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Categoria: Ambiente
Creato Domenica, 01 Maggio 2011

I terremoti e la loro previsione, di Federica Costa (n°135)

Negli ultimi anni si è parlato spesso di terremoti. Se ne è parlato in occasione del sisma che ha devastato l’Abruzzo; se ne torna a parlare dopo il recente terremoto che ha messo in ginocchio il Giappone, anche in relazione al pericolo costituito dalle centrali nucleari.

Ma, che cosa è un terremoto? Ed è possibile prevederlo?

Che la Terra sia un sistema complesso e dinamico, mai fermo e in continuo mutamento, in superficie così come nelle sue più remote profondità, è ben noto da tempo. Secondo la teoria della “tettonica a placche”, che spiegherebbe, tra le altre cose, il fenomeno della cosiddetta “deriva dei continenti”, la Terra può essere intesa come una sorta di puzzle, enorme ed instabile, in cui i vari pezzi (meglio “zolle” o “placche”) che lo compongono tendono ad avvicinarsi e allontanarsi tra loro, soggetti a dinamiche geologiche complesse. Si sa che il movimento (sollevamenti, sprofondamenti, deformazioni, rotture, avvicinamenti) delle placche terrestri è la causa principale all’origine dei terremoti; mentre è ancora da chiarire in modo definitivo quale sia invece la causa del movimento stesso delle placche e della loro instabilità reciproca.

L’accumulo di energia lungo le faglie (cioè le dislocazioni) tra le placche in movimento è la principale causa dei terremoti, altre cause possono essere il movimento di magma sotto ai vulcani o la presenza e la pressione di fluidi nella crosta.

E’ indubbio che, durante un terremoto, qualcosa si muova in profondità: la Terra viene scossa da vibrazioni prodotte da una rapida liberazione di energia meccanica che origina sotto forma di onde sferiche, a partire da un punto detto ipocentro che può trovarsi più o meno in profondità. Alcuni terremoti possono generarsi, infatti, a pochi chilometri dalla superficie terrestre, mentre altri anche a decine di chilometri al di sotto di questa. Tracciando una verticale dall’ipocentro verso la superficie, si individua un punto sulla superficie terrestre detto epicentro. Le località che subiscono danni, più o meno gravi, a causa di un terremoto sono proprio quelle che si trovano in prossimità dell’epicentro.

Le onde alla base di un terremoto possono essere onde di compressione, trasversali o superficiali e avere diversa intensità. L’intensità delle onde, e quindi del terremoto, può essere misurata usando due diverse scale: la scala di Mercalli o la scala Richter.

La scala Mercalli è un sistema di misurazione empirico che si basa su un’analisi a posteriori degli effetti e dei danni causati localmente da un terremoto per arrivare a quantificarne l’intensità. Proposta dal sismologo e vulcanologo Giovanni Mercalli nel 1902 alla comunità scientifica, è stata in seguito modificata (Scala Modificata di Mercalli, o MM). Nella versione modificata, l’intensità locale del terremoto è associata a grandezze fisiche misurabili, come la Peak Ground Velocity (PGV). Un terremoto di intensità VI secondo la scala Mercalli è ritenuto forte, sveglia le persone nel sonno, causa la lesione parziale degli edifici.

Ideata dal sismologo americano Charles Francis Richter negli anni ‘30, la scala Richter risulta tuttora il metodo più usato a livello mondiale per classificare i terremoti calcolandone la magnitudo. La magnitudo esprime l’energia meccanica sprigionata dalle onde sismiche, la cui ampiezza è misurata da un sismografo. E’ una scala logaritmica in cui l’ampiezza del picco sismico rilevato da un sismografo è messa in relazione con il valore zero di riferimento, ovvero una traccia di ampiezza 0,001 mm rilevata da un sismografo particolare (orizzontale a torsione Wood-Anderson) posto a 100 km di distanza dall’epicentro del sisma. Un terremoto che raggiunge un valore di magnitudo compreso tra 6.0 a 6.9 sulla scala Richter è registrato da sismografi in tutto il mondo e comprende i valori di intensità VII, VIII e IX della scala Mercalli.

In Italia, Paese ad elevato rischio sismico, l’intensità e la frequenza dei terremoti si ritiene tenda ad essere maggiore nelle regioni meridionali: l’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) ha distribuito un centinaio di sismografi dalle Alpi alla Sicilia. Si tratta di strumenti estremamente sensibili, in grado di associare ad ogni vibrazione della Terra un sismogramma, ovvero un grafico che registra accuratamente i movimenti del suolo durante ogni scossa. Poiché un terremoto consiste in una sequenza di scosse, ogni terremoto è descritto da una serie di sismogrammi di cui è necessaria un’accurata interpretazione.

Aveva magnitudo 6.25 il terremoto che ha svegliato e sconvolto l’Abruzzo la notte del 6 Aprile 2009.

A livello mondiale, a partire dall’inizio del 2010, quindi andando indietro di poco più di un anno a partire da oggi, si sono verificati diversi terremoti di magnitudo 6.0 o maggiore. Infatti, il 12 Gennaio 2010 ha scosso Haiti un terremoto di magnitudo 7.0 con epicentro ad una ventina di chilometri dalla città di Port-au-Prince. Il 26 Febbraio 2010 si è rilevato un evento sismico in Giappone, a largo di Okinawa (7.0). Proprio il giorno dopo, è stato il Cile ad essere colpito dal più forte terremoto (8.8) mai registrato dopo quello del 1960 (9.5). Nel Marzo 2010 si è verificato un terremoto (6.0) nella Turchia sud-orientale

e un altro in Cile (6.9). Nel mese di Aprile 2010 si sono avute scosse in Messico (7.2) e in Cina (6.9); mentre nel Giugno 2010 in Indonesia (7.2) e Messico (6.2). Nel settembre 2010 si è avuto un terremoto in Nuova Zelanda (7.0) e uno in Iran (6.1). Il 25 Ottobre 2010 è stata scossa l’isola di Sumatra, nell’arcipelago indonesiano, da un terremoto di magnitudo 7.7. Nel dicembre 2010 si è avuta una scossa di nuovo in Iran (6.5). Il 2011 è iniziato con un terremoto di magnitudo 7.3 in Pakistan, nel mese di Gennaio. La città di Christchurch in Nuova Zelanda ha tremato il 22 Febbraio 2011 per un terremoto di magnitudo 6.3. Infine, lo scorso 11 Marzo, il Giappone settentrionale è stato sconvolto da un terremoto di magnitudo 9, tra i più intensi mai registrati nella zona. L’avvicinamento progressivo nel tempo tra la placca Pacifica e la placca Eurasiatica (circa 10 cm/anno da almeno un centinaio di anni) ha presumibilmente portato ad un accumulo sulla faglia che separa le due placche di una quantità di energia tale da causarne uno spostamento improvviso. Avendo epicentro nel Pacifico a largo di Sendai (regione Tohoku), il terremoto ha originato uno tsunami di forza devastante che ha colpito le coste con violenza inaudita (14.000 vittime, altrettanti dispersi; oltre 5.000 feriti). Negli ultimi 100 anni, si sono verificati a livello mondiale soltanto altri 4 terremoti di potenza paragonabile, con magnitudo 9 o maggiore (Kamchatka 1952, Chile 1960, Alaska 1964, Sumatra 2004).

Un “maremoto” o “tsunami” (dal giapponese “tsu” costa, “nami” onda) si può verificare in relazione ad una perturbazione impulsiva, in genere un evento sismico (con magnitudo minima 8). Tale perturbazione coinvolge una considerevole massa d’acqua causandone lo spostamento improvviso e generando un moto ondoso di proporzioni anomale (le onde possono essere alte anche alcune decine di metri). Il maremoto può anche verificarsi in relazione ad altri eventi, come eruzioni vulcaniche, impatti meteorici, frane aeree o sottomarine.

Nel Mediterraneo si sono verificati in passato maremoti di proporzioni notevoli. Da analisi storiche, le coste dell’Egitto, di Cipro, della Grecia, dell’Italia Meridionale e della Spagna Meridionale, risultano esposte al fenomeno tsunami. Nel lontano 426 a.C., fu lo storico greco Tucidide a lasciare una delle prime testimonianze scritte di un maremoto, ipotizzando che fosse stato innescato da un terremoto sottomarino. Si hanno testimonianze di tsunami anche in Italia, le più antiche risalgono al 1783 (in Calabria) e al 1887 (in Liguria). Si stima che il 40% dei terremoti avvenuti in passato nella regione del Mediterraneo, regione che si ritiene molto instabile e complessa dal punto di vista geologico, abbia interessato le coste della penisola italiana. Negli ultimi 2000 anni, circa una settantina di maremoti ha colpito l’Italia.

Si hanno antiche testimonianze di tsunami anche lungo le coste del Pacifico, là dove appunto la parola stessa “tsunami” è nata: la storia del Giappone è tempestata di eventi sismici importanti. Ad esempio, nell’869, colpì il nord-est del Giappone (Sanriku) uno tsunami di potenza paragonabile a quello dello scorso Marzo. Nel 1896 colpì questa stessa zona del Giappone uno tsunami che si racconta avesse onde alte oltre trenta metri e causò migliaia di vittime.

Sono sempre rimasti aperti ampi dibattiti sull’interrogativo se possa essere o meno previsto il verificarsi di un terremoto, ma la comunità scientifica è concorde nell’affermare che i terremoti non possano essere prevedibili con precisione deterministica e rigore scientifico, ma solo con significative incertezze e imprecisioni (sia spaziali che temporali) e criteri probabilistici. Di conseguenza, anche la previsione di uno tsunami non può che essere a sua volta imprecisa e strettamente legata alla previsione dell’evento sismico eventualmente scatenante. Tuttavia, le onde sismiche si propagano verso le coste più velocemente delle onde di un maremoto, pertanto esse potrebbero anticipare l’arrivo della massa d’acqua sulla costa e fungere da segnale di allarme. Ad esempio, in Giappone, da quando la scossa è stata percepita a quando la prima onda dello tsunami ha raggiunto la costa, sono trascorsi circa 15 minuti.

Come Hiroo Kanamori, un importante sismologo giapponese, testimone del terremoto dell’11 Marzo, dichiara in un’intervista rilasciata al giornale americano EOS, bisogna ammettere che per quanto la scienza nel campo della sismologia abbia fatto enormi progressi negli ultimi anni, guardando alla devastazione che ha colpito il Giappone di recente, sembra che questi progressi valgano ancora troppo poco (1).

Negli ultimi sette anni si sono verificati sei grandi terremoti di magnitudo superiore a 8.5, dopo quarant’anni di generale assenza di eventi d’intensità paragonabile. Rispetto ai decenni passati, l’ultimo decennio conta un maggior numero di eventi sismici a livello mondiale, in particolare aventi valori di magnitudo compresi tra 5 e 6.9. E’ possibile affermare che la frequenza degli eventi sismici sia in leggero aumento rispetto agli anni passati. Alcuni studiosi notano che gli eventi sismici tendono ad essere correlati tra loro e a concentrarsi in periodi di tempo limitati. Sono state fatte varie ipotesi riguardo alle possibili cause della maggiore frequenza dei terremoti…

Che possa esistere una qualche connessione con il cambiamento climatico globale? E’ un interrogativo tuttora aperto.

(1) Eos (Vol. 92, No. 12, 22 March 2011) Scientists examine challenges and lessons from Japan’s earthquake and tsunami. Author: Randy Showstack.

 

www.ingv.it

www.seismosoc.org

 

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