Carlo Alberto in Moncalieri, serie II, Vol. XVII, 81-88.

Cancani A. (1904). Sur l’emploi d’une double èchelle sismique des intensités, empirique et absolue, in Rudolph, Emil editor. Annexe A 10-Comptes-rendus des séances de la deuxième conférence sismologique internationale réunie à Strasbourg du 24 au 28 juillet 1903, rédigés par le Secrétaire de la Conférence Prof. Dr. Emil Rudolph, Beiträge zur Geophysik, Ergänzungsband II, Verlag Wilhelm Engelmann Leipzig 1904, 362 pp.

De Rossi M. S. (1874). Bullettino del Vulcanismo Italiano, Anno I, Roma, Tip. della Pace.

Davison C., (1900). Scales of seismic intensity, Philosophical Magazine, 5th Series, 50, 44-53.

Davison C. (1921). On scale of seismic intensity and on the construction and use of isoseismal lines, Bull. Seim. Soc. Am., 11, 2, 94-129.

Davison C. (1933). Scales of seismic intensity: Supplementary paper, Bull. Seism. Soc. Am., 23, 158-166.

Grünthal, G., (Ed.) (1998). European macroseismic scale 1998, in Cahiers du Centre Européen de Geodynamique et de Séismologie, vol. 15, 99 pp., Luxembourg.

Medvedev S.V., Sponheuer W., Kàrnìk V., 1967. Seismic Intensity Scale Version MSK 1964. Pub. N. 48 Institut für Geodynamik, 69, Jena.

Mercalli G., Taramelli T., (1888). Il terremoto ligure del 23 febbraio 1887, Ann. Meteor. It.

Mercalli G. (1902). Sulle modificazioni proposte alla scala sismica De Rossi-Forel, Boll. Soc. Sism. Ital., VIII, Modena.

Molin D. (2009). Rilievo macrosismico in emergenza. Rapporto interno Dipartimento della Protezione Civile; Ufficio III Valutazione, prevenzione e mitigazione del rischio sismico, 13 pp.

Sieberg A. (1930). Geologie der Erdbeben. Handboch der Geophysic, 4, 552-554.

Tertulliani A. (2019). Storia delle scale macrosismiche. Quaderni di Geofisica, n. 150. https://doi.org/10.13127/qdg/150

Grünthal G., Tertulliani A., Azzaro R., Buffarini G. (Eds.) (2019). Scala Macrosismica Europea 1998 = European Macroseismic Scale 1998, (Cahiers du Centre Européen de Géodynamique et de Séismologie ; 32), Luxembourg : Centre Européen de Géodynamique et de Séismologie, 97 p. https://doi.org/10.2312/EMS-98.full.it

Wood H. O. and Neumann F. (1931). Modified Mercalli Intensity scale of 1931. Bull. Seism. Soc. Am., 21, 277-283. https://doi.org/10.1785/BSSA0210040277