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Rubrica di Geologia a cura di Antonio Menghini

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Il maremoto del 26 Dicembre:
alcuni approfondimenti scientifici

  Gli ultimi avvenimenti mi impongono di parlare del devastante maremoto che ha sconvolto gran parte dell’Asia sud-orientale. Mi limiterò, per motivi di spazio, a fornire indicazioni di carattere scientifico, con la speranza di chiarire, nel limite delle mie competenze e capacità, dubbi e curiosità. Chiaramente potete contattarmi per qualsiasi richiesta: sarò felice di rispondervi.
  Mi preme, come al solito, calare il discorso sulla realtà locale, per cui, dopo aver fornito alcuni cenni sull’evento asiatico, parleremo un po’ anche del rischio “maremoto” in Italia e nel Lazio.
Cominciamo col dire che il maremoto viene anche chiamato “tsunami”, una parola di origine giapponese che significa “onda di porto”; la cosa non è casuale visto che proprio nel Pacifico si ha la maggior frequenza di questi eventi tellurici.
  La Fig.1 mostra la distribuzione dei maremoti verificatisi nel periodo 1900-1998 negli Oceani Pacifico e Indiano: quelli generati da terremoti sottomarini sono colorati in rosso, mentre quelli provocati da eruzioni vulcaniche o da frane sottomarine sono indicati in blu. La dimensione del cerchio è proporzionale alla cosiddetta altezza di “run-up”, ovvero all’altezza massima raggiunta dall’onda anomala principale: infatti il maremoto è determinato non da una sola ma da una serie di onde. La potenza distruttiva dello tsunami è legata al fatto che il treno di onde, che si propaga nell’oceano con velocità elevatissime, tanto da superare talvolta gli 800 Km/h, quando si avvicina alla costa subisce un brusco rallentamento, a causa della diminuzione della profondità del fondale; ne consegue un progressivo e inarrestabile aumento dell’altezza dell’onda anomala, che può arrivare ad innalzarsi, rispetto al livello del mare, di 10 metri ed oltre. Se a questo poi aggiungiamo comunque velocità delle acque tutt’altro che trascurabili, nell’ordine dei 10-20 m/s, si comprende bene perché questo fenomeno naturale sia così distruttivo.
  Il terremoto sottomarino che ha dato origine allo tsunami del 26 Dicembre, ha avuto come epicentro (per tutti i termini sismologici vi rimando alle prime puntate della rubrica di Geologia) una zona situata al largo della costa nord-occidentale di Sumatra; la magnitudo è stata elevatissima, pari a 9: si tratta di un valore mai riscontrato in Italia, ed il 4° registrato nel mondo nell’ultimo secolo. Per capire comunque che abbiamo avuto a che fare con un evento decisamente eccezionale, si tenga conto che il massimo terremoto registrato dall’uomo, verificatosi in Cile nel 1960, presentò una magnitudo di 9.5. La profondità dell’ipocentro è stata di circa 10 Km.
  In Fig.2 è riportata l’ubicazione dell’epicentro (con la stella), mentre con i pallini sono indicate le repliche (in inglese “aftershocks”), anch’esse tutt’altro che irrilevanti visto che hanno presentato magnitudo superiori a 7. Questa zona della Terra non è nuova ad eventi sismici, in quanto ci troviamo al margine tra due placche della crosta terrestre che si scontrano: nel dettaglio si tratta della placca Indiana, posta a sinistra della linea rossa con i triangolini, che si immerge al di sotto della placca di Burma, posta a destra della stessa linea; quest’ultima indica la zona di “subduzione”, lungo la quale si verifica cioè lo scontro tra le due placche e l’immersione di quella Indiana al di sotto di quella di Burma. I terremoti sono localizzati solo sulla parte destra proprio perché sono determinati dalla frizione che si crea tra le due zolle tettoniche. La freccia rossa indica l’effetto in superficie di questo fenomeno, che si esplica in uno spostamento della placca Indiana verso Nord-Est, nei confronti di quella di Burma, pari a 6 cm/anno.
  In Fig.3 ho riportato la registrazione del terremoto presso la stazione sismica di Colliano in Irpinia; si tratta dei primi 15 minuti dell’evento tellurico. Penso che sia un’immagine che ci fa capire quali siano state le immani forze in gioco, visto che ci troviamo a migliaia di Km di distanza dall’epicentro.
  La Fig.4 invece, elaborata da A.Piatanesi dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, mostra la distribuzione dell’altezza massima dell’acqua raggiunta nel corso dello tsunami: in rosso sono indicate le zone dove si sono raggiunti i picchi, pari a circa 10 m. Si nota subito l’effetto devastante lungo le coste dello Sri Lanka e della Thailandia.
  Nella sequenza delle Fig.5 invece è riportata una simulazione, tratta sempre dall’INGV, che mostra la propagazione delle onde anomale: con il rosso è indicata la cresta dell’onda (innalzamento del mare), con il verde il ventre (abbassamento del mare). Nella Fig.5-01 viene mostrata la situazione che si è verificata dopo appena 10 minuti dalla scossa tellurica: si nota l’innalzamento dell’oceano a sinistra (Ovest) dell’epicentro ed un abbassamento a destra (Est). Gli altri fotogrammi (Fig.5-02, Fig.5-03, Fig.5-04, Fig.5-05) mostrano la situazione ad un'ora di distanza l'uno dall'altro. Si nota così che sulle coste orientali, quindi in Thailandia, si è verificato dapprima il ritiro del mare, un fenomeno precursore dello tsunami, mentre su quelle occidentali, quindi sullo Sri Lanka e in India, è giunta prima l’inondazione, seguita dal ritiro del mare. Vi sono poi evidenti fenomeni di interferenza tra i vari treni d’onda, per cui le oscillazioni positive si mescolano con quelle negative dopo aver interessato le coste.
  Ma veniamo un pò all’Italia: il maremoto è un fenomeno tutt’altro che infrequente nel Mediterraneo: esistono documentazioni storiche evidenti, come la colossale eruzione dell’isola di Santorini in Grecia, che provocò un maremoto di origine appunto vulcanica, il quale devastò gran parte del Mediterraneo, contribuendo con ogni probabilità a far scomparire la gloriosa civiltà Minoica.
In Italia lo tsunami più noto è senza dubbio quello che distrusse Messina nel 1908, generato da un sisma di magnitudo 7.2 e che produsse onde alte 13 m, provocando la morte di ben 85.000 persone, flagellando anche le coste calabresi.
In precedenza, nel 1693, la potente scossa tellurica che rase al suolo la città di Noto, con magnitudo 6.8, provocò uno tsunami che investì sempre le coste calabre e siciliane, uccidendo circa 35.000 persone.
Un altro forte tsunami si verificò in Gargano, nel 1627, a causa di un terremoto di magnitudo 6.3, provocato da una scossa nel Mare Adriatico.
  Da questi 3 casi emerge vistosamente la notevole differenza di energia che corre tra il sisma del 26 Dicembre scorso e quelli che hanno colpito l’Italia: una differenza di magnitudo pari ad una sola unità, corrisponde ad una variazione di energia pari a 10 volte !
Vi ricorderete poi sicuramente del maremoto provocato, nel 2002, dalla frana che coinvolse il vulcano di Stromboli e che produsse onde alte 11 m.
Fortunatamente nel Lazio l’unico fenomeno di cui si ha notizia si verificò nel 1703, ma si trattò di modeste oscillazioni, registrate alla foce del Tevere, a seguito non di un terremoto sottomarino, ma di uno che avvenne a circa 100 Km di distanza dal mare, in un’area posta a Nord de L’Aquila. In Toscana poi si registrano appena 3 eventi (negli anni 1646, 1742 e 1846), sempre di lieve entità, che interessarono il porto di Livorno.
Possiamo quindi considerarci abbastanza al sicuro, anche se un forte evento tellurico che potrebbe verificarsi nella Sicilia orientale, evento che prima o poi gli studiosi si aspettano, potrebbe avere ripercussioni sulle nostre coste, vista la distanza relativamente modesta dalla zona epicentrale.
 
 

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Figura 1
 

 

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Figura 2
 

 

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Figura 3
 

 

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Figura 4
 

 

La propagazione delle onde
 

Clicca per ingrandire l'immagineFig.5-01
La situazione dopo 10 minuti

 

Clicca per ingrandire l'immagineFig.5-02
La situazione dopo 1 ora

 

Fig.5-03Clicca per ingrandire l'immagine
La situazione dopo 2 ore

 

Clicca per ingrandire l'immagineFig.5-04
La situazione dopo 3 ore

 

Clicca per ingrandire l'immagineFig.5-05
La situazione dopo 4 ore

 
 
 
 

 

 
 
 

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