ZURIGO Cosa controlla la massima magnitudo dei terremoti e la frequenza con cui essi si verificano? Un nuovo lavoro, pubblicato in Earth and Planetary Science Letters, sembra dare una risposta all'interrogativo, rimasto finora uno dei più grandi enigmi della geofisica. Il quando, ovviamente, è impossibile da sapere. Ci sono però aree del mondo decisamente più a rischio di altre di poter essere colpite da terremoti devastanti e uno studio, condotto da Luca Dal Zilio, un giovane ricercatore di Treviso che lavora al politecnico di Zurigo, ha rivelato il parametro fisico alla base dello stress sismico che da vita ai “megaterremoti” nelle catene montuose. La notizia è stata riportata da diversi
portali di informazione scientifica e ben presto ha fatto il giro del mondo. Le placche tettoniche hanno milioni di anni e raccontano la storia e i processi geologici che hanno cambiato il volto della Terra nel corso delle ere geologiche. Quando due continenti si scontrano (orogenesi), lo schiacciamento fra rocce porta alla formazione di grandi catene montuose come le Alpi, gli Appennini e l’Himalaya. Secondo il modello pubblicato da Dal Zilio e colleghi, le placche che collidono ad una velocità superiore ai 4 centimetri l’anno (come in Himalaya) sono in grado generare terremoti con una magnitudo superiore agli 8 gradi della scala Richter. Al contrario, le zone soggette ad un tasso di collisione più basso (1-2 centimetri annui) sono caratterizzate da una deformazione più “diffusa” e da sismi con magnitudo più moderata, seppur superiori ai 6.9-7.0 gradi della scala Richter.

Questi risultati hanno dei risvolti piuttosto rilevanti sulla valutazione del pericolo sismico. Secondo questo studio infatti, l'Himalaya, una delle aree a più alto rischio sismico della Terra, potrebbe essere potenzialmente colpita da eventi sismici ancori più forti del terremoto di magnitudo 7.8 del 2015, in cui persero la vita almeno 8mila persone. Dall'altro lato, i risultati di questo studio indicano chiaramente che la catena Appenninica potrebbe essere interessate da eventi tellurici di magnitudo superiore ai 7.0-7.2 gradi della scala Richter, e quindi ben più alti di quelli di Amatrice (magnitudo 6.2) e dell’Aquila (magnitudo 5.9). Una differenza d’intensità, dunque, particolarmente alta, ricordando che la scala delle magnitudo è logaritmica. Questi risultati inoltre spiegano perché la collisione fra la placca araba e quella asiatica ha dato origine al terremoto di magnitudo 7.3 avvenuto pochissimi giorni fa al confine tra Iran e Iraq. “La placca araba e quella asiatica collidono ad una velocità compresa fra 1,5 e 2 centimetri l’anno, pari a 1,5 e 2 metri al secolo”, ha detto Luca Dal Zilio, l'autore di questo studio. “Questa velocità – spiega – comporta un progressivo accumulo di energia, che viene poi rilasciata nella parte superiore della crosta terrestre".

SULLE TRACCE DEI POTENTI SISMI Il valore scientifico del lavoro, unico nel suo genere, è ben descritto da un report pubblicato su Earth and Planetary Science Letters a firma di una equipe internazionale composta da geofisici italiani, olandesi e russi. Negli ultimi cinquant’anni, con lo sviluppo dei modelli teorici e il perfezionamento delle tecniche di modellizzazione numerica, la sismologia ha realizzato un eccezionale progresso nella conoscenza della Terra e dei meccanismi che producono i terremoti. Tuttavia restano ancora molti dubbi sul perché alcune zone sono in grado di generare terremoti violenti e altre di moderata magnitudo. L’innovativo modello fisico-matematico proposto in questo lavoro spiega chiaramente che l’energia dei terremoti e’ diversa in funzione all’ambiente geologico in cui avvengono. Questo modello, unico al mondo, è in grado di riprodurre sia i terremoti che si originano in ambienti in cui la crosta terrestre si dilata, come ad esempio i terremoti dell’Irpinia del 1980, de L’Aquila del 2009 o di Amatrice del 2016 e sia gli eventi sismici su faglia inversa, cioè gli eventi sismici negli ambienti in cui la crosta si contrae e sono generati dalla liberazione di energia elastica, come nel caso del terremoto del terremoto del Friuli del 1976 o dell’Emilia del 2012.

Gli studiosi hanno scoperto che quando la velocità di collisione è superiore ai 3-4 centimetri annui (come avviene in Himalaya), la crosta sottoposta a deformazione elastica, e quindi in grado di generare terremoti, è molto più spessa e profonda. Ciò comporta che il volume di roccia interessato dai terremoti è molto giù grande. “Il motivo è da ricercare nel gigantesco stato di stress a cui sono sottoposte le placche che collidono, che nel loro movimento (di pochi centimetri annui) portano all’accumulo dell’energia elastica”, spiega Luca Dal Zilio. E aggiunge: “La diversa evoluzione tra la parte superiore fredda della crosta, dove la deformazione si manifesta in modo episodico (cioè, attraverso i terremoti), e quella sottostante calda, dove invece la deformazione delle rocce si dissipa in modo continuo e viscoso (senza terremoti), determina la magnitudo e la frequenza con cui si verificano i terremoti catastrofici. I nostri risultati indicano chiaramente che questa evoluzione è controllata dalla velocità di collisione delle placche tettoniche”.