L A S T A Z I O N E S I S M I C A D I M E S S I N A ANTONINO GIRLANDA Uno degli scopi principali per cui fu istituito, verso il 1876, l'Os- servatorio di Messina fu quello delle osservazioni sismiche. L'Osserva- torio, che in un primo tempo fu aggregato all'Istituto Nautico, ebbe inizialmente soltanto la possibilità di eseguire la determinazione astro- nomica del tempo, le ordinarie osservazioni meteorologiche e la rego- lazione dei cronometri delle numerose navi che toccavano il porto di Messina. Nel 1896 il Comune, di Messina, riconosciuta l'insufficienza e l'irra- zionale ubicazione del locale fino allora destinato ad osservatorio, intra- prese la costruzione di un nuovo edilizio sulla collina dell'Andria, sor- gente alla periferia della città, in località allora riconosciuta come la più idonea alle osservazioni geofisiche in genere, e a quelle sismiche in particolare. La costruzione ebbe termine nel 1902 e, l'anno succes- sivo, il Consiglio Provinciale e il Comune di Messina, su proposta della Facoltà di Scienze, deliberarono di farne la consegna all'Università e di affidare la direzione del nuovo Osservatorio al professore titolare di fisica terrestre, l a cui cattedra era in corso di istituzione. Nel 1904 l'Osservatorio di Messina divenne così l'Istituto di Fisica Terrestre e di Meteorologia dell'Università. Gli strumenti destinati alle prime osservazioni sismiche furono al- cuni « sismoscopi avvisatori » di vario tipo e un sismografo a due com- ponenti, costruito su un modello di Agamennone. Questo sismografo, che con i sismoscopi era stato fornito dall'Ufficio di Meteorologia e Geodinamica, era costituito da un pendolo della lunghezza di 15 metri, con una massa di 300 k g ; la carta si svolgeva con una velocità di circa 40 centimetri all'ora e il tempo veniva segnato ogni mezz'ora. Sin d'allora si era ravvisata l a necessità di attrezzare l'Istituto di strumenti più sensibili e completi e, in seguito al grave terremoto, che l'8 settembre 1905 colpì duramente la Calabria e parte della Sicilia, venne accelerato l'impianto di un microsismografo Vicentini, che iniziò i l suo regolare funzionamento il 1° gennaio 1906. Verso la fine del 1908 era in via di realizzazione un notevole in- 54 A N T O N I N O « I R L A N D A • XII O • N R R N R Z I R Z R H E M 0 1 E V) I 1 B ^ B 0 g 1 B F T I I I L I F i g . 1 L A S T A Z I O N E S I S M I C A DI M E S S I N A 4 9 cremento dell'attrezzatura sismica con l'impianto di due pendoli oriz- zontali del Mainka, costruiti a Messina, e di un Wiechert orizzontale da 200 kg, acquistato a Gòttingen da Splindler e Hoyer. Il grande ter- remoto, che all'alba del 28 dicembre di quell'anno distrusse quasi to- talmente Messina, paralizzò tutte le attività: i due Mainka furono di- strutti nel crollo di un'ala dell'edilìzio e il Vicentini gravemente dan- Fig. 2 neggiato. II disastro che commosse l'opinione pubblica mondiale, de- stò, come avviene generalmente in simili occasioni, un grande interesse nei confronti dei problemi riguardanti la sismologia e numerosi furono i programmi e le proposte per l'organizzazione di un servizio sismico efficiente. Così, la Commissione Reale, incaricata di designare le aree più adatte per la ricostruzione dei fabbricati, nel presentare il rendi- conto dei lavori più urgenti da essa eseguiti nel 1° semestre del 1909. aveva formulalo una serie di proposte complementari tra le quali figu- rava la seguente: che in Calabria sorgessero delle stazioni sismiche se- condarie funzionanti sotto la direzione dell'Osservatorio di Messina. Così, durante la terza riunione della Commissione permanente della Associazione Sismologica Internazionale, tenutasi a Zermatt nel 1909, il delegato del Governo italiano, prof. Luigi Palazzo, avanzò la propo- 5 0 A N T O N I N O « I R L A N D A sta di istituire, Ira gli osservatori di Messina, Catania e gli osservatori in Calabria, un servizio di u triangolazione sismica, con collegamento telegrcfico, per lo studio delle velocità di propagazione delle onde si- smiche, conformemente a quanto si era già fatto in Giappone e con- formemente alle idee che in quel tempo andavano sviluppandosi per opera di Kòvesligety. Le vicende parlamentari del tempo e il susse- guirsi di difficoltà di vario genere non permisero, né allora né in se- guito, l'attuazione di questi brillanti disegni. F i g . 3 Le osservazioni sismiche furono continuate con l'ausilio del sismo- grafo Vicentini, rapidamente riparato e collocato nel sotterraneo del- l'Istituto, che era rimasto quasi illeso. Nel 1912 l'Istituto fu dotato di un pendolo orizzontale Conrad e (li due pendoli orizzonlali di Alfani a registrazione meccanica. Questa attrezzatura non fu sostanzialmente modificata fino al 1947, anno in cui l'Istituto Nazionale di Geofisica, ravvisando la necessità di disporre in Messina di un osservatorio fa- cente parte della rete geofisica italiana, stipulava con l'Università una convenzione in seguito alla quale veniva impiantata la nuova stazione sismica di Messina. In un primo tempo fu impiantato un sismografo verticale di tipo Wiechert avente la massa di 80 kg, costruito nelle officine dell'I.N.G. 9. ' 5 2 ANTONINO CIRLANDA e dotato del nuovo tipo di smorzatore ad aria adottato dall'Istituto Na- zionale di Geofisica per i sismografi dello stesso tipo funzionanti negli osservatori della rete sismica italiana ( ' ) ; fu, inoltre, messo in efficienza C u r v e d ' i n g r a n d i m e n t o d i n a m i c o d e i s i s m o g r a f i d e t t a S T A Z I O N E S I S M I C A DI M E S S I N A Fig. 6 il vecchio sismografo orizzontale Wiechert con la sostituzione completa del meccanismo di registrazione e smorzamento. In seguito l'Istituto Geofisico ebbe assegnato, sui fondi del piano E.R.P., un sismografo verticale Sprengnether a breve periodo, corre- dato di un galvanometro e di due registratori fotografici. Tale sismo- grafo, com'è noto, è essenzialmente costituito da un pendolo verticale di tipo Galitzin. L'asse di rotazione è determinato da due coppie di laminette d'acciaio incrociate e la massa del sistema oscillante è distri- buita in modo che la molla di sospensione sopporti il peso di poche diecine di grammi; questa circostanza permette l'uso di una molla di K ANTONIN» CIRLANDA L A S T A Z I O N E S I S M I C A 1)1 M E S S I N A 5 5 sospensione relativamente debole e, conseguentemente rende rapida ed agevole la regolazione e minimo l'effetto di temperatura sulle costanti elastiche della molla stessa. La bobina oscilla nel campo magnetico, non regolabile, generato da un magnete permanente ad elevata magne- tizzazione, fissato alla base dello strumento. L'amplificazione, qualora se ne ravvisi la necessità, può essere ridotta per mezzo di un oppor- tuno shunt magnetico. Lo smorzamento è ottenuto per mezzo di un'alet- ta di rame oscillante nel campo magnetico regolabile di un secondo magnete anch'esso fissato alla base. L'Istituto Nazionale di Geofisica ha completato, infine, la attrez- zatura strumentale con l'invio di due sismografi orizzontali Galitzin del tipo I.N.G. Per avere la possibilità di impiegare i due registratori Sprengnether, non si è potuto adottare il sistema speciale di registra- zione introdotto nella stazione sismica di Roma ( 2 ) che permette il fun- zionamento dei registratori nello stesso ambiente in cui sono collocati i sismografi. Si è dovuto, pertanto, allestire un locale, adiacente alla sala dei sismografi, per adibirlo a sala di registrazione. Per registrare le due componenti orizzontali Galitzin su un unico foglio, è stato mo- dificato uno dei due registratori fotografici Sprengnether, dimezzando la velocità di rotazione del tamburo e munendolo di un secondo riflet- tore. Le coordinate geografiche della stazione sono le seguenti: latitudine = 38" 11',8 N, longitudine = 15" 33',3 E, a l t i t u d i n e : ni. 15 sul livello del mare. Il terreno su cui poggia la stazione è costituito da alluvione rossa quaternaria a facies sabbiosa, ghiaiosa, leggermente argillosa; l'invasa- mento è costituito da uno zoccolo scistoso cristallino. I locali destinati alle osservazioni sismiche e ai servizi, come si vede dalla planimetria riportata nella fig. 1, sono così distribuiti: A - Sala dei sismografi a registrazione meccanica, nella quale in a (fig. 2| è collocato il sismografo Wiechert verticale, in b il sismografo Wiechert orizzontale, in c il pendolo regolatore Riefler per i segnali del tempo, in ci un apparecchio radio per la recezione dei segnali o r a r i ; B - Saletta per gli accumulatori; C - Corridoio di accesso ai locali destinati ai sismografi ad ampli- ficazione elettromagnetica; D - Sala dei sismografi ad amplificazione elettromagnetica, nella 5 6 A N T O N I N O « I R L A N D A F i z . 8 1) quale in e, su un unico basamento, sono collocati i due sismografi Ga- litzin (fig. 3) e il sismografo Sprengnether (fig. 4); E - Saletta per la registrazione fotografica, nella quale in /, su ap- posita mensola, sono collocati i galvanonietri e in g, su appositi sup- porti, i due registratori fotografici (fig. 5); m r l i W w m i i m w i m m s w m p E s i i 4>Tf . Fig. 8 c F - Camera oscura per la preparazione delle carte dei sismografi a registrazione fotografica; G - Saletta dei clinometri il cui impianto è di prossima realizza- zione; H - Camera oscura per lo sviluppo e il fissaggio delle carte foto- grafiche. I valori delle costanti strumentali, quali risultano nella ultima de- terminazione eseguita nell'agosto 1952, sono riportati nelle tabelle se- guenti : C o m p o - n e n t e T e T s V m K 11 A 1 I) G a l i t z i n 1 . N. G . N S 22",1 22»,9 8 0 0 e a 3 2 , 4 5 0 . 0 4 3 1 1 8 1 1 8 3 0 Galit/in 1 . N. G . E W 20*. 7 19»,7 9 5 2 ™ 4 9 , 7 0 0 . 0 1 6 1 0 5 1 1 5 3 0 C o m p o - n e n t e Tg T s V m u k A l I) S p r e i i f i t i e t h e r V 1»,5 1«,5 3 . 9 0 0 0 , 0 0 0 8 . 0 0 0 6 0 LA STAZIONE S I S M I C A DI M E S S I N A 58 A N T O N I N O « I R L A N D A C o m p o - n e n t e To V„ S m o r z . h r/Ts D W i e c h e r t 8 0 K g . V W i e c h e r t 2 0 0 K g . W i e c h e r t • N S 3»,7 1 2 1 , 8 a r i a 0 , 3 3 2 0 , 0 6 2 3 0 E W 3»,8 1 1 0 , 7 aria 0 , 2 7 0 0 , 0 5 9 3 0 V 4",3 1 1 2 , 5 aria 0 , 2 4 9 0 , 0 7 2 3 0 Le corrispondenti curve di ingrandimento dinamico sono riportate nella fig. 6. La registrazione sistematica ha avuto inizio nell'agosto del 1947, in un primo tempo coi due soli sismografi Wiechert. Nel febbraio 1951 ha avuto inizio il regolare funzionamento dello Sprengnether e, infine, nel dicembre dello stesso anno la stazione ha inizialo la sistematica re- gistrazione in tutta la sua attuale efficienza. I risultati dello spoglio delle registrazioni vengono mensilmente pubblicati nel bollettino del- l'Istituto Nazionale di Geofisica. In tutto l'anno 1952 sono stati registrati complessivamente 673 ter- remoti, di c u i : 401 lontanissimi (uì, 28 lontani (ri, 138 vicini (vi, 87 locali (d), 19 non caratterizzabili. Nelle figg. 7, 8 sono riportati alcuni esempi di registrazioni otte- nute con i diversi tipi di strumenti. Nella fig. 9 è riportata una carta di linee equidistanti ed isoazimu- tali, allestita allo scopo di determinare rapidamente gli epicentri prov- visori usufruendo dei dati della sola stazione di Messina, qualoi'a il carattere delle registrazioni ottenute lo consenta. La posizione della stazione sismica di Messina, prossima a zone fortemente anomale dal punto di vista geofisico — in particolare si- smico —, la rende di eccezionale interesse per lo studio dei fenomeni sismici e delle caratteristiche fisiche della crosta terrestre. È quindi giustificato il proposito di farne un caposaldo della rete sismica italiana. Messina - Osservatorio dell'I.WG. — Dicembre 1952. Si danno ampie notizie sulla nuova stazione sismica di Messina, facente parte della rete sismologica dell'Istituto Nazionale di Geofisica. Gli strumenti a registrazione meccanica (Wiechert 200, Wiechert 80 kg) e quelli a registrazione fotografica (Galitzin e Sprengnether) RIASSUNTO I-A S T A Z I O N E S I S M I C A DI M E S S I N A 59 fanno ch'Ila stazione sismica eli Messina imo dei caposaldi della rete si sin o logica il ci li ana. SU M MARY Complete informatimi is giveii 011 the new seismic station of Mes- sina taking pari in the seismological net of the Instituto Nazionale di Geo fisica. The mechanical registration instruments (Wiechert 200, Wiechert 80 kg) ancl tliose for photographic registration (Galitzin and Spreng- nether) malie the seismic: station of Messina one of the most important of the Italian seismological net.