Presunte previsioni di Terremoti

22 Apr

Di Patrizia Esposito

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Torno ad “approfittare” dello spazio che Matteo mi ha concesso sul blog per parlare nuovamente di terremoti. Il titolo dell’articolo che vi presento oggi è il nome di una sezione del forum Psicosi 2012, dedicata alle previsioni “ad capocchiam” dei terremoti, cioè quelle che indicano il giorno e il luogo esatti di un sisma (preferibilmente catastrofico) sulla base dei parametri più bislacchi (apparizioni, profezie, ecc.). L’ultimissima della serie- segnalata da un nostro caro utente- è quella di un tizio che aveva previsto per il 17 aprile scorso niente poco di meno che il Big One in California. Ma magari bastasse la lettura dei tarocchi per prevedere eventi catastrofici e salvare vite umane! La previsione dei terremoti è una materia spinosa e complessa alla quale si dedicano anima e corpo ricercatori scientifici seri. A tal proposito, vorrei illustrarvi qui di seguito uno studio tutto italiano che, a mio avviso, aggiunge un tassello interessante al mosaico della comprensione dei meccanismi che generano i terremoti. Buona lettura a tutti.

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Sul numero di marzo di Le Scienze è stato pubblicato un sunto dello studio condotto da Carlo Doglioni, Salvatore Barba, Eugenio Carminati e Federica Riguzzi. (1) Gli autori hanno analizzato la relazione tra la sismicità e il tasso di deformazione, evidenziando come le aree con terremoti più intensi siano quelle in cui la velocità di deformazione delle rocce è più bassa rispetto alle aree circostanti. Sono partiti dal considerare la crosta terrestre suddivisa in due porzioni: crosta superiore e crosta inferiore. La prima, spessa mediamente 15 km, ha un comportamento fragile ed è influenzata dalla pressione: il carico litostatico, che aumenta con la profondità, esercita una forza di contenimento sulle rocce, rendendole più stabili e aumentandone la resistenza. La crosta inferiore, invece, ha un comportamento duttile ed è influenzata dalla temperatura: il gradiente termico, che diminuisce con la profondità, indebolisce i legami dei reticoli cristallini rendendo le rocce meno stabili. Che cosa significa questo? Significa che le rocce crostali non si deformano tutte allo stesso modo. Infatti, quelle della crosta superiore si deformano “a scatti” attraverso l’attivazione delle faglie, quelle della crosta inferiore, invece, si deformano costantemente nel tempo, senza perdita di coesione, attraverso la distorsione dei reticoli cristallini:

Diverso comportamento meccanico della crosta superiore e della crosta inferiore.

Diverso comportamento meccanico della crosta superiore e della crosta inferiore.

I terremoti sono associati alle deformazione fragili. La transizione tra le due porzioni crostali con diverso comportamento meccanico, detta “transizione fragile-duttile”, corrisponde alla massima resistenza delle rocce, cioè la profondità a cui è necessaria l’energia massima per romperle. Più è profonda questa transizione e più lunga è una faglia, maggiore è il volume di rocce coinvolte nel sisma, quindi maggiore sarà la magnitudo. Per descrivere un evento sismico si utilizzano diversi valori numerici, come la magnitudo momento, la magnitudo locale e l’intensità macrosismica (il fatto stesso che per descrivere un sisma si prendano in considerazione diversi parametri sta ad indicare la complessità del fenomeno).

La legge di Gutenberg-Richter è l’espressione analitica della forza che agisce contemporaneamente sul guscio terrestre e che è responsabile della distribuzione sismica sul pianeta. L’origine di questa forza è ancora nel campo delle ipotesi, tra le quali sono contemplati i moti convettivi nel mantello e gli effetti della rotazione terrestre che spiegherebbero l’attuale deriva verso ovest delle placche litosferiche. La diversa velocità di queste ultime dipende dal grado di disaccoppiamento mantello-litosfera che è funzione della variazione di viscosità nel mantello: maggiore è la viscosità, minore è la velocità della placca.

Funzionamento delle faglie in funzione della transizione “fragile-duttile”.

Funzionamento delle faglie in funzione della transizione “fragile-duttile”.

In figura è illustrato il funzionamento delle faglie in relazione alla transizione fragile-duttile. Nel caso di faglia distensiva la transizione si configura come una zona dilatata in cui si formano delle fratture e dei vuoti che si riempiono di fluidi, in conseguenza all’accomodamento della crosta inferiore in lento ma costante movimento rispetto alla crosta superiore bloccata. Questa zona si espanderà fino a quando non sarà più in grado di sorreggere la parte alta (“tetto” della faglia), a quel punto le rocce si romperanno, il blocco cadrà sotto il suo stesso peso e l’energia potenziale gravitazionale accumulata sarà liberata attraverso le onde sismiche del terremoto. I fluidi presenti saranno espulsi come quando si strizza una spugna e migreranno verso l’alto: ecco perché un evento sismico è accompagnato da una risalita delle falde e da un aumento della portata delle sorgenti. Dopo la scossa principale, il tetto della faglia deve raggiungere una nuova condizione di equilibrio e questo avviene mediante le scosse di assestamento. Nel caso di faglia inversa, invece, la transizione si configura come una fascia in sovrapressione . Le rocce accumulano energia elastica fino al punto di rottura, quando le forze di deformazione superano la resistenza delle rocce e il tetto della faglia viene scagliato verso l’alto, originando il terremoto (possiamo assimilare questo meccanismo ad una molla prima totalmente compressa e poi espansa). Generalmente i terremoti associati a faglie compressive sono più violenti perché occorre più energia per vincere le forze di compressione e perché in questo contesto geodinamico occorre vincere anche la forza di gravità.

Relazione tra tasso di deformazione e magnitudo dei terremoti.

Relazione tra tasso di deformazione e magnitudo dei terremoti.

In figura sono riportati i risultati di osservazioni effettuate sulla sismicità in Italia in un intervallo temporale che va dal 1° gennaio 2007 al 31 dicembre 2011.

In particolare, sono stati messi in relazione i terremoti di magnitudo superiore a 3 con i tassi di deformazione ottenuti in corrispondenza di ciascuno degli epicentri. Il dato più importante è rappresentato dal fatto che i terremoti di magnitudo superiore a 4 sono avvenuti tutti in aree in cui il tasso di deformazione è inferiore a 40 nanostrain per anno (1 nanostrain= 1 mm ogni 1000 chilometri). Cosa significa questo? Significa che le aree che si deformano più lentamente rispetto alle aree circostanti sono le aree crostali “bloccate” che stanno accumulando energia . Anche se l’intervallo di osservazione ha dei limiti temporali, il valore stabilito può essere preso in considerazione come un parametro utile ad individuare aree a sismicità significativa. Sulla mappa della velocità di deformazione si possono sovrapporre le faglie attive note. E’ interessante notare come il terremoto de L’Aquila (2009) e quello in Emilia (2012) siano avvenuti in aree a basso tasso di deformazione. Lo studio condotto si è basato sui dati forniti dalla rete GPS e su modelli numerici. In conclusione: questa nuova idea sui terremoti non serve a sapere con esattezza quando e dove si registrerà un sisma ma può indirizzare gli studi verso aree con maggiore “urgenza” sismica, in cui fare prevenzione attraverso l’adeguamento antisismico degli edifici non a norma e l’educazione al rischio sismico. Vorrei sottolineare ancora una volta come lo studio dei terremoti sia reso complicato dall’impossibilità di investigare il sottosuolo alle profondità di interesse e quella di riprodurre perfettamente in laboratorio le condizioni di stress a cui sono sottoposte le rocce in profondità. Di certo un approccio multidisciplinare può migliorare i metodi di previsione.

Ad ogni modo, diffidate da tutte le previsioni “ad capocchiam” di cui è piena la rete!!

 

Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

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9 Risposte to “Presunte previsioni di Terremoti”

  1. Hans-Hermann Uffrecht aprile 22, 2014 a 2:19 pm #

    Dear Patrizia,

    my Thanks for this fine article, for me it’s very interesting!

    So at a first I allow to ask if there are the fluides everywhere surrounding each gap in the deep near the deep rocks e.g. in Italy, or are there fewer fluides beneath volcanoes like Etna, Vulsini or Vesuvius with a high lithosphere package above and could it make a little difference then?

    Again Thanks!

    Hans

    • Patrizia aprile 23, 2014 a 1:53 pm #

      Caro Hans, non sono sicura di aver capito bene la sua domanda, dal momento che non ho studiato inglese (mea culpa!)..Lei vuole sapere se c’è differenza tra i fluidi presenti nelle rocce in profondità e quelli che si trovano negli apparati vulcanici? Come lei sa, un fluido ha una certa composizione chimica e una certa pressione. Quelli coinvolti nella genesi di un terremoto, secondo il modello della dilatanza (Nur 1972, Argwall et alii 1973) subiscono una variazione di pressione consequenziale alla fratturazione delle rocce: quando la curva della pressione di poro incontra quella degli sforzi tettonici, le rocce si rompono e si ha il terremoto. I fluidi che si trovano negli apparati vulcanici hanno una composizione chimica variabile a seconda del tipo di vulcansimo e subiscono analogamente una variazione di pressione man mano che le rocce della camera magmatica si deformano.
      Grazie per i complimenti:-)

      • Hans-Hermann Uffrecht aprile 24, 2014 a 6:12 pm #

        Dear Patrizia,
        Thanks for your prompt and friendly response!

        The question cames from my imagination,
        that a volcan most has a high cone,
        consisting of e.g. tephra and lavastone.
        This could make, that beneath the cone there is a fewer part of water
        than in the normal lithosphere around the volcan
        and make a other behavior of the stone-matrix
        because of their different chemical constitution of the solid magma
        and the other state in temperature and pressure.
        Additional there is the possibility,
        that because of the kind of the given lithosphere
        there is more SiO2 in the fluent magma in the rift(Fascia),
        which makes the magma high-viscose and ready to absorbe much of ascending gas.
        Short said, if there is fewer water in the magma and instead opportunitly more SiO2,
        this magma is ready to absorbe much gas in a long time(ripenig process) and become,
        if the matrix is filled at the high pressure at high temperature “overloaded” of gas.
        If then goes on a process, which cools the magma, it will become solid,
        and if this magma looses the pressure,
        a extremly exotherm degasation-process can begin.

        So simplificed I imagine the processes beneath the Vesuv,
        whereby I suppose that the ripening process of the magma is heavy supported
        by a strong streaming of gas from the 8km deep great(400km²) resevoir beneath Vesuv and Campi Flegrei
        to a 3km deep smaller connected ca, 100km² sill of magma in a unknown state.
        This I suppose, because the Vesuv is closed and no gas can get free.
        And for me it makes imaginable,
        that the Vesuv in former times so often erupted with smaller eruptions,
        because at this time the conduit most was more open than closed.
        I read several articles, most important for me was this by L.Pappalardo and G.Mastrolorenzo:
        “Short residence times for alkaline Vesuvius magmas in a multi-depth supply system”.
        So far about this, my imaginations.

        Again Thanks!

        Hans

  2. Malles aprile 22, 2014 a 2:32 pm #

    Diffidare di questo tipo di previsioni è sensato. Siamo in un campo talmente inesplorato, sul quale si possono solo avanzare delle ipotesi, ma se si tiene conto del comportamento animale (e vegetale) perchè non far altrettanto con gli esseri umani, con quelli cioè che SEMBRA che evidenzino tali “scomode” doti? Per esempio, una mia amica, il giorno prima del recente terremoto cileno mi confessò di aver sognato distintamente questa catastrofe, mi mise al corrente ben sapendo del mio interesse per queste tematiche, in più mi confidò di sensazioni sgradevoli allo stomaco, aumento di temperatura, palpitazioni, capogiri, stato di angoscia ecc. poi con il cessamento delle medesimi e con una sensazione liberatoria e di benessere. Questo solo una volta che il terremoto è avvenuto.

    Sismografi umani? La mia amica ha comunque dei precedenti illustri, come il grande poeta Goethe. Il suo cameriere Ackermann riferì che nella notte fra il 5 e il 6 Aprile del 1783, fu chiamato dal suo datore che, guardando inquieto il cielo gli disse: “Attento, è questo un momento molto grave perchè sta avvenendo un terremoto in qualche luogo”. Goethe raccontò di nuovo l’episodio il giorno dopo e fu deriso, ma in seguito giunse notizia che proprio in quella notte in cui il poeta l’aveva avvertito, un grave terremoto era davvero avvenuto in Sicilia e Calabria.

    Tacciato come Cassandra fu Raffaele Bendanti, progettista e costruttore di sismografi per oltre 60 anni, il quale sembra che riuscì alle ore 10.20 del 4 febbraio del 1976 a calcolare i tempi di propagazione delle onde telluriche e la loro direzione, nonchè l’epicentro, con la “partenza” che lui stabilì nel sud degli USA.
    Si sa che il giorno 4 febbraio 1976 avvenne un terremoto che semidistrusse il Guatemala, provocando oltre 23.000 morti. Stante l’idea di Bendanti, sarebbe stata la conseguenza di un’esplosione atomica sotterranea avvenuta nella base nucleare americana di Yucca Flatx nel Nevada.

    Comunque sia, l’energia sprigionata dall’interno della Madre Terra si propaga in superficie anche sotto forma di ultrasuoni e infrasuoni, onde sonore di frequenza rispettivamente inferiore o superiore a quella percepita dall’orecchio umano. Potremmo definirli entrambi “suoni silenziosi” per l’orecchio umano, ma non per quello degli animali, che li percepiscono molto bene e cominciano ad agitarsi. Niente cause paranormali dunque per le premonizioni dei terremoti, ma solo fisiche. Un saluto

    • Patrizia aprile 23, 2014 a 2:06 pm #

      Caro Malles, non siamo in un campo inesplorato, ma in un cantiere sempre aperto e in fermento! Il comportamento anomalo degli animali prima di un terremoto è un fenomeno interessante che non può essere (ancora) promosso ad elemento precursore perché non è osservabile in qualunque terremoto. Analogamente le altre manifestazioni quali le emissioni di radon o la variazione della resistività delle rocc (ne ha abbondantemente parlato Matteo in vari articoli). Non credo che Bendandi abbia scoperto il modo di prevedere con esattezza i terremoti: azzeccare delle previsioni non significa avere trovato un metodo scientificamente valido applicabile sempre e comunque. Inoltre non credo ai “sismografi” umani: è facile associare uno stato di inquietudine ad un evento catastrofico, soprattutto dopo che l’evento si è verificato. Buon pomeriggio

  3. Renato aprile 22, 2014 a 4:18 pm #

    Molto chiaro e ben spiegato, come sempre. Complimenti vivissimi alla nostra geologa.
    Renato

    • Patrizia aprile 23, 2014 a 2:15 pm #

      Grazie Renato:-)

  4. Aeon aprile 23, 2014 a 8:19 pm #

    L’ha ribloggato su Divulgamus.

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