Questo articolo è a carattere puramente riassuntivo di alcuni studi fatti dal Professore Carlo Doglioni, che ho avuto modo di apprezzare in qualche convegno; dal contenuto dei suoi interventi ne ho ricavato ottimi spunti su cui riflettere.
Cosa sono i terremoti?
I terremoti sono il rilascio di energia accumulata sotto forma di onde sismiche. Grandi ricercatori del passato come Gutenberg e Richter avevano già individuato che l’energia è continuamente accumulata e dissipata attraverso movimenti elastici nella crosta e viscosi nel mantello.
La terra tramite vulcani e terremoti sprigiona l’energia immagazzinata, è un pianeta che respira e il suo respiro è testimoniato da eventi naturali, che talvolta potrebbero essere anche molto dannosi per l’uomo.
La Scienza a partire dagli anni ’90 ha fatto dei grandi progressi, revisionando la Teoria della Tettonica a Placche e studiando i numerosi terremoti che avvengono continuamente sul nostro pianeta. I piccoli terremoti sono abbondantissimi, rispetto a quelli più grandi che in Italia arrivano al massimo fino a Magnitudo 7.5.
Grazie alle costellazioni GPS oggi siamo in grado di conoscere come si muovono le placche, indicando velocità e gradienti di velocità della litosfera che rappresenta il guscio esterno della terra. Da studi fatti si è visto che le placche si muovono secondo una linea ondulata, che è nota sotto il nome di Equatore Tettonico:
Andando dai poli verso l’equatore geografico aumenta la concentrazione degli eventi sismici, questi dati hanno permesso di intuire che i fenomeni sismici sono strettamente legati ad un aumento di velocità delle placche all’Equatore. Infatti ai poli, dove le placche si muovono più lentamente, non ci sono terremoti.
Le prime onde che partono quando si verifica un terremoto sono le onde P (Onde Prime), poi ci sono le onde S (Onde Seconde), e poi quelle di superficie che sono concentrate all’interfaccia aria – superficie terrestre. L’ampiezza è maggiore per le onde S e per quelle superficiali, le quali, infatti, sono quelle che producono i danni maggiori.
Si forma un terremoto nei punti in cui la crosta si dilata o si comprime ovvero quando un volume di crosta si muove rispetto all’altro.
Le rocce fino a 15-20 Km di profondità sono corpi fragili, a profondità superiori assumono un comportamento visco-plastico con deformazioni lente e continue:
In campo estensionale ci sono molte fratture che indeboliscono il volume nella zona di transizione, caratterizzata da materiale freddo sopra e caldo sotto; durante la compressione, invece, c’è accumulo di energia elastica. Questi due fenomeni differenti comportano che quando la zona di distensione non sostiene più il volume della roccia instabile, questo volume collassa verso il basso, viceversa quando c’è una sovrappressione il volume di crosta viene “spinto” verso l’alto.
I fluidi accumulati nel corpo fragile durante la fase intersismica (prima del terremoto), hanno comportamenti differenti a secondo se il campo di stress è compressivo o estensionale. Nel caso di fagliazione normale e quindi c’è collasso di materiale, i fluidi prima scendono verso il basso e poi sono espulsi verso l’alto, viceversa in campo compressivo i fluidi schiacciati prima in alto vanno in seguito a riempire le fratture nella zona di transizione.
Questo comportamento opposto si può manifestare come un aumento del livello delle falde, se gli eventi sismici avvengono in una zona in distensione, oppure un abbassamento delle acque sotterranee se i terremoti avvengono in ambiente compressivo.
Quindi l’energia viene rilasciata sotto forma di energia elastica (terremoti compressivi) o energia gravitazionale (terremoti estensionali). Per questo motivo spesso i terremoti estensionali sono denominati come GRAVIMOTI e i terremoti compressivi vengono chiamati anche ELASTOMOTI.
La dimensione del terremoto è funzione del volume di terra che viene attivato e sulla base di questo volume si può stimare la massima magnitudo.
I terremoti estensionali, cioè quelli che vanno a favore della gravità, durano molto di più rispetto a quelli che vanno contro la gravità, in quanto il materiale instabile impiega più tempo a raggiungere una condizione di equilibrio una volta che è collassato.
I terremoti che hanno colpito l’Italia Centrale dal 24 Agosto 2016 in poi sono di tipo estensionale e l’energia dissipata è di tipo gravitazionale. In Pianura Padana il terremoto del 2012, invece, è stato dominato da stress tettonici compressivi ed è stata rilasciata energia elastica.
L’atteggiamento fatalistico dei terremoti deve essere oramai archiviato, perché il fatalismo porta solo all’abbandono degli studi e a sottovalutare le teoria di previsione!
Il terremoto fa parte di noi da sempre e non deve essere dimenticato; il congelamento della memoria storica porta ad uno schiacciamento del passato. Si tratta di comprendere come cambiano nel tempo le forme della memoria, in funzione degli eventi naturali e di come questi vengono superati. Sembra strano, ma il parere riguardo una calamità naturale come il terremoto varia da persona a persona a secondo di come questo è stato vissuto.
In Giappone superano i terremoti meglio di noi? I giapponesi hanno a che fare con terremoti molto forti; le convergenze tra le placche non sono paragonabili alle nostre velocità di subduzione o convergenza. Se pensiamo, però, al terremoto del Kobe, molte sono state le vittime, alla luce di questo forse il mito che i Giapponesi sono meglio di noi è discutibile.
I Giapponesi, a differenza di noi Italiani, non hanno radici culturali che li obbligano a ricostruire tutto come era prima dell’evento sismico, non rivendicano la propria civiltà. Quindi il nostro concetto di “ricostruire come era e dove era” va probabilmente rivisto!
Si possono prevedere i terremoti?
Al momento sappiamo dove possono avvenire, ma non sappiamo quando e in che maniera essi avvengono.
Se si riuscisse a capire come funzionano i terremoti, si potrebbero avere in futuro informazioni e indicazioni molto importanti.
L’idea che i terremoti non possono essere previsti, deve essere ormai superata; la terra è come il corpo umano, va studiata! Si deve conoscere come è fatta al suo interno e capirne il suo comportamento prima di riuscire a fare previsioni, nella stessa maniera in cui un medico prima di curare il fenomeno che porta alla degenerazione delle cellule del corpo umano, deve conoscere la tipologia della malattia e le sue cause.
La Terra è un pianeta che respira e si muove, la sua rotazione esercita una certa influenza sui terremoti e sulla loro distribuzione.
Per comprendere i fenomeni che regolano la Terra, proviamo ad alzare gli occhi e a guardare il cielo; in questo modo possiamo renderci conto che noi viviamo su un pianeta che è solo un piccolo punto dell’intero spazio celeste.
Quindi la domanda che ci poniamo è: esistono forse dei fenomeni astronomici che influenzano la dissipazione dell’energia sotto forma di terremoti sulla Terra?
I processi fisici all’interno della Terra sono complessi; si dice spesso che gli effetti astronomici della luna hanno un effetto sui terremoti, statisticamente è stato visto che in presenza di alte maree c’è un basso gravitativo e aumenta il numero di terremoti compressivi, quando c’è la bassa marea c’è un massimo gravitativo e aumenta la sismicità in ambiente estensionale.
Questo effetto mareale è significativo solo se si conoscono come sono le energie rilasciate e quindi se si conosce la genetica dei terremoti. Per esempio, è stato visto che se la luna si trova nelle condizioni gravitazionali di apogeo o perigeo rispetto alla Terra aumenta la sismicità. Questo non permette di fare previsioni sui terremoti, perché non sappiamo in quale parte della Terra il limite critico viene raggiunto. Tale limite potrebbe essere anche fuori dalla zona in cui ci sono variazioni di gravità.
Queste variazioni sono segnali che ci dicono che esistono interazioni, finora forse sottovalutate, tra sismicità ed effetti gravitazionali. Per fare un esempio, il 24 Agosto quando si è verificato il terremoto ad Amatrice, la Terra era in particolari condizioni gravitazionali.
La prima cosa che ci chiedono quando ci presentiamo come Geologi è “ si possono prevedere i terremoti?”
Purtroppo attualmente no, ma gli studi vanno avanti e si sono scoperte correlazioni tra terremoti e altri fenomeni naturali che porteranno a risultati sorprendenti se si continua ad investire nella ricerca…