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Un nuovo modello migliora le previsioni dei terremoti

Alcuni geoscienziati hanno sviluppato una nuova equazione per prevedere meglio quando e dove potrebbero verificarsi i terremoti.

Ricerca di base

I terremoti sono difficili da prevedere, il che rende difficile organizzare le evacuazioni prima che accadano per evitare perdite considerevoli di vite umane. Tra il 2000 e il 2019, secondo il sito U.S. Geological Survey, i terremoti hanno causato la morte di oltre 800 000 persone in tutto il mondo. Anche se un terremoto può essere registrato da una rete sismografica, non è possibile individuare con precisione dimensioni, ora e luogo di un possibile terremoto. E se ci fosse un nuovo modo per migliorare la previsione dei terremoti? Parzialmente sostenuto dal progetto DEGASS, finanziato dall’UE, un team di ricercatori ha fatto esattamente questo, producendo un modello matematico che può aiutare i geofisici a prevedere meglio quando e dove potrebbero verificarsi terremoti. Insieme ai suoi colleghi del coordinatore del progetto DEGASS dell’Università di Liverpool e dell’Università di Utrecht, la dott.ssa Sabine A.M. den Hartog del Lyell Centre, una collaborazione congiunta tra l’Università Heriot-Watt (HWU) e il British Geological Survey, ha utilizzato la matematica invece di affidarsi agli esperimenti di laboratorio. Si sono concentrati sulla previsione della forza di attrito: la forza necessaria per provocare il movimento lungo una faglia dei fillosilicati che sono un tipo di minerale sotto forma di sottili placche che si trovano lungo la parte più debole delle faglie della crosta terrestre dove si verificano i terremoti. Un articolo sul sito web dell’HWU afferma: «Gli scienziati dei terremoti spesso ricreano il movimento lungo faglie simulate nei loro laboratori per cercare di capire i processi che avvengono alla microscala che portano ai terremoti. Gli esperimenti hanno aiutato gli scienziati a capire molto meglio il moto delle faglie e i terremoti, ma sono limitati perché è difficile riprodurre le condizioni estreme presenti in profondità nella crosta terrestre attraverso esperimenti di laboratorio». Citata nello stesso articolo, la dottoressa den Hartog osserva che il team «ha formulato una serie di equazioni per prevedere come cambia la forza di attrito dei fillosilicati con un cambiamento di condizioni quale l’umidità o la velocità di movimento della faglia». Sottolinea che la loro tecnica rende «molto più facile per i modellatori simulare il movimento delle faglie in condizioni naturali, compresi i terremoti». La dott.ssa den Hartog ha aggiunto: «Il nostro modello prevede che il movimento lungo le zone di faglia ricche di fillosilicati diventi più difficile con l’aumentare della sua velocità, dato coerente con gli esperimenti. Questo comportamento tende a inibire i terremoti e suggerisce che, mentre i fillosilicati sono deboli e favoriscono il moto silenzioso delle faglie, altri minerali diversi dai fillosilicati sono importanti nel causare i terremoti».

Necessità di altre ricerche

I risultati sono stati pubblicati sulla rivista «Journal of Geophysical Research: Solid Earth». «Mentre in passato sono state proposte numerose spiegazioni qualitative per il basso coefficiente di attrito dei fillosilicati, soprattutto in presenza di acqua, il nostro studio rappresenta un altro passo verso un modello quantitativo, su base fisica». In un articolo dell’HWU, la dott.ssa den Hartog ha commentato che sono necessarie ulteriori ricerche per migliorare il modello. «Non siamo riusciti a spiegare la relazione tra le forze che impediscono lo slittamento delle faglie rispetto a quelle in grado di attivare il movimento delle faglie, quindi c’è ancora parecchio lavoro da fare in questo campo». Il progetto DEGASS (An experimental approach to understand inDuced sEismicity in GAS Shales) si è concluso nel 2017. Ha esaminato «le condizioni e i meccanismi di deformazione della microscala che portano a uno slittamento stabile o instabile delle faglie riattivate negli scisti contenenti gas ricchi di argilla e di quarzo», come spiegato nella scheda del progetto. È detto gas di scisto il gas naturale che si trova all’interno di formazioni rocciose sedimentarie a grana fine e clastiche contenenti argillite o limo. Per maggiori informazioni, consultare: progetto DEGASS

Parole chiave

DEGASS, terremoto, fillosilicato, faglia, crosta

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