Gli studi per prevedere i terremoti

Imparare a conoscere in anticipo quando la Terra tremerà potrebbe essere uno dei regali più belli che l’uomo può fare a se stesso. Ma è possibile? Parola alla scienza.

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Distruzione a Accumoli uno dei paesi devastato dal sisma del 24 agosto 2016.

Imparare a conoscere in anticipo quando la Terra tremerà potrebbe essere uno dei regali più belli che l’uomo può fare a se stesso. E i tentativi in tal senso sono stati numerosi, ma fino ad oggi tutti infruttuosi. Per un verso o per l’altro nessuno ha mai potuto affermare che un sisma sarebbe avvenuto a quell’ora in quel posto con un determinata intensità. E allora qual è il punto della situazione nella previsione dei terremoti?

 

In questo articolo analizzeremo i vari metodi scientifici (e non) che sono allo studio. Con un'importante premessa: nessuno è in grado - come si vedra - di indicare con sufficiente anticipo e precisione dove, come (intensità e durata delle scosse) e quando quando si verificherà un terremoto. Dunque sono metodi che al momento non servono per evitare danni e morti. Per quello sono efficaci soltanto gli interventi strutturali per rendere case e fabbriche più resistenti ai terremoti.

ANIMALI Il più antico sistema utilizzato per prevedere un terremoto è senza dubbio (dopo quello astrologico) quello che analizza il comportamento degli animali. Già nell’antica Grecia si pensava che le particolari evoluzioni degli uccelli fossero un segno degli Dei che per generosità verso gli uomini li inducevano a comportarsi in un certo modo prima di un terremoto.

 

Ma mentre l'astrologia e la mitologia non hanno alcun fondamento scientifico, l'analisi del comportamento degli animali - se fatta con il metodo scientifico - ci può aiutare:  sono realmente numerosi i casi in cui alcuni animali hanno in qualche modo “avvertito” l’avvicinarsi di un terremoto.

 

Poco prima del terremoto del Friuli del 1976, ad esempio, vi fu un canarino che viveva un vita tranquilla nella sua gabbietta, ma la sera del terremoto iniziò a sbattere contro le sbarre della voliera in modo così violento da morirvi. Dopo pochi minuti, raccontò la signora che possedeva il piccolo uccello, si verificò il violento sisma. Si raccontano anche casi avvenuti in Cina dove gruppi di maiali assunsero un comportamento del tutto inusuale all’avvicinarsi di terremoti molto violenti.

 

Ci sono poi narrazioni di strani modi di agire di rettili, anfibi e pesci all’avvicinarsi di un evento sismico. Un caso molto strano è quello verificatosi a San Diego nel 2009, poco prima di un grande terremoto. Sulle spiagge infatti, la gente osservò decine e decine di calamari di Humboldt che di solito vivono a profondità comprese tra i 200 e il 600 m. Che ci facevano fuori dal mare? La loro fuga non poté non essere collegata al terremoto che di lì a poco colpì l’area con epicentro in mare.

 

Vi è poi il caso di Haicheng, in Cina. Nel 1975 un gran numero di serpenti abbandonò le loro tane pochi giorni prima dell’arrivo di un forte terremoto. Il fatto fu particolarmente strano perché i serpenti si risvegliarono dal letargo in pieno inverno e l’abbandono delle loro alcove significò la loro morte per freddo.

 

Ma il caso più eclatante, perché studiato scientificamente, è quel che è successo ad alcuni biologi che stavano studiando una colonia di rospi in prossimità dell’Aquila, proprio alcuni giorni prima del terremoto del 2009. Essi infatti, si accorsero che tutti gli individui di cui stavano studiando il comportamento in quei giorni abbandonarono senza apparente motivo le pozze d’acqua che avevano colonizzato settimane prima. Ciò stava ad indicare che qualcosa che si stava verificando nelle rocce già da alcuni giorni aveva in qualche modo alterato l’habitat delle pozze al punto da far scappare i rospi. Non appena resa nota la notizia intervenne anche la Nasa per approfondire il caso. L’ente spaziale americano infatti, da tempo studia i cambiamenti chimici che si verificano quando le rocce sono poste sotto stress in seguito ai fenomeni che anticipano un terremoto. I sismi infatti, avvengono lungo faglie, ossia fratture della crosta terrestre dove dapprima si accumulano le forze che entrano in gioco in seguito al movimento delle placche in cui è suddivisa la crosta terrestre e dove, poi, si scaricano improvvisamente originando il terremoto.

 

Secondo tali ricerche i cambiamenti che avvengono nella crosta potrebbero certamente influire la chimica di uno stagno. Spiega Friedemann Freund: “Quando una roccia è sottoposta o forze gigantesche può rilasciare particelle cariche dal punto di vista elettrico che possono fluire nelle rocce circostanti. Quando arrivano sulla superficie terrestre reagiscono con l’aria, trasformando le molecole che la compongono in ioni, ossia in particelle elettricamente cariche”. E che gli animali possono percepire.

 

GLI "SFORZI DELLE ROCCE" È un metodo scientifico che viene studiato soprattutto negli Stati Uniti e in Giappone. Si tratta di studiare gli sforzi cui è sottoposta un corpo roccioso all’interno della crosta terrestre per verificare se si trova vicino alla sua possibile rottura. Come si fa? Si esegue una perforazione, si estrae un blocco di roccia (di circa 10-20 cm di diametro) e si studia il “rilassamento” del campione di roccia. Lo si fa attraverso un dinamometro, uno strumento che misura gli sforzi, e in questo modo si rileva di quanto si rilassa il campione di roccia estratto e si capisce di quanto esso era vicino ad una possibile rottura. È un sistema che può andare bene in rocce solide fino a qualche centinaio di metri di profondità. Ma si capisce che per ottenere risultati validi bisognerebbe eseguire perforazioni in continuo.

 

IL "PIANTO" DELLA ROCCIA È una strada che venne intrapresa attorno agli anni Cinquanta. Si definisce pianto di una roccia una “emissione acustica” (ossia di suoni veri e propri) che avviene quando un materiale è sottoposto ad uno sforzo e si deforma. La causa è costituita da fenomeni microscopici che avvengono nei materiali rocciosi. Consistono nella produzione di piccolissime fratture e nella migrazione di irregolarità strutturali dei cristalli. Le onde che si producono non sono percepite dai normali sismografi e quindi sarebbe necessario avere una rete di rilevatori di onde “corte” (tali sono le onde acustiche rispetto a quelle sismiche) in grado di ascoltare le rocce giorno dopo giorno. Purtroppo però le onde acustiche si attenuano velocemente con la distanza e quindi la rete di sismografi acustici dovrebbe essere particolarmente fitta.

 

LE VARIAZIONI MAGNETICHE È noto che al crescere della pressione la magnetizzazione delle rocce diminuisce nella direzione della pressione esercitata e la variazione è di circa l’uno per cento del valore della magnetizzazione stessa per un aumento di circa 100 atmosfere. Se i numeri non vi sono molto familiari e vi siete già persi,  basti sapere che una roccia sottoposta a pressione cambia la magnetizzazione che è presente in essa.

 

Da questo concetto di base i ricercatori stanno cercando il modo per evidenziare quelle variazioni magnetiche che si rilevano in un territorio dovute alla pressione cui sono sottoposte le rocce in prossimità di un terremoto. Il problema è riuscire a distinguerle dalle variazioni magnetiche indotte da ad altri fattori, come quelle dovute all'attività solare o legate a fenomeni di altro tipo.

 

Sono diversi i casi in cui si è notata un’evidente variazione magnetica di una località all’approssimarsi di un sisma. Un caso si verificò nel 1972 in Alkaska in prossimità dell’isola di Sitka. Un altro caso vevve rilevato prima di un terremoto in Russia in prossimità di Tashkent Uzbek. In Cina una variazione molto forte si registrò prima di una violentissimo sisma nel 1975 in prossimità di Haicheng.

 

PRECURSORI NELL'ATMOSFERA Un fenomeno particolarmente vistoso che si può verificare prima di un sisma è la luminescenza dell’aria, ossia, l’innescarsi di fenomeni luminosi nell’aria. Molte volte è stato osservato durante un sisma, ma in alcuni casi è stato un segno precursore. Per esempio è stato precursore del terremoto del Friuli nel 1976. Vi sono indicazioni di tal fenomeno che risalgono a 800 anni fa.

 

La spiegazione dei fenomeni luminosi che si vedrebbero nell’aria poco prima di un sisma è legata, probabilmente, ad un effetto piezoelettrico, che consiste nel produrre delle differenze di potenziale che per scaricarsi innescano delle scariche elettriche, tipo fulmine. Poiché il quarzo è fortemente piezoelettrico è possibile che quando il minerale viene sottoposto a pressioni notevoli inneschi tale fenomeno che a volte produce lampi di luce che salgono fino alla superficie per poi entrare nell’aria.

 

ANCHE L'ACQUA PUÒ PREDIRE La presenza dell’acqua nel sottosuolo è utile nella previsione dei sismi. I segnali che l’acqua ci offre nell’imminenza di un sisma possono essere la variazione del suo livello nei pozzi, l’aumento o la diminuzione della portata delle sorgenti, la variazione dei suoi componenti chimici, l’aumento o la diminuzione della sua temperatura, il suo intorbidimento e la possibile formazione di nuove sorgenti.

 

Queste possibili manifestazioni trovano una spiegazione nel momento in cui una faglia sta per muoversi in quanto due blocchi di roccia in movimento possono far variare il movimento dell’acqua nelle rocce. Tuttavia pur avendo osservato in diversi casi almeno una delle variazioni qui sopra riportate, non si è ancora trovata una relazione precisa tra le variazioni dell’acqua nelle rocce e l’avvicinarsi di un terremoto.

 

RADON Il radon è un gas che si forma dalla trasformazione dell’uranio 238. Rimane intrappolato nelle rocce, finché all’avvicinarsi di un terremoto le microfratture che si formano nelle rocce non lo portano a sfuggire dalla crosta terrestre.  

 

L’utilizzo del radon come precursore di un sisma è tornato prepotentemente alla ribalta poco prima e soprattutto dopo il sisma dell’Aquila del 2009. In quel caso, infatti, Giampaolo Giuliani, un tecnico presso i , incaricato di controllare i rilevatori di radon (la cui radioattività può alterare i risultati degli esperimenti con i neutrini), osservando i sismografi e le oscillazioni di radon ha iniziato a notare delle correlazioni che facevano pensare all'avvicinarsi di un sisma. Secondo Giuliani la sua voce venne sottovalutata e il terremoto fece morti e distruzioni.

 

L’uso del radon quale precursore dei sismi però non è nuova e risale addirittura agli anni Sessanta, quando in Russia si registrò un aumento del contenuto di tale gas prima del sisma del Tashkent (1966). Il radon veniva emesso dalla superficie terrestre in sempre maggiori quantità dal 1961 e all’avvicinarsi del sisma l’incremento fu notevole. Anche in Cina tale strada ebbe successo nel trovare relazioni "aumento di radon-sisma imminente".

 

Da oltre quarant’anni quindi il radon è oggetto di studio da parte di russi, cinesi, giapponesi, americani ed europei, ma bisogna dire che anche in questo caso tuttavia, non si è riusciti a trovare una stretta relazione tra l’aumento del radon e l’arrivo di un sisma. In altre parole talvolta si registra un aumento di tale gas, ma questo non porta poi a un sisma violento.

 

È per questo che con le conoscenze che abbiamo ora, se si facesse evacuare un territorio ogniqualvolta si registra un'emissione  di radon dal sottosuolo, le evacuazioni a vuoto sarebbero molto superiori a quelle necessarie. Con il rischio, psicologico, che a lungo andare la credibilità delle evacuazioni risulterebbe minima. E gli allarmi finirebbero per essere inascoltati.

 

NUBI E TERREMOTI Secondo alcuni geofisici cinesi vi sarebbe un legame tra la forma di alcune nubi, chiamate Earthquake Clouds (Nubi Sismiche), e l’arrivo di un terremoto. Secondo questa ipotesi all’approssimarsi di un terremoto sopra la faglia che originerà il sisma si formerebbero delle nubi che a differenza di quelle vicine rimangono immobili a lungo. Inoltre le immagini termiche riprese al suolo mostrano una temperatura superiore a quelle vicine. La relazione che esisterebbe tra tali nubi e i terremoti, secondo i ricercatori cinesi sarebbe da ricercare nel vapore acqueo sotterraneo, il quale sottoposto ad altissime temperature e pressioni, verrebbe spinto in superficie attraverso varie fessure e salendo di quota si condenserebbe in nuvole. Il lavoro dei ricercatori cinesi avrebbe individuato cinque tipi di Earthquake Clouds. Ma ovviamente, al momento non esiste una metodologia scientifica di previsione basata su queste nubi.

 

ALTRI INDIZI Se volessimo indagare tutte le strade che si stanno perseguendo per prevedere i terremoti sarebbe necessario un libro. Dunque  terminiamo questa cavalcata osservando che tra le altre strade che si stanno percorrendo vi è quella che, studiando statisticamente la distribuzione dei piccoli terremoti (non superiori al 3° Richter), si riuscirebbe ad identificare delle aree all’interno delle quali nell’arco di un numero di mesi tra 3 e 6 si può verificare un terremoto violento.

 

Il metodo è venuto alla ribalta dopo il sisma dell’Emilia Romagna del 20 maggio 2012, quando un gruppo di ricercatori ha fatto sapere che alcune settimane prima dell’evento aveva fatto sapere alla Protezione Civile che in una vasta area dell’Italia sarebbe potuto avvenire un terremoto forte e che l’epicentro dell’Emilia si trovava proprio in quella fascia. Ma nessuno sa dire e spiegare perché un aumento di deboli sismi debba portare in una certa area un terremoto forte.

 

Un’altra strada che si sta percorrendo sono le deformazioni del suolo. Si tratta di tenere sotto controllo la morfologia di un’area sismica, la quale in alcuni casi, prima di un sisma, si deforma in modo sensibile. Un’altra strada sono gli “sciami precursori”. Si tratta di una serie di piccoli sismi che crescendo in frequenza si verificano prima di un grande evento. Tuttavia sono numerosi gli sciami sismici con non portano ad un terremoto forte, ma che si esauriscono così come nascono.

30 Maggio 2012 | Luigi Bignami