Come si fa a prevedere un terremoto?

Prevedere un terremoto è da sempre di grande interesse per la scienza e per la sicurezza pubblica. Ma quanto siamo realmente in grado di farlo? I terremoti sono eventi naturali estremamente complessi che avvengono all’interno della Terra, a profondità medie di circa 700 km. Coinvolgono vaste aree sotterranee di rottura delle rocce, note come faglie, che possono estendersi per centinaia di chilometri. La complessità di questi fenomeni naturali rende estremamente difficile la loro previsione. Cerchiamo di fare chiarezza su cosa sia possibile fare e cosa no.

Le cause dei terremoti

La teoria della tettonica delle placche è fondamentale per comprendere le cause dei terremoti. Secondo questa teoria, la litosfera terrestre è divisa in diverse placche che galleggiano sulla plastica astenosfera sottostante. Le placche sono in continuo movimento, spinte da correnti convettive nel mantello terrestre. Quando due placche si muovono l’una verso l’altra, si verifica una convergenza. In questo caso, una placca può essere spinta sotto l’altra (subduzione). L’attrito tra placche durante questo movimento può portare all’accumulo di tensione e, infine, a un terremoto. Quando due placche si allontanano, si verifica una divergenza. Il magma può salire dalla litosfera inferiore e creare nuova crosta oceanica. Questo movimento può provocare terremoti lungo le faglie di separazione. Quando le placche scivolano una accanto all’altra, si ha una faglia trascorrente. L’attrito tra le placche ostacola il loro movimento continuo, causando l’accumulo di tensione.

Finora, c’è stato solo un caso documentato di previsione di un terremoto: quello di Haicheng, in Cina, nel 1975. In questo caso, una serie di segnali premonitori, tra cui migliaia di piccoli terremoti, sensibili sollevamenti del terreno e altre anomalie, portarono all’evacuazione di decine di migliaia di persone. Tuttavia, nonostante l’evacuazione, oltre 1.000 persone persero la vita e quasi 20.000 rimasero ferite quando un terremoto di magnitudo 7,3 Richter colpì la regione.

I parametri da considerare per prevedere un terremoto

Contrariamente a quanto affermano le credenze popolari, non esiste una correlazione scientificamente valida tra le condizioni meteorologiche e l’occorrenza dei terremoti. I terremoti infatti avvengono a profondità molto maggiori rispetto alle variazioni meteorologiche. Molteplici parametri e anomalie geofisiche sono però studiati come potenziali precursori dei terremoti. Ad esempio, alcuni gas, come il radon, possono essere liberati dal sottosuolo prima di un terremoto. Inoltre, si possono osservare delle variazioni nella composizione chimica dell’acqua nei pozzi. Prima di un terremoto possono verificarsi anche piccole deformazioni costanti delle rocce. Prima di alcuni terremoti si sono osservati anche dei cambiamenti nella velocità delle onde sismiche.

Strumenti di monitoraggio dell’attività sismica

I sismografi sono uno strumento essenziale per il monitoraggio sismico. Questi dispositivi infatti rilevano e registrano le vibrazioni del terreno causate dai terremoti. I sismogrammi registrati dai sismografi forniscono informazioni sugli eventi sismici, come la loro magnitudo, la profondità e la durata. Questi dati sono fondamentali per comprendere la sismicità di una regione e valutare il rischio sismico. I sensori GPS (Global Positioning System) sono utilizzati per monitorare la deformazione della crosta terrestre. Questi strumenti registrano con precisione i cambiamenti nella posizione geografica di punti specifici sulla Terra. Quando si accumula tensione lungo una faglia o a causa di altri processi tettonici, i sensori GPS possono rilevare anche i minimi spostamenti. La rete di sensori GPS posti in varie regioni sismicamente attive consente agli scienziati di tracciare i cambiamenti nella forma e nella posizione della crosta terrestre nel tempo.

Anche i satelliti giocano un ruolo fondamentale nel monitoraggio sismico. Le immagini satellitari consentono di monitorare i cambiamenti superficiali causati da terremoti, come fratture, deformazioni del terreno e cambiamenti nell’uso del suolo. I satelliti radar interferometrici, in particolare, possono misurare con grande precisione la deformazione della superficie terrestre prima e dopo un terremoto. Questi dati permettono di calcolare la quantità di spostamento causata dalla scossa sismica, fornendo informazioni preziose per la modellazione e la previsione dei terremoti. Inoltre, i satelliti possono rilevare cambiamenti nella temperatura superficiale e nelle deformazioni della vegetazione che possono essere correlate agli effetti dei terremoti.

Metodi di previsione sismica

Una delle metodologie più utilizzate per prevedere un terremoto è il monitoraggio continuo delle faglie geologiche. Reti di sismometri sensibili rilevano le piccole scosse sismiche che precedono spesso i terremoti principali. I cambiamenti nella forma della crosta terrestre, come la deformazione o l’innalzamento del terreno, possono essere segnali di imminenti terremoti. Alcuni studi suggeriscono che il rilascio di radon, un gas radioattivo, dalla crosta terrestre possa essere correlato all’attività sismica. Misurare le concentrazioni di radon in alcune aree geografiche può fornire quindi indizi sulla probabilità di imminenti terremoti. Altre ricerche indagano le variazioni nei campi elettromagnetici terrestri come possibili precursori di terremoti. Questa metodologia però è ancora in fase di studio. Gli scienziati utilizzano anche sofisticate analisi statistiche basate su dati storici e tendenze per valutare la probabilità di terremoti in specifiche aree geografiche.

Prevedere un terremoto a breve termine

La previsione a breve termine dei terremoti è una sfida complessa, ma i sismologi stanno facendo progressi nel monitoraggio dell’attività sismica in tempo reale. Uno dei principali approcci per la previsione a breve termine dei terremoti consiste nell’utilizzare dati in tempo reale provenienti da una rete di sismografi e sensori GPS. Questi strumenti rilevano piccoli movimenti e deformazioni nella crosta terrestre che possono essere precursori di un terremoto imminente. Ad esempio, cambiamenti improvvisi nella velocità delle onde sismiche o un aumento della deformazione possono indicare un aumento dello stress nella faglia. Per analizzare e interpretare i dati in tempo reale, gli scienziati sviluppano algoritmi complessi. Questi algoritmi cercano di individuare modelli e tendenze nei dati che potrebbero indicare la possibilità di un terremoto. Ad esempio, l’analisi delle variazioni nella frequenza e nell’intensità delle scosse sismiche può identificare un’attività sismica crescente in una determinata zona.

Prevedere un terremoto a lungo termine

La previsione a lungo termine dei terremoti è un campo altamente complesso che si basa su una serie di metodologie, tra cui modelli statistici e studi geologici. I modelli statistici sono utilizzati per valutare il rischio sismico in una determinata area sulla base della frequenza storica delle scosse sismiche. Questi modelli tengono conto di fattori come la magnitudo media, l’intervallo tra i terremoti e l’attività sismica passata per stimare la probabilità di un terremoto futuro. Tuttavia, i modelli statistici hanno delle limitazioni, poiché presumono che gli eventi futuri siano simili a quelli passati. Inoltre, non tengono pienamente conto dei cambiamenti nella sismicità dovuti a fattori come l’attività umana.

Gli studi geologici e geofisici forniscono un quadro più completo delle faglie e delle zone sismiche. Questi studi possono includere l’analisi della storia sismica di una regione, la mappatura delle faglie attive e la misurazione delle deformazioni della crosta terrestre. Ad esempio, la datazione radiometrica delle rocce può rivelare la frequenza media delle scosse sismiche in una determinata zona nel corso del tempo. Gli studi geofisici possono rilevare cambiamenti nella deformazione della crosta terrestre che possono indicare la crescita dello stress sismico. Il monitoraggio diretto delle faglie attive e delle deformazioni della crosta terrestre è essenziale per comprendere meglio il rischio sismico. Questo monitoraggio può essere realizzato utilizzando sismografi, sensori GPS e altre tecnologie avanzate.