matemauro

Di matematica ma non soltanto…

Terremoti, loro cause e prevedibilità

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Con il pensiero rivolto ai tanti nostri amici
che in questi momenti stanno soffrendo.

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Che cos’è un terremoto

Per quanto appaia tremendo, il tremito della Terra è un evento naturale diffuso. I terremoti non sono fenomeni rari come si crede: ogni anno su tutta la Terra se ne verificano più di un milione (tremila al giorno, in media). La maggior parte di essi, però, è impercettibile e sarebbe inosservabile, se non ci fossero strumenti sensibilissimi in grado di rilevarli. Ogni anno si verificano anche alcuni terremoti di notevole intensità, i cui effetti tuttavia non sono sempre ugualmente catastrofici. Le conseguenze per l’uomo dipendono, oltre che dall’intensità del sisma, dalla natura del sottosuolo, dalla densità della popolazione nella zona colpita e dal tipo di costruzioni in cui la gente abita. Tanto per fare un esempio, il terremoto di Messina del 1908 causò più di 100.000 vittime, mentre quello di S. Francisco di due anni prima, nonostante fosse stato molto più violento, fece solo 1000 morti.

Il terremoto è una vibrazione brusca e violenta di parti della crosta terrestre che trae origine da una zona del sottosuolo in cui si è andata nel tempo accumulando dell’energia. Lo studio sistematico della sismicità della Terra ha mostrato che la distribuzione dei terremoti non è casuale: essi risultano allineati secondo fasce definite geograficamente e caratterizzate geologicamente. Ciò era già stato notato verso la metà del Settecento dal naturalista francese Georges Louis Leclerc de Buffon il quale esprimeva questo convincimento con una frase famosa: “lá oú il a tremblé, il tremblera”, esprimendo così il concetto ben noto secondo il quale i terremoti tendono a prodursi sempre nei medesimi luoghi.

Le regioni più sismiche, quelle nelle quali il rischio del terremoto è più alto, sono fondamentalmente due: il bordo dell’Oceano Pacifico (il cosiddetto “anello di fuoco” perché in quella zona si realizza anche un’intensissima attività vulcanica) che comprende da un lato Cile, Perù, Ecuador, Colombia, America Centrale, Messico, California e Alaska e dall’altro Russia, Giappone, Filippine, Nuova Guinea e Nuova Zelanda (un’ampia zona nella quale si verifica l’80% dei terremoti) e la fascia mediterranea, che si protende in Asia fino a congiungersi con quella del Pacifico: qui si verifica il 15% dei terremoti. Il rimanente 5%, distribuito nel resto della Terra, è concentrato soltanto in ristrette aree, con prevalenza sulle creste delle dorsali medio-oceaniche; praticamente non si manifestano terremoti nel corpo dei continenti e nei fondi oceanici, che sono considerate le zone più stabili della Terra.

Le cause dei terremoti

La collera del dio offeso e altre similari storie mitologiche sono state accettate per millenni dai nostri antenati come cause fondamentali dei terremoti. Non tutti i popoli antichi si lasciarono però suggestionare da miti e leggende: i primi a cercare nella natura le cause dei terremoti furono gli astronomi babilonesi, i quali credevano che ci fosse una relazione tra l’allineamento del Sole e delle stelle e l’incidenza dei sismi sulla Terra.

Solo in anni recenti, grazie a studi geologici e misurazioni molto precise, si è chiarita scientificamente l’origine dei terremoti. Diverse possono esserne le cause: eruzioni vulcaniche, collassi di caverne o impatti con meteoriti, ma le più frequenti sono gli spostamenti reciproci delle zolle di cui è formata la crosta terrestre. La crosta terrestre è contorta in grandi pieghe ed è attraversata da faglie (cioè da spaccature del terreno) più o meno profonde. Queste strutture sono il risultato di lentissimi ma continui movimenti delle placche in cui è suddivisa la crosta terrestre. La pianura friulana, tanto per fare un esempio, negli ultimi sessanta milioni di anni si è avvicinata a quella austriaca di quasi 200 chilometri, per la spinta (che continua tuttora) della placca africana contro quella europea.

Nella maggior parte dei casi, i terremoti si generano quando due placche slittano lungo la superficie di separazione in direzioni opposte. Normalmente l’attrito impedisce che le zolle si muovano lungo la linea di contatto, ma questa resistenza comporta un notevole accumulo di tensione nei blocchi rocciosi che lentamente si deformano. Quando, lungo il margine delle placche a contatto, le pressioni che si vengono a creare superano la resistenza dovuta all’attrito, si verifica un improvviso e brusco movimento tellurico. Un esempio di questo meccanismo di azione si ha in California, dove la gigantesca placca del Pacifico, spinta dal magma che fuoriesce dalla dorsale medio-oceanica, entra in contatto con la zolla del Nordamerica lungo la famosa e temutissima faglia di San Andrea: quando l’attrito che si genera fra questi due enormi blocchi di crosta terrestre raggiunge il limite di resistenza, l’energia lentamente accumulata si scarica tutta insieme, generando un terremoto.

È possibile prevedere i terremoti?

Per quanto riguarda la previsione, molti dei segni premonitori indicati dagli antichi erano riferibili alla superstizione e ad antiche credenze popolari, che oggi trovano spiegazione scientifica coerente. L’acqua dei fiumi e delle sorgenti che si tramutava in sangue, per esempio, non era altro che un fenomeno di naturale arrossamento delle acque dovuto all’eccezionale intorbidamento delle falde acquifere. Gli antichi erano anche a conoscenza del fatto che gli animali percepiscono anticipatamente l’avvicinarsi del terremoto e reagiscono tenendo un comportamento anomalo. La scienza ufficiale non ha mai tenuto conto dell’atteggiamento degli animali prima di forti movimenti tellurici, ma in Cina e in Giappone questa osservazione è stata inserita nel novero degli eventi precursori dei sismi, con risultati confortanti. Probabilmente, con l’approssimarsi di una forte scossa sismica, la crosta terrestre libera un gran numero di particelle elettriche, che in alcune persone creano soltanto una sgradevole sensazione accompagnata da emicrania, nausea e irritabilità, mentre negli animali, nei quali la sensibilità è più sviluppata che nell’uomo, la percezione è molto dolorosa.

Ma, detto in modo scientifico, si possono prevedere i terremoti? Prima di rispondere a questa domanda dobbiamo intenderci sul significato del verbo “prevedere”. Abbiamo visto che in un anno si verifica mediamente un milione di scosse e che vi sono zone in cui la sismicità è più intensa e frequente che in altre, quindi affermare, per fare un esempio, che entro un anno in Giappone vi sarà una forte scossa non è affatto azzardato; in realtà, in quel Paese, nell’arco di un anno si potranno verificare non una, ma almeno una ventina di scosse di una certa intensità.

Se però per “prevedere” si volesse intendere la precisione del momento, dell’intensità e del luogo in cui si verificherà il sisma ciò, stanti le attuali conoscenze condivise, è impossibile (o quasi). Per chiarire il concetto, mi si consenta un’analogia con le previsioni del tempo. Dire che in Italia in autunno pioverà è una previsione che può fare chiunque, anche senza essere un meteorologo: per dare un senso a questa previsione, bisognerebbe specificare quando, per quanti giorni, in quale zona dell’Italia e con quale intensità cadrà la pioggia; ciò, come si sa, è per ora impossibile, perché sono troppe le variabili in gioco, e non esiste ancora un computer abbastanza potente da poterle prendere in esame tutte contemporaneamente.

Ma torniamo alla domanda che ci siamo posti. Cronache molto antiche riferiscono di pretese previsioni di terremoti da parte dei saggi, attraverso l’analisi di fenomeni naturali che oggi vengono ritenuti poco significativi: molto probabilmente non si trattò di previsioni vere e proprie, ma soltanto di coincidenze fortuite. Di recente, però, la previsione sistematica e razionale dei terremoti è uscita dalla sfera della magia e dell’approssimazione, per entrare in quella della sperimentazione scientifica ottenendo anche qualche discreto successo.

Chiarito che l’analisi di alcuni fenomeni fisici, come il ripetersi regolare dei sismi in una determinata località, l’allineamento dei pianeti o il comportamento strano di alcuni animali non poteva essere utilizzata per prevedere il terremoto, si è pervenuti al convincimento che fosse indispensabile raccogliere sul territorio dati fisici continuativi e molto precisi. L’occasione per l’avvio di un lavoro meticoloso e scientificamente corretto venne fornita da due violenti terremoti che si abbatterono in un breve lasso di tempo a pochi chilometri di distanza l’uno dall’altro, alla fine degli anni ’40 del secolo scorso, nella regione meridionale dell’ex Unione Sovietica. Fu varato un piano di ricerca molto particolareggiato, che richiedeva misure di gravità e di conducibilità elettrica delle rocce, rilevazione di onde sismiche di minima intensità e spostamenti anche insignificanti del terreno. Tutti questi dati vennero raccolti per molti anni di seguito e trasferiti a un centro studi, che aveva il compito di catalogarli e analizzarli.

I risultati di questa operazione furono resi noti in occasione di un congresso internazionale che si tenne a Mosca agli inizi degli anni 70. Il congresso ebbe il merito di diffondere un certo ottimismo fra i partecipanti, tanto che da quel momento gli studi e le ricerche di quel tipo continuarono e vennero trasferite in laboratorio, dove le rocce vennero sottoposte a forti compressioni. Si notò che prima che si verificasse la frattura definitiva la roccia si dilatava, per il formarsi di piccole crepe al suo interno. Questa dilatazione generava un aumento della conducibilità elettrica e un rallentamento delle onde ad alta frequenza. Gli stessi fenomeni vennero riscontrati sul territorio. Si formò quindi fra i fisici il convincimento che l’apertura di piccole fratture all’interno delle rocce avrebbe provocato l’infiltrazione di aria ed acqua con conseguente variazione di alcuni parametri fisici. L’aumento di volume delle rocce causato dalla fessurazione spiegava anche il sollevamento e l’inclinazione del terreno osservati prima del verificarsi di alcuni sismi.

Si è anche notato, all’approssimarsi del terremoto, un aumento nell’aria di radon (un gas radioattivo prodotto dalla disintegrazione spontanea di alcuni metalli); la quantità di questo elemento evidentemente aumentava in seguito alla fessurazione che consentiva una più ampia fuga di esso dalla roccia. Piccoli e semplici apparecchi posti a un metro di profondità sono in grado di rilevare la presenza di radon, contribuendo così ulteriormente alla previsione ravvicinata del sisma.

Conclusioni

Detto tutto ciò, la domanda sulla possibilità di prevedere, razionalmente e scientificamente, i terremoti rimane purtroppo ancora senza risposta. E questo è d’altronde un settore nel quale il pressapochismo e le false illusioni non hanno assolutamente campo. Si pensi, soltanto per fare un esempio, al caso in cui si annunciasse un terremoto entro 24 ore nella zona del napoletano (zona, per la verità ad alto rischio sismico: è certo che nei prossimi decenni si verificherà lì un terremoto, eventualmente in congiunzione con un’eruzione del Vesuvio). Quante migliaia di decessi si verificherebbero (a prescindere dai vari piani di evacuazione approntati dalla Protezione civile) a causa del panico generato, tenendo conto che in quella zona vivono all’incirca tre milioni di persone? Siamo certi che il rapporto costi/benefici sarebbe di nostro gradimento?

Dunque, finché non vi sarà un metodo sicuro scientificamente per prevedere (non parliamo poi di impedirli, cosa della quale ho letto qui e là, e che mi fa letteralmente rabbrividire…) i terremoti, teniamoceli come sono e impariamo soprattutto a prevenirne gli effetti: obbligando architetti, ingegneri e costruttori a progettare ed edificare case sicure, educando la popolazione alla conoscenza dell’ambiente nel quale si vive. Una corretta educazione al fenomeno sismico dovrebbe finalizzare i propri sforzi nel convincere le persone che il terremoto è un evento naturale come tanti altri, ma dal quale è anche possibile difendersi. E in quest’opera di prevenzione la scuola dovrebbe giocare un ruolo fondamentale. A partire dalle elementari, ai bambini si dovrebbe spiegare cosa sono i terremoti, perché si verificano e cosa si deve fare nel caso in cui si dovesse verificare l’evento. Anche gli organi di informazione dovrebbero fare la loro parte e partecipare attivamente a una campagna di educazione di massa; spesso, invece (state vedendo i telegiornali in queste ore, sì?), all’indomani di un evento sismico, giornali e televisioni fanno a gara nel distorcere e nel gonfiare l’evento, esibendo immagini di disperazione ed enfatizzando inutili casi singoli di eroismo.

Una parola conclusiva per quanto riguarda previsione e prevenzione: speriamo non sia lontano il giorno nel quale la popolazione sarà avvertita per tempo dell’imminenza di un terremoto e potrà portarsi all’aperto in luoghi sicuri dai quali, passata la scossa, potrà fare ritorno nelle proprie case (che nella maggior parte dei casi non avranno subito danni) e lì attendere in tutta tranquillità le consuete scosse di assestamento.

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Written by matemauro

06-04-2009 a 22:42

Pubblicato su scienza, terremoto

18 Risposte

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  1. MAGARI!!!

    tamango

    06-04-2009 at 21:58

  2. grazie per le info.
    ma… e la faccenda dello sciame sismico di cui si è parlato oggi?

    iosempreio

    06-04-2009 at 22:09

  3. La parola alla scienza,
    grazie Mauro.
    Dopo tante cretinate ascoltate e lette,
    finalmente una lezione come si deve.
    Un abbraccione

    fiorirosa

    06-04-2009 at 23:12

  4. E noi vorremmo fare i ponti sugli stretti…..da brivido.

    ofvalley

    06-04-2009 at 23:27

  5. non si potrebbe “imparare” dai giapponesi, che in questo campo hanno più esperienza di noi ? ma forse loro hanno anche più organizzazzione e meno truffe nel campo cementizio…

    comunque grazie Mauro ! un abbraccione

    h2no3

    07-04-2009 at 08:02

  6. OMG ! spero che aver scritto “organizzazzione” con 4 “z” non provochi un terremoto letterario :))

    h2no3

    07-04-2009 at 08:03

  7. Credo che non si riuscirà mai a prevedere con certezza un evento così imprevedibile…

    donburo

    07-04-2009 at 12:19

  8. Bravo Mauro!!!

    C’è tanto lavoro da fare!

    Dovremo al più presto cominciarlo con una spinta finalmente determinata, sennò continuiamo a giocare col pallottoliere delle vite per secoli…

    Bruno

    utente anonimo

    07-04-2009 at 13:58

  9. Mauro, sottoscrivo ogni punto e ogni virgola del post. Ho una formazione scientifica come te: tu sei un matematico e io un fisico.

    Pubblico questo post su Scientificando, dopo gli altri due che ho già pubblicato.

    Un abbraccio.
    annarita

    nereide1

    07-04-2009 at 15:42

  10. E a capo del governo abbiamo il re dei palazzinari…

    Pralina

    07-04-2009 at 16:31

  11. …e così c’è qualcuno???? che vuol fare una legge per ampliare anche le vecchie costruzioni del 20% ma ma ma t’immagini in caso di terremoto?
    ciao lateresa

    utente anonimo

    07-04-2009 at 19:11

  12. Complimenti.
    Ho rubato il tuo post da Annarita (l’ aveva messo cosi’ bene in evidenza, una tentazione a cui non ho saputo resistere) e adesso e’ in bella mostra anche nel mio
    http://pierluigizanata.blog.lastampa.it

    plzanata

    07-04-2009 at 19:14

  13. Da messinese a romano…”Ciao, nì?”

    tamango

    07-04-2009 at 19:18

  14. Pralina scrive che abbiamo un premier palazzinaro, ora abbiamo anche il premier bagnino e promoter di vacanze
    Reuters
    Sisma, Berlusconi: state tranquilli, andate al mare

    Il presidente del Consiglio Silvio Berlusconi ha invitato oggi gli sfollati del terremoto in Abruzzo a recarsi negli alberghi sulla costa, che offrono loro ospitalità gratuita, e a godersi un periodo di tranquillità.

    “Andate lì sulla costa. E’ Pasqua, state tranquilli. Noi faremo l’inventario delle case danneggiate, voi prendetevi un periodo, paghiamo noi”, ha detto il premier alle persone rimaste senza casa che hanno trovato ospitalità nella tendopoli di San Demetrio.

    “Una volta che lo Stato è vicino, sarete serviti e riveriti”, ha aggiunto Berlusconi.

    ipse dixit il capocomico del Cabaret Chigi

    plzanata

    07-04-2009 at 19:27

  15. sono senza parole… altro che repubblica delle banane, qua

    phederpher

    07-04-2009 at 20:20


  16. Il mio pensiero a loro…
    Anna..

    Angelesey

    07-04-2009 at 20:40

  17. Ho letto del cosiddetto effetto farfalla che influenza la probabilità di un evento concernente le previsioni del tempo e la loro provata incertezza e indeterminazione. Immagino che lo stesso ragionamento si potrebbe estendere per i terremoti che sono fenomeni naturali anche se la rilevazione dell’aumento dell’argon sembra una strada giusta da percorrere ed approfodire. Tu che ne dici?
    Abbraccione ed un saluto a tutti i tuoi ospiti.
    Con amicizia, Enzo.

    ozne

    07-04-2009 at 23:30

  18. Bravo Enzo, mi hai “tolto il commento di tastiera”: in effetti anch’io tempo fa ho letto un libriccino molto breve ma significativo fin nel titolo: “Il Caos”.

    La conclusione che se trae, studiando fenomeni estremamente complessi quali quelli naturali (le previsioni del tempo, ma anche i terremoti), è che oltre il terzo giorno di proiezioni non si riesce mai ad andare, nonostante il continuo aumento della potenza dei computer.

    Tutto ciò a causa dell’aumento esponenziale di possibilità che il sistema in osservazione può assumere ad ogni istante che passa, sintetizzato efficacemente nel noto esempio detto “effetto farfalla”.

    Archimede63

    08-04-2009 at 07:54


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