ENVIRONMENTAL RISKS IN REGIONE CAMPANIA: FROM THREAT TO CHANCE. Aldo Zollo and Laura Marino AMRA Scarl, Napoli

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1 ENVIRONMENTAL RISKS IN REGIONE CAMPANIA: FROM THREAT TO CHANCE Aldo Zollo and Laura Marino AMRA Scarl, Napoli First Campania Science and Technology Week Beijing, May ENVIRONMENTAL RISKS IN REGIONE CAMPANIA: FROM THREAT TO CHANCE 1

2 Campania Location Europe Italy Campania Campania is the Italian Region with the highest population density (419 inhabitants/km²). The total population is Most of them are located in the coastal area. (Coastal Length: 360 Km) Napoli is the Capital town of the Region with 16% of the total population of Campania. La Campania è la regione in Italia con la più alta densità abitativa (circa 420 abitanti per kmq) ed una popolazione totale di circa 5.7 Milioni di abitanti. La maggior parte di essi vive lungo la zona costiera che si estende per circa 360 km 2

3 Geology of Campania Region and main natural hazards Earthquakes Floods Mass movements (rapid and slow) Volcanic hazard Mesozoic carbonate mountains Mesozoic carbonate Hills Flysch, Terziary clays and sandstone Mountains Floods Flysch, Tertiary and Sandstone Hills Volcanoes Flood and coastal Plains River Basins and valleys Coastal dunes Il territorio regionale si estende per circa kmq. La morfologia è altamente variabile da collinare a montuoso, nell interno, con vaste aree pianeggianti in prossimità delle aree costiere. I fenomeni naturali che producono la maggiore quantità di danni sono i terremoti, le eruzioni vulcaniche, e gli eventi idro-geologici (frane ed alluvioni). Dal punto di vista geologico la regione presenta affioramenti di massicci carbonatici mesozoici, interconnessi da bacini sedimentari più recenti del Terziario e Quaternario. Gi indicatori tettonici a scala regionale indicano un regime attuale di distensione lungo l asse SO-NE che è causa di una intensa attività sismica di magnitudo moderata e forte. Lungo la costa sono presenti tre aree vulcaniche attive di origine molto recente (formatesi circa anni fa): il Vesuvio, I campi Flegrei e l isola d Ischia. L ultima eruzione nell area è stata quella del Vesuvio nel 1944, dopo di che il vulcano è entrato in una fase di quiescienza che continua tutt ora. I Campi flegrei sono invece interessati periodicamente da episodi di sollevamento che si sovrappongono ad un trend secolare di sprofondamento. 3

4 Antropic Risk: Location of waste landfills Area (m²) Population Population density (People/km²) Waste production (t/a) Waste production pro-capite (kg/g) Regione Campania ,23 Oltre ai rischi naturali vanno considerati quelli antropici, cioè legati all attività dell uomo. Ad esempio, la mancanza di infrastrutture per il trattamento dei rifiuti unitamente al basso costo discariche abusive hanno contribuito alla crescita di un fenomeno illegale, definito eco-mafia. Infatti in 27 municipalità di una delle maggiori province della regione, sono state scoperti diversi siti illegali per lo stoccaggio dei rifiuti, dove, in assenza di controlli igienico-sanitari e di compatibilità ambientale, si sono diffusi nei suoli inquinanti pericolosi come metalli pesanti o microinquinanti organici. 4

5 Industrial hazard: 66 enterprises subject to industrial accidents Il rischio industriale di un impianto è legato a varie cause di incidenti: emissioni tossiche, incendi ed esplosioni, che sono connesse alla presenza di grosse quantità di materiali pericolosi. Una corretta valutazione della pericolosità (hazard) richiede la definizione di uno scenario e l analisi degli effetti. Spesso la sola analisi degli effetti non è sufficiente per valutare nel modo corretto la pericolosità di un impianto idustriale. In aree con alta concentrazione di industrie è necessaria un analisi di pericolosità dell intera area, che consideri sia i possibili incidenti in un particolare impianto che quelli indotti da sorgenti mobili, quali i veicoli che trasportano materiali pericolosi. In Campania la maggior parte degli impianti industriali è localizzata in prossimità della costa nella periferia della città principale (Napoli) in cui vivono circa 2 milioni di abitanti. 5

6 The Land-Use Plan of Regione Campania This strategic document defines: Guidelines for sustainable development; Guidelines for urban planning Polluted sites localization Strategies for cultural heritage protection The PTR document fixes an integrated approach aimed to risk evaluation through not only a qualitative analysis but also a quantitative one. This risk analysis involves many expertises: economical, sociological, political etc. Allo scopo di mitigare e gestire i rischi naturali la Regione Campania ha recentemente predisposto un Piano Territoriale Regionale (PTR) che definisce le seguenti linee di azione: - Definizione delle Linee guida per lo sviluppo sostenibile della regione e per la pianificazione urbana Definizione degli elementi principali che formano il territorio regionale Localizzazione dei siti soggetti ad inquinamento Strategie per la protezione del patrimonio artistico Il PTR utilizza un approccio integrato al problema della valutazione del rischio ambientale, basato su analisi quantitative di pericolosità, vulnerabilità ed esposizione del patrimonio ambientale ed abitativo. 6

7 Campania and the environmental risks Risks Analysis Hazards Identification Vulnerability Estimate Risks Evaluation Scientific community Risks Analysis Information Actions Identification Risks Management Actions Selections Actions Implementation Public authorities Other informations (technical, social, political, economical) Actions for: Risks control Risk reduction Risk mitigation Modified after: VT Covello e MW Merkhofer, Risk assessment methods, Plenum Press, New York ( 1993), p.5 Il territorio della Regione Campania è dunque fragile ed esposto a diversi rischi ambientali, alcuni di questi altamente diffusi ed altri più localizzati in aree soggette a fenomeni naturali. Questo scenario rende estremamente importante definire politiche ambientali per la prevenzione dei rischi mediante azioni specifiche. A questo scopo la comunità scientifica e le autorità politiche cooperano in Regione Campania per lo sviluppo di tecnologie innovative di monitoraggio e valutazione dei rischi, seguendo il modello illustrato nella figura. L analisi quantitativa del rischio prevede l identificazione dei rischi e delle loro sorgenti e la stima di vulnerabilità del patrimonio fisico e costruito. La gestione del rischio affidata ai decision-makers si basa sulla definizione, scelta ed implementazione delle azioni da intraprendere nel medio-lungo termine per la riduzione del rischio e nel breve termine per la sua mitigazione. 7

8 Actions for medium-to-long term risk mitigation Seismic risk planning Hydro-geological risk scenario (Floods and Landslides) Volcanic risk scenario Le azioni principali in Regione Campania per la mitigazione dei rischi naturali nel medio e lungo termine sono: Valutazione della pericolosità sismica Realizzazione di scenari per eventi idro-geologici (frane ed alluvioni) ed eruzioni vulcaniche 8

9 Seismic risk planning: statistical data National Seismic hazard Map Campania Population : Surface: ,94 Km² Territorial Seismic Classification in Regione Campania Number of municipalities Surface (%Regional Population Area ) (% regional Pop.) High seismic risk ,5 7,93 Medium Seismic Risk ,4 83,68 Low Seismic risk 62 9,1 8 Low Seismic risk 9% Medium Seismic Risk 61% High seismic risk 30% Per ciò che riguarda la pericolosità sismica, la mappa più recente pubblicata nel 2006 dal Dipartimento di Protezione Civile suddivide l Italia in 12 zone a differente pericolosità sismica. In accordo a questa classificazione la gran parte del territorio regionale è classificato come a medio e elevato rischio sismico. 9

10 Hydro-geological Hazards: scenarios An hazard scenario describes the space-time evolution of an event and its effects on the territory. Hydro-geological hazards depend on geomorphological features of the territory and, at the same time, is influenced by human actions. floods landslides Per quanto riguarda il rischio da frane ed alluvioni le azioni di mitigazione sul medio e lungo termine prevedono la costruzione di scenari di pericolosità.. Uno scenario di pericolosità è un modello fisico-matematico che descrive l evoluzione spazio-temporale dgli eventi e dei loro effetti sul territorio. I fenomeni idro-geologici dipendono dalla morfologia del territorio e dagli interventi dell uomo. 10

11 Volcanic risk scenarion in Vesuvian Area The municipalities exposed to volcanic risk in the vesuvian area are divided into three areas: Red area 200kmq involving 18 municipalities where live the 10% of the total population. This area could be destroyed nearly totally in case of eruption, because of pyroclastic flow or lahar or pyroclastic surge Yellow area kmq involving 96 municipalities, where live the 20% of the total population. This area would be covered with thick coat of ashes and lapillus Grey area 100 kmq involving the 3% of the total population Where ashes and lapillus coud covered the land, Furthermore in this area there is a danger of flood people live in the red area!! The urban density gets residents for kmq!!! Analogamente per il rischio vulcanico si procede alla costruzione di scenari attraverso i quali vengono individuate le zone con diversi livelli di pericolosità, tenendo conto della storia eruttiva del vulcano, dei meccanismi di risalita dei magmi e della potenza di emissione dei prodotti. Nel caso del Vesuvio la zona più esposta è quella che circonda il vulcano verso la costa. 11

12 Actions for short term risk mitigation Seismic Early warning system Hydro-geological alert level (Hydrogeological early warning) Volcanic emergency plan Per ciò che concerne le azioni di mitigazione dei rischi naturali in Regione Campania, nel breve periodo, le principali azioni sono: Messa a punto si sistemi di early warning sismico Sviluppo di livello di allerta idrogeologica (Early warning idrogeologico) Piani di emergenza vulcanica 12

13 Environmental risk:.. from threat to opportunity Risk mitigation represents a great opportunity for the development of new technologies in environmental field Following this direction, the early warning methodologies for real time risk mitigation and disaster management are increasing their importance, replacing classical forecasting methods La mitigazione del rischio rappresenta una grande opportunità per lo sviluppo di tecnologie nel settore ambientale Seguendo l approccio descritto nelle precedenti slides, la metodologia per la mitigazione del rischio e la gestione dei disastri utilizzando tecniche di monitoraggio in tempo reale e sistemi di early warning stanno via via aumentando la loro importanza, sostituendo i metodi classici di previsione. 13

14 Definition of early warning system LEAD TIME EARLY WARNING All the actions which can be carried out during the lead time of a catastrophic event in order to mitigate its effects. Event Source Considered area The time elapsing from the moment when the occurrence of a catastrophic event is reasonably certain till the moment the event really occurs. Propagation Path Un sistema di early warning per fenomeni naturali (terremoti, tsunami, alluvioni ed eruzioni vulcaniche) è un infrastruttura tecnologica avanzata per il monitoraggio in tempo reale dei fenomeni naturali, in grado di fornire un allerta circa i possibili effetti distruttivi con un anticipo di ore o secondi prima dell occorrenza del fenomeno stesso. 14

15 L applicazione diretta al caso dei terremoti prevede l implementazione di un sistema in tempo reale per la riduzione degli effetti di danneggiamento. La rete sismica per l early warning rileva il terremoto dai primi arrivi delle onde P ed invia informazioni circa la sua localizzazione e magnitudo ad un sito distante qualche decina di secondi prima dell arrivo delle fasi distruttive. Sulla base di leggi di attenuazioni è quindi possibile stimare al sito target, il livello di accelerazione max atteso e quindi attivare un meccanismo di controllo attivo degli edifici, che contro-bilancia li effetti del terremoto riducendone il livello di danneggiamento. 15

16 Campania Sensitive Targets City of Naples 4 medium sized cities Hospitals Railways Motroways Pipeliens Industries Fireman station Questa mappa mostra la localizzazione delle stazioni che costituiscono il prototipo di sistema early warning in fase di realizzazione nella Regione Campania. Sono inoltre indicati i potenziali target del sistema early warning, ciascuno dei quali prevede un applicazione specifica. 16

17 Vesuvio and Campi Flegrei Emergency Plan Alert Volcano Status Eruption probability Eruption Waiting time Phase 0 Basic No significant variations of monitored parameters Very low Unknown, at least several months Phase I Attention Significant varation of monitored parameters Low Unknown, at least some months Phase II Alert More significant variation of monitored parameters Medium Unknown, at least some weeks Phase III Warning Arrival of phenomena typical of pre-eruptive dynamics High From some weeks to few months Il piano di Emergenza del Vesuvio è basato sullo scenario dell eruzione più probabile sulla base della storia eruttiva del vulcano e la conoscenza circa i meccanismi di risalita del magma nella fase terminale. Sono previsti vari gradi di allerta a seconda dell entità e gravità dei segnali precursori (sismicità, deformazione del suolo, composizione dei gas, etc.) che vengono rilevati da una densa rete di osservazioni multi-parametriche. I tempi di attivazione degli stati di allerta variano da diversi mesi a poche ore prima del possibile evento eruttivo. 17

18 Alert levels for Hydro-Geological Risk Mitigation Data collected from monitoring network and direct observations are main indicators that allow the early warning of a potential damaging event Three alert levels are defined: Preliminary alert First level alert Alert Each alert level corresponds to an action of increasing severity. Analogamente nel caso di eventi idro-geologici pericolosi, i dati acquisiti dalla rete di monitoraggio (pluviometri, ) e da osservazioni dirette permettono di effettuare un allerta preventivo del fenomeno (frana, alluvione) in corso e stimare i possibili effetti di danneggiamento. Sono generalmente previsti tre livelli di allerta ciascuno dei quali corrisponde ad azioni per la mitigazione del rischio progressivamente più severe. 18

19 Main Public Actors involved in Environmental Risk Mitigation in Campania Region Regional Observatory of Epidemiology in Campania In conclusione, in questa diapositiva sono rappresentati i loghi delle principali istituzioni scientifiche ed agenzie che lavorano per la gestione, controllo e mitigazione del rischio ambientale nella Regione Campania. Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia attraverso l Osservatorio Vesuviano AMRA scarl Osservatorio Regionale di Epidemilogia in Campania Il Dipartimento di Protezione Civile 19

20 The End 感谢您的注意 Thanks for your attention! Grazie per l attenzione! 20