TERREMOTI/ Attenti a quelle faglie, sembrano stabili ma sono a rischio

- Filomena Loreto

Il nostro pianeta è costantemente scosso da terremoti che si concentrano spesso lungo i bordi delle placche tettoniche. E anche quando la situazione sembra calma… Ne parla FILOMENA LORETO

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La scena dopo un terremoto (Foto: Infophoto)

Il nostro pianeta è costantemente scosso da terremoti che si concentrano preferibilmente lungo i bordi delle placche tettoniche (aree in cui è suddivisa la parte più superficiale del Pianeta) le quali si muovono, se pur lentamente, a velocità diversa l’una rispetto all’altra. Questi movimenti relativi tra le placche sono accomodati da faglie separanti blocchi rocciosi che muovendosi, con velocità più o meno elevata, liberano enormi quantità di energia sotto forma di onde sismiche, percepite da noi come terremoti. I terremoti possono essere più o meno distruttivi a seconda della quantità di energia accumulata e del tasso di movimento, detto “slip rate”, che caratterizza queste faglie .
Il verificarsi di grandi terremoti, che negli ultimi decenni hanno provocato migliaia di vittime e distrutto interi centri abitati, ha indotto la comunità scientifica a sviluppare studi e modelli al fine di migliorare le conoscenze di tale fenomeno e le sue manifestazioni. In questo ambito, sono stati proposti diversi modelli tra i quali il più accreditato classifica le faglie in due principali gruppi:
1) faglie stabili, caratterizzate da movimento quasi statico, e tasso di dislocazione comparabile con la deformazione tettonica;
2) faglie bloccate, le quali per decine o centinaia di anni (anche migliaia, in alcuni casi) non si muovono accumulando energia.
Fino ad oggi, le faglie stabili sono state considerate asismiche, ossia faglie che, a dispetto delle loro grandi dimensioni, generano numerosissimi terremoti di bassa o bassissima magnitudo (intensità del terremoto indicata con Mw) grazie al loro continuo e lento movimento: esse sono dette anche “creeping faults” e considerate a basso rischio sismico. Al contrario, le faglie bloccate sono considerate a elevato rischio sismico, poiché alternano lunghi periodi di quiescenza a momenti d’improvviso rilascio di enormi quantità di energia, generando terremoti di elevata magnitudo (Mw maggiore di 6).
Contrariamente al modello sopra descritto, due terremoti molto distruttivi, quello di Tohoku-Oki (Mw=9.0) che l’11 marzo 2011 ha colpito le coste del Giappone provocando anche un catastrofico maremoto e quello di Chi-Chi (Mw=7.6), che nel 1999 ha colpito Taiwan, si sono verificati lungo segmenti di faglia considerati stabili e, quindi, a basso rischio sismico. Un recente studio pubblicato su Nature da Hiroyuki Noda e Nadia Lapusta, rispettivamente dell’IREE – Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology e della DGPS e DEAS – California Institute of Technology, propone una nuova ipotesi che tenta di spiegare il realizzarsi di tali inaspettati eventi.
Il modello numerico proposto da questi autori è basato su parametri derivati da esperimenti in laboratorio che utilizzano campioni prelevati lungo le faglie sorgenti dei terremoti. I risultati mostrano che alcune faglie considerate stabili possono cambiare comportamento divenendo molto distruttive e subire grandi spostamenti a causa della presenza di fluidi termicamente pressurizzati.

In pratica, le cose starebbero così: se lungo il piano di faglia vi sono zone caratterizzate da bassa permeabilità ed elevato contenuto di acqua nello spazio poroso, come ad esempio sedimenti argillosi, quando sono investite dall’energia sismica, che si irradia dall’ipocentro del terremoto, l’acqua intrappolata si surriscalda per effetto dello stress di taglio, dilatandosi. L’espansione termica subita dal fluido è però contrastata dall’impossibilità dello spazio poroso di aumentare le sue dimensioni generando il fenomeno di sovra-pressione, che indebolisce i sedimenti aumentando la capacità di dislocazione della faglia.
Questo effetto di “accrescimento dello slip”, che avviene in fase co-sismica, ossia durante il terremoto, è probabilmente responsabile dei grandi spostamenti osservati lungo le due faglie studiate. Infatti, le faglie di Chi-Chi e di Tohoku-Oki hanno accumulato uno spostamento totale di 8 m e 50 m rispettivamente, valori assolutamente inattesi per faglie considerate stabili. 
Questi recenti studi complicano il quadro sismologico suggerendo di rivalutare il rischio sismico di faglie finora considerate stabili e mettono in evidenza la necessità di indagare sul ruolo che la reologia dei sedimenti e i fluidi in essi contenuti possono giocare. Grazie alle ricerche, la complessità dei fenomeni naturali può essere messa in evidenza ma, nonostante molte conoscenze siano state acquisite circa la dinamica del nostro Pianeta, vi sono vari altri aspetti che non si è ancora in grado di spiegare.



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