Non è la più forte delle specie che sopravvive, nè la più intelligente, ma quella più reattiva ai cambiamenti (Charles Darwin)

venerdì 1 giugno 2012

I fenomeni sismici

Secondo una leggenda giapponese, i terremoti sono scatenati da Namazu, un pesce gatto gigante che vive sottoterra, solo il dio Kaschima, che protegge il Giappone dai terremoti, lo può immobilizzare sotto un' enorme pietra con poteri soprannaturali.(Istituto di Ricerche sui Terremoti, Università di Tokyo)  

(Post scritto su suggerimento delle Simpatiche Canaglie)

  

"Terremoto" è un termine che evoca immagini di rovine, di sofferenze, di paure. Ma sono immagini emotive che danno una descrizione solo parziale del fenomeno, riducendolo al solo aspetto di qualche tipo di violenza della natura sull'uomo. Sin dall'antichità si è cercato di spiegare la natura di questo fenomeno, a cominciare dalle antiche popolazioni che davano la colpa a miti, divinità e mostri che riversavano la loro rabbia sull'uomo. Oggi sappiamo che la sismicità, è un fenomeno sempre attivo nel tempo, legato ai processi di evoluzione del nostro pianeta. Inoltre i terremoti risultano concentrati in  zone ben precise, e questo porta a cercare la loro origine in particolari strutture della Terra, localizzate nel mantello superiore e nella crosta terrestre.

Il terremoto non è un fenomeno sporadico e casuale: i sismi che si verificano ogni anno in tutta la Terra sono almeno 1 milione ma solo qualche migliaio è abbastanza forte da essere percepito dall'uomo, e solo qualche decina è in grado di causare danni, soprattutto se si verificano in zone abitate. 
Zone sismiche
La maggioranza dei sismi è registrata solo da strumenti molto sensibili, ma è abbastanza evidente che essi sono un evento naturale diffuso come pochi altri. Infatti si manifestano esclusivamente entro certe fasce della superficie terrestre che vengono dette sismicamente attive. Anche se un'area non è a rischio di terremoti non vuol dire che in essa non se ne risentano gli effetti, dovuti al propagarsi delle vibrazioni provenienti dalle zone sismiche limitrofe.
Un terremoto è in effetti una vibrazione della Terra prodotta da una rapida liberazione di energia. Il punto in cui l'energia si libera, all'interno della Terra è detto Ipocentro o Fuoco. Da esso l'energia si propaga per onde sferiche, analogne a quelle sonore che, pur indebolendosi con la distanza, attraversano tutta la Terra, tanto da poter essere registrate dagli strumenti in tutto il mondo.
Le rocce, sottoposte a qualche sforzo, si comportano in maniera elastica deformandosi progressivamente, finchè non viene raggiunto il punto di rottura. Nella massa rocciosa si forma una rottura nel punto più debole e si forma una Faglia. Il movimento dei blocchi di una faglia da luogo alle vibrazioni sismiche. Forze opposte spingono i blocchi di roccia (nella fig. A), finchè superano un punto critico (B) e si spostano provocando lo slittamento dei due blocchi (C).
Movimenti della crosta terrestre e del mantello
Il comportamento delle masse rocciose ai due lati della faglia è simile a quello di un elastico che si deforma, cioè che si allunga e si assottiglia, quando viene teso, e che, lasciato andare, ritorna bruscamente nelle condizioni iniziali. Secondo questo modello, detto del rimbalzo elastico, con ilbrusco ritorno delle masse rocciose all'equilibrio, l'energia elastica accumulata si libera, in parte sotto forma di calore prodotto dall'attrito, in parte sottoforma di violente vibrazioni, che si propagano come onde sismiche dall'ipocentro verso tutte le direzioni. Nella Terra, i movimenti in atto nel suo interno, nella crosta e nel mantello superiore, sottopongono a sforzo volumi enormi di rocce, nelle quali si va via via accumulando energia come deformazione elastica, finchè, superata la resistenza delle rocce, l'energia si libera improvvisamente, provocando il terremoto. Una zona in cui si è appena manifestato il terremoto, raggiunge un nuovo equilibrio ma tornerà ad accumulare nuova energia, fino ad un successivo punto di rottura e al manifestarsi di un' altra crisi simica. L'intero processo è stato descritto come un ciclo, detto ciclo sismico, che si ripete sistematicamente nell'evoluzione geologica di una regione. Questo è molto importante per la prevenzione dei terremoti in una zona a rischio sismico. Infatti si può individuare, per una data regione, notoriamente sismica, il probabile intervallo tra crisi simiche successive e inoltre, come indicato nella cartina geografica di distribuzione dei terremoti, essi si possono verificare solo là dove esistono strutture geologiche in movimento.


PROPAGAZIONE DELLE ONDE SISMICHE

Le onde sismiche si propagano dall'ipocentro in tutte le direzioni ma i movimenti all'ipocentro producono differenti tipi di deformazioni a cui corrispondono diversi tipi di onde. Nella zona posta in superficie, sulla verticale dell'ipocentro, detta epicentro del terremoto, arriva un groviglio di onde di ogni frequenza e velocità. Per questo motivo gli strumenti posti in vicinanza dell'epicentro vanno fuori scala e forniscono registrazioni confuse e non attendibili. Per riconoscere le differenti onde emesse durante un terremoto bisogna allontanarsi dall'epicentro, dove, muovendosi con velocità diverse, esse vengono registrate in tempi successivi. 
Le onde che vengono registrate di seguito sono:
  • Onde P o Primarie: al passaggio di tali onde, le particelle di roccia oscillano avanti e indietro nella direzione di propagazione dell'onda stessa. La roccia subisce rapide variazioni di volume, comprimendosi e dilatandosi alternativamente (Fig. A). Sono le onde più veloci e possono propagarsi in ogni mezzo, nelle rocce più compatte.
  • Onde S o Secondarie: al loro passaggio le particelle di roccia compiono delle oscillazioni perpendicolari alla direzione di propagazione (Fig. B), la roccia subisce variazione di forma ma non di volume e sono più lente delle onde P.  Tali onde non possono propagarsi attraverso i fluidi.
Quando le onde P e S raggiungono la superficie, in parte diventano onde superficiali che si propagano dall'epicentro lungo la superficie terrestre, mentre si smorzano rapidamente con la profondità. Tra queste ricordiamo:
  • Onde di Rayleigh o Onde R (Fig. C): le particelle che compongono la roccia compiono orbite ellittiche in un piano verticale lungo la direzione di propagazione.
  • Onde di Love o Onde L (Fig. D): Le particelle oscillano trasversalmente alla direzione di propagazione.
Le onde superficiali sono più lunghe di quelle interne da cui derivano, si muovono più lentamente e possono percorrere lunghissime distanze, anche fino a compiere più volte il giro della Terra prima di estinguersi.


MISURARE UN TERREMOTO

Gli  strumenti oggi a disposizione, i sismografi, elaborano numerosi sismogrammi che riproducono in scala le oscillazioni subite dal suolo e la "forza" di un terremoto.
Le scale che vengono più usate sono:
  • Scala Richter: che misura la MAGNITUDO cioè l'energia sprigionata durante il terremoto ed è una scala logaritmica. Il massimo valore fin ora registrato è stato 8.6.
  • Scala Mercalli:  è la scala più usata in Europa attualmente, misura i danni e le reazioni delle persone, confrontandola con la scala di intensità. La scala è composta da dodici gradi, da I a XII in base ai danni subiti.

DISTRIBUZIONE DEI TERREMOTI IN ITALIA E NEL MONDO


Gli epicentri risultano allineati secondo fasce ben definite geograficamente e ben caratterizzate da un punto di vista geologico.
Una sismicità significativa, anche se non intensa, con ipocentri superficiali segue il percorso dell'intero sistema di dorsali oceaniche.
Una sismicità molto più intensa si osserva in prossimità delle grandi fosse oceaniche dell'Oceano Pacifico, sia dove queste sono prossime a un continente, sia dove sono affiancate da un arco insulare. Una sismicità analoga si registra nell'arco delle Isole della Sonda e quello delle Antille.
In questi casi gli ipocentri vanno da superficiali a ridosso delle fosse a progressivamente molto profondi.
L'ultima fascia di intensa sismicità segue il percorso delle catene montuose di orogenesi recente, dal Mediterraneo occidentale all'Himalaya, con un ramo che prosegue verso la Cina. La distribuzione dell'attività sismica coincide con le fasce lungo cui agiscono i margini delle placche tettoniche in cui è suddivisa la litosfera. Sono proprio gli sforzi dovuti ai movimenti della litosfera,concentrati lungo i margini delle placche, che provocano continuamente la deformazione di masse rocciose in cui si accumula l'energia elastica che viene poi liberata durante i terremoti.
La forte sismicità associata alle fosse oceaniche è legata alla subduzione di una placca sotto l'altra. Nelle catene montuose di orogenesi recente, nate da collisioni continentali, non si sono ancora esaurite le gigantesche spinte che hanno deformato e fatto saldare tra loro i margini venuti a contatto. E' questo il caso delle catene circum-mediterranee, conseguenza della subduzione della placca africana sotto quella euroasiatica, e delle catene himalayane, in corrispondenza delle quali la placca indo-australiana continua a muoversi e premere contro quella euroasiatica.
L'Italia è una regione in buona parte sismica, in quanto è di orogenesi recente ed è compresa in un settore di crosta terrestre tuttora attivo, soggetto a movimenti e assestamenti.
Sulla base di quello che abbiamo detto, vediamo a cosa è dovuto il terribile terremoto che ha colpito il Nord Italia e l'Emilia, dove ancora si verificano numerose scosse.
La serie di terremoti che ha colpito il Nord dall'inizio dell'anno, raggiungendo il suo apice nel Veronese ed in Emilia, sono entrambi legati al movimento della placca Adriatica.
La  placca Adriatica, secondo gli esperti dell'INGV, spinge verso l'Europa correndo sotto le Alpi, mentre scendendo in direzione Sud la placca ricomincia ad innalzarsi all'altezza del Po, per poi piegare nuovamente sotto l'Appennino, inarcandosi. Un suo movimento può così generare terremoti nella zona di Verona e poi verso il Friuli e le Prealpi, scendendo poi in Emilia Romagna e lungo la dorsale.
E' la morfologia della Valpadana che permette alle onde di propagarsi più velocemente che in altre parti del Paese. Ne è la prova Milano che pur non avendo una locale sorgente di onde sismiche, risente dei terremoti più o meno distanti a causa di un meccanismo di amplificazione. Normalmente l' intensità di un terremoto diminuisce di 2 gradi Mercalli ogni 40 km a partire dalla sorgente, ma nella Pianura Padana, a causa di questo meccanismo di propagazione più efficiente, ci vogliono circa 80 km per ottenere la stessa attenuazione.
Stando alle carte elaborate dal dipartimento della Protezione Civile la zona più a rischio è sicuramente il Friuli in particolar modo tra Prealpi carniche ed Alpi carniche ove il livello di pericolosità è massimo. Livello di pericolosità 2 per le alte pianure friulane, Prealpi bellunesi, Lessinia, alto Garda, Prealpi bresciane, Appennino emiliano-romagnolo e Romagna.

FONTI:
Il globo terrestre e la sua evoluzione, terza edizione Zanichelli
Terremoti al Nord: cause, luoghi e ricordi
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