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La sequenza sismica del Matese

22 Gen

Dopo il primo articolo comparso qualche settimana fa:

Cos’e’ successo in Sardegna?

la nostra cara amica Patrizia ha deciso di concederci il bis, con un nuovo post sulla sismologia della nostra penisola. Questa volta ci spostiamo nel matese per capire cosa sta succedendo nella zona, se veramente e’ in corso uno sciame sismico come qualcuno sostiene e, soprattutto, per far capire alle popolazioni del posto come comportarsi. Chi meglio di una geologa puo’ raccontarci queste notizie?

Da Patrizia: La sequenza del Matese

 

Il 29 dicembre 2013, alle 18.08, si è verificato un terremoto di magnitudo 4.9 nella zona del Matese, in Campania, tra le province di Caserta e Benevento (figura 1), con  una profondità ipocentrale di 10,5 km. Pochi minuti prima la RSN (Rete Sismica Nazionale) ha registrato nella stessa area un evento di magnitudo 2.7.  Numerose sono state le scosse di assestamento successive, con magnitudo inferiore.

Oggi, 20 gennaio 2014, alle 08.12 , nella zona in esame si è avuto un nuovo evento importante di magnitudo 4.2, ad una profondità di 11,1 km.

A sinistra: Fig.1, Epicentro del terremoto del 29/12/13. A destra: Fig.2, Sequenza sismica del Matese.

A sinistra: Fig.1, Epicentro del terremoto del 29/12/13. A destra: Fig.2, Sequenza sismica del Matese.

 

Nel Matese è dunque palesemente in atto una sequenza sismica (figura 2).

Ormai siamo abituati a sentir parlare di sequenza sismica e spesso ci chiediamo se c’è un collegamento tra le diverse sequenze in atto sul territorio nazionale. Per sapere se c’è davvero un nesso geologico tra i terremoti registrati in Italia dalla RSN dobbiamo capire la geodinamica dell’area italiana. Quando parliamo di geodinamica prendiamo in considerazione  il movimento delle placche tettoniche. Il territorio italiano si trova nella zona di incontro/scontro tra la placca euroasiatica e la placca africana. In particolare, nell’Italia meridionale, l’interazione tra le due placche è accompagnata da un processo di subduzione testimoniato proprio dall’attività sismica intermedia e profonda. Detto in altri termini, la placca africana si infila sotto quella euroasiatica, dando luogo ai terremoti che si registrano lungo l’Appennino centro-meridionale.

fig3

Alla base delle sequenze sismiche degli ultimi tempi (Pollino, Gubbio, Matese) c’è quindi lo stesso meccanismo genetico. Nella figura 3 è indicato il meccanismo focale del terremoto del 29/12/13. Il meccanismo focale di un terremoto è dato dall’individuazione del piano di faglia e del movimento relativo delle rocce lungo tale piano ed è  rappresentato graficamente da un “pallone”. Nel caso specifico, il meccanismo focale ci indica che si è attivata una faglia distensiva con andamento NW-SE, detta faglia appenninica, come si vede dalla forma riportata nella figura.

Per capire come si muovono le rocce lungo il piano di faglia, consideriamo due fogli di carta in formato A4 e incolliamoli in corrispondenza del lato lungo con 3 o 4 punti di colla. Per scollarli esercitiamo una certa pressione dall’alto verso il basso in corrispondenza dei punti di colla. Progressivamente la colla cederà e i fogli si staccheranno. Analogamente, lungo un piano di faglia le rocce si frattureranno quando l’energia accumulata supererà il loro punto di rottura e libereranno questa energia come onde sismiche. La fatturazione può avvenire lungo uno o più punti (come il distacco dei due fogli di carta lungo i punti di colla).  In particolare la faglia sismogenetica del Matese che ha dato luogo al terremoto di fine anno risulta segmentata da una serie di faglie perpendicolari. Se il movimento delle rocce è avvenuto lungo un segmento di faglia, la “turbolenza” è stata trasmessa agli altri segmenti cioè la rottura in un punto ha alterato lo stato di sforzo delle porzioni di roccia adiacenti. In questo caso, siamo in presenza di un sottosuolo tettonicamente instabile e questo significa che nella stessa zona si possono verificare altri terremoti.

Fig.4: Terremoti storici nell’area del terremoto del 29/12/2013

Fig.4: Terremoti storici nell’area del terremoto del 29/12/2013

I dati della sismicità storica evidenziano tre eventi catastrofici nella zona in esame (figura 4):

1)    5/12/1456  (magnitudo intorno a 7)

2)    5/6/1688   (magnitudo intorno a 7)

3)    26/7/1805 (magnitudo 6.6)

Sempre nel distretto sismico del Matese, ma con altri epicentri, ricordiamo due eventi analogamente violenti nel XX secolo:

1)    21/8/1962  fra Sannio e Irpinia (magnitudo 6.1)

2)    23/11/1980 Irpinia (magnitudo 6.9)

Nonostante i dati storici a disposizione sul reale rischio sismico, la zona in esame fino al 1984 non era nemmeno classificata come sismica. Dal 1984 al 2002 è stata considerata a media sismicità. Solo dopo il 2002 è stata classificata come zona ad alta sismicità (figura 5):

Fig.5: Mappa di pericolosità sismica

Fig.5: Mappa di pericolosità sismica

Allo stato attuale delle conoscenze, non si è in grado di stabilire quanta energia sismica entri in gioco nel movimento delle placche dal momento che non è possibile investigare il sottosuolo oltre i 10 km di profondità e non è possibile riprodurre in laboratorio gli stati di sforzo cui sono sottoposte le rocce in queste condizioni. Questo significa che non si può prevedere il trend evolutivo della sequenza sismica che stiamo esaminando. Nessuno può indicare con esattezza dove, quando e se si verificherà un nuovo evento catastrofico. E’ probabile che l’energia accumulata si scaricherà attraverso una serie di eventi come quelli finora registrati. Siamo comunque nel campo delle ipotesi.

Senza alcuna intenzione polemica, mi dissocio da chi ha suggerito alla gente di dormire in auto per qualche notte. Piuttosto inviterei le persone interessate a verificare lo stato di agibilità delle proprie abitazioni e di ricorrere, se necessario, all’ospitalità di parenti/amici/conoscenti residenti in zone non a rischio. Logicamente, deve restare alto il livello di guardia per le autorità competenti affinché si mettano in sicurezza gli edifici non a norma.

 

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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Vesuvio pronto ad esplodere

29 Nov

Ci risiamo, anche se si passa la maggior parte del tempo a formulare teorie catastrofiste sulla cometa ISON, ogni tanto una piccola parentesi piu’ terrena ci sta sempre bene. Cosa potremmo tirare fuori per spaventare un po’ di gente: semplice, un evergreen del catastrofismo, il Vesuvio!

Cosa significa?

In questi giorni il web sta letteralmente esplodendo con decine di articoli che parlano del Vesuvio. Attenzione, in che senso ne parlano? L’eruzione del Vesuvio sarebbe prossima, si trattera’ di un’eruzione letteralmente esplosiva con addirittura un milione di morti in 15 minuti.

Chi lo dice?

La fonte iniziale, come riportato da molti siti, sarebbe il professor Flavio Dobran, esperto di vulcani e docente della “New York University”.

A questo punto voi direte: ok, la solita bufala con un professore inventato di un’universita’ che non esiste o, in alternativa, un ricercatore indipendente al servizio di chissa’ quale testata inutile.

Mi dispiace deludervi ma il prof. Dobran esiste veramente ed e’ veramente un esperto di vulcani.

A questo punto, credo sia il caso di passare attraverso questa notizia e vederci chiaro.

Come potete leggere da molti siti, Dobran avrebbe studiato la storia geologica di molti vulcani sulla Terra per cercare di simularne il comportamento futuro. Da questa analisi sono venuti fuori risultati molto interessanti per il nostro Vesuvio. In particolare, sempre secondo questo modello, il Vesuvio avrebbe un comportamento ciclico alternando eruzioni di lieve e forte intensita’. Sempre secondo questi calcoli, e considerando che Dobran e’ anche un esperto di fluidodinamica, sarebbe stato possibile prevedere anche la dinamica dell’eruzione violenta, che sarebbe la prossima. La caldera sotto il vulcano raggiungerebbe fortissime pressioni con temperature molto elevate. Questo comporterebbe, da un’analisi del substrato attuale, la formazione di una sorta di pentola a pressione sprovvista di valvola di sfogo. L’aumentare delle pressioni porterebbero ad un certo istante ad una rottura completa del cono vulcanico provocandone dunque l’esplosione.

Ora, ragioniamo su quanto detto: modello di comportamento di un vulcano. Vi dice niente questa frase? L’analisi condotta dallo scienziato e’ assolutamente seria e va presa in considerazione. In che modo? Lo studio dinamico dei fluidi interni del Vesuvio hanno permesso di determinare una struttura in grado di reggere pressioni molto alte. Se vogliamo dirlo in termini semplici, la differenza principale tra il Vesuvio e l’Etna e’ proprio questa. Se, da un lato, l’Etna e’ una sorta di colabrodo che erutta in continuazione in modo lieve, dall’altra il Vesuvio tiene tutto all’interno arrivando, prima o poi, ad un punto di rottura completo con una violenta eruzione.

A parte lo studio completo e assolutamente degno di nota, al solito, i catastrofisti hanno preso solo la parte secondo loro interessante o meglio manipolabile cioe’: l’esplosione conseguente alla pressione e le alte temperature prodotte.

Questi aspetti sono noti da tempo e ne avevamo gia’ parlato in un articolo specifico:

Cosa succede in Campania?

In particolare, avevamo gia’ fatto anche tutti i confronti mostrando, in un altro articolo, il diverso comportamento di altri vulani nostrani come il gia’ citato Etna e lo Stromboli:

Due parole sull’Etna e sullo Stromboli

Ora, quando dovrebbe avvenire questa eruzione? E’ possibile che sia prossima?

La risposta alla prima domanda e’ “non lo sappiamo”, la seconda invece e’ “assolutamente no”. Attenzione pero’, se non sappiamo quando avverra’ l’eruzione, come possiamo dire che non sara’ a breve?

Anche qui, basta ragionare con la testa per capire dov’e’ la verita’. Lo studio di Dobran non consente assolutamente di determinare il momento dell’eruzione ma solo come questa avverra’. Ora pero’, come detto in precedenza, la dinamica precedente all’esplosione presenterebbe dei movimenti caratteristici assolutamente ben identificabili. Immaginate la caldera del vulcano che va in forte pressione, cosa succederebbe all’esterno? Sicuramente questo provocherebbe una serie di terremoti di intensita’ crescente. Inoltre, ci sarebbero fenomeni di innalzamento del terreno assolutamente non trascurabili.

Sono presenti oggi questi fenomeni?

Assolutamente no. Oggi sentiamo parlare di attivita’ sismica sul Vesuvio e movimenti del terreno che si alza e si abbassa. Anche se simili, questi non sono assolutamente segnali precursori dell’esplosione ma conseguenze della normale attivita’ del vulcano, sempre presente. Come visto, le intensita’ dei fenomeni precursori sarebbero estremamente piu’ intense e assolutamente non confondibili con quelle standard.

Allora possiamo stare tranquilli?

Anche qui, come detto nei precedenti articoli, mi permetto di dissentire. Anche se oggi non siamo in procinto dell’eruzione, sapiamo che, prima o poi, questa ci sara’. Bene, dovremmo sfruttare questi momenti per predisporre piani di sicurezza, mettere in sicurezza la zona, definire zone rosse, ecc. Tutte attivita’ che, quando l’emergenza scattera’, potrebbero essere in grado di salvare molte vite. Ad oggi, anche se qualcosa si sta muovendo, le attivita’ in corso sono sempre troppo poche. Complice la crisi e, permettetemi, anche la mentalita’ locale, siamo abituati a non preoccuparci di qualcosa fino a che questo qualcosa non diviene un’emergenza. Come potete facilmente immaginare, questo approccio e’ fallimentare. Perche’ aspettare di piangere i morti quando, oggi, potremmo fare in modo che la conta sia molto ridotta?

 

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

Cascadia e Tsunami orfano

10 Giu

Solo qualche giorno fa, parlando di previsioni catastrofische per il futuro, eravamo tornati sul discorso terremoti. In particolare, in questo post:

Se arrivasse il Big One?

abbiamo parlato del grande terremoto “atteso”, ovviamente per modo di dire, in California. Come sappiamo, la presenza della Faglia di Sant’Andrea genera da sempre terremoti lungo la costa occidentale degli Stati Uniti, e, come noto a tutti, nell’arco di un periodo non definito, che spazia fino a centinaia di anni, si potrebbe verificare un terremoto talmente distruttivo da abbattere gran parte delle costruzioni della zona.

Proprio su questo articolo, e’ stato fatto un commento molto interessante, che ci offre la possibilita’ di parlare di un altro fenomeno sismico, meno noto, ma forse ben piu’ distruttivo. Ci stiamo riferendo alle placche che convergono nella zona della Cascadia e che, negli ultimi anni, stanno richiamando sempre piu’ l’attenzione degli esperti.

Movimento di Subduzione tra placche

Movimento di Subduzione tra placche

Per Cascadia si intende quella zona che corre lungo le coste occidentali nord americane e che va dal Canada meridionale fino alla California Settentrionale. In termini geologici, questa e’ una zona detta di “subduzione”, cioe’ una parte di crosta terrestre in cui due placche scorrono passando una sull’altra. Per meglio comprendere questo fenomeno, potete fare riferimento alla figura riportata a lato.

La configurazione della Cascadia e’ estremamente interessante ed unica. In questa zona infatti, le placche pacifiche minori, dette Juan de Fuga, Explorer e Gorda, subducono, cioe’ si infilano sotto, alla piu’ grande placca Nord Americana. Questo lento movimento avviene da sempre con velocita’ comprese tra i 3 ed i 4 cm all’anno.

Nell’immagine seguente viene mostrata la situazione delle placche della Cascadia:

Placche convergenti in Cascadia

Placche convergenti in Cascadia

Cosa c’entra la Cascadia con i terremoti?

Fino a qualche decina di anni fa, si pensava che questa struttura fosse in grado di generare solo eventi di piccola intensita’ a causa della continua frammentazione delle rocce dovute al movimento.

Come evidenziato da recenti studi, questa idea e’ letteralmente sbagliata. Anche se fenomeni di grande intensita’ avvengono con intervalli di tempo molto lunghi, zone di subduzione come quelle della Cascadia, possono generare terremoti di notevole intensita’. In particolare, i piu’ grandi eventi registrati nel corso dei secoli, sono proprio dovuti a movimenti di questo tipo. Geologicamente infatti, la continua spinta tra le placche provoca un alto accumulo di energia elastica che puo’ portare ad una frattura estesa e profonda. Risultato di questo e’ l’insorgere di sismi di elevata magnitudo accompagnati anche da Tsunami molto alti.

Parlando direttamente della Cascadia, si pensa che eventi di questo tipo potrebbero avvenire con tempi che vanno dai 250 fino ai 350 anni ma con terremoti che possono tranquillamente superare magnitudo M8.

Perche’ e’ importante studiare questa zona?

Come potete immaginare pensando alla posizione delle placche, lungo la costa del continente americano interessata, sorgono grandi centri abitati: Vancouver, Seattle, Portland, tutti centri densamente popolati e ricchi anche di edifici storici. Dalle analisi condotte, e’ risultato infatti che molti dei grattacieli costruiti fino al 1970, non resisterebbero ad un evento cosi’ intenso. Tra l’altro, a causa proprio della subduzione, un eventuale terremoto di forte intensita’ avrebbe anche una durata prolungata nel tempo ed accompagnata da onde di Tsunami.

Ovviamente, dopo questi studi, i grandi centri degli Stati Uniti e del Canada stanno correndo ai ripari cercando di rendere piu’ resistenti gli edifici storici, proprio per evitare danni a seguito di un eventuale terremoto.

Quando dovrebbe avvenire il prossimo terremoto?

Come sappiamo bene, e come abbiamo discusso tante volte, e’ impossibile prevedere con precisione i terremoti. Nonostante questo, ricorrendo al solito alla statistica, e’ possibile avere un’idea con delle finestre di probabilita’. Prima parlavamo di periodi di 250-350 anni. Quando e’ avvenuto il precedente sisma causato alla Cascadia?

Proprio nell’ambito degli ultimi studi condotti su questa zona, e’ stato possibile determinare come il precedente grande sisma sia avvenuto nel 1700. E’ pero’ interessante raccontare come questa determinazione cosi’ precisa e’ avvenuta.

Nelle cronache giapponesi, si racconta di un cosiddetto “tsunami orfano”. Cosa significa? La popolazione giapponese e’ da sempre abituata a convivere sia con i terremoti che con le conseguenti onde di Tsunami che si abbattono sulle loro coste. Come e’ facile immaginare, a seguito di un violento sisma avvertito, dopo un certo tempo, ci si aspetta l’onda dall’oceano. Bene, nelle cronache si riporta di uno tsunami, avvenuto appunto nel 1700, che pero’ non era stato anticipato da nessun terremoto. Per moltissimi anni questo evento e’ rimasto un mistero al punto che, come anticipato, esiste tantissima documentazione storica che parla di questo Tsunami generato da niente.

In realta’, come scoperto solo pochi anni fa, lo Tsunami del 1700 fu generato proprio da un violento sisma, si pensa alcmeno M8.5, provocato dai movimenti delle placche della Cascadia. In quegli anni, la colonizzazione delle coste occidentali degli Stati Uniti era ancora molto scarsa per cui non esiste una vera e propria documentazione dall’altra parte del Pacifico.

La prova definitiva a sostegno del terremoto in Cascadia e’ venuta dallo studio dei reperti fossili nei terreni di fronte alla Cascadia e dallo studio delle cosiddette “foreste fossili”. Queste altro non sono che prove indirette dello Tsunami che ovviamente ha colpito anche le coste americane e canadesi. Per foreste fossili si intendono proprio i resti di alberi morti dopo essere stati sommersi delle acque salate dell’oceano. In questi casi, si osservano dei tronchi che restano al loro posto ma che muoiono tutti improvvisamente allo stesso istante. Proprio la presenza di queste foreste fossili el a datazione fatta studiando i tronchi ha permesso di datare lo Tsunami in corrispondenza dell’evento orfano sulle coste giapponesi.

Per chiudere, tutta la zona intorno all’Oceano Pacifico e’ altamente sismica e molto strutturata dal punto di vista geologico:

Cintura di Fuoco nell'Oceano Pacifico

Cintura di Fuoco nell’Oceano Pacifico

Come si vede dall’immagine, questa zona e’ comunemente detta”cerchio di fuoco”. Il nome deriva ovviamente dalla presenza di numerosi vulcani generati e alimentati proprio dai continui movimenti tellurici di subduzione e che interessano tutte le coste dell’Oceano Pacifico. L’ultima grande eruzione che si riporta e’ quella del 1980 avvenuta nell’isola di Sant’Elena, anche questa formata in realta’ da un vulcano molto attivo e potenzialmente pericoloso.

Concludendo, oltre alla gia’ citata Faglia di Sant’Andrea, negli ultimi anni molto si sta discutendo della Cascadia. Questa zona e’ interessata da fenomeni di subduzione dovuti al moviemnto di diverse placche in continuo e lento spostamento. Ad oggi, si pensa che questa zona potrebbe generare terremoti di altissima magnitudo ogni 250-350 anni. Dal momento che l’ultimo grande sisma, come scoperto studiando il conseguente Tsunami in Giappone, e’ avvenuto nel 1700, un nuovo sisma potrebbe avvenire nel giro di 50 anni da oggi. Al solito, stiamo parlando di statistica e analisi storiche, studi interessanti, che ci fanno capire tante cose, ma che non possono, in alcun caso, essere utilizzati per fare previsioni sui terremoti.

 

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