ShakeAlert, il sistema di allerta sismico che ha salvato migliaia di vite in Messico

Un sistema di allarme che può avvisare da pochi secondi a qualche minuto prima dell'arrivo delle onde S, le più distruttive in caso di terremoto.

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Nell'immagine: epicentro (punto in superficie sulla verticale dell'ipocentro, vedi testo); fault, frattura, faglia; S-wave e P-wave, onde S e P; sensori sismici distanziati 9-16 km l'uno dall'altro.|Erin Burkett (USGS), Jeff Goertzen (Orange County Register)

Il sisma di magnitudo 7.1 che il 19 settembre 2017 ha colpito Città del Messico ha causato la morte di alcune centinaia di persone: potevano essere migliaia se non fosse stato per due importanti fattori.

 

Il primo: i numerosi edifici antisismici costruiti dopo il terremoto del 1985, catastrofico, di magnitudo 8.9, che causò migliaia di vittime. Il secondo: il sistema di allarme ShakeAlert.

 

Onde P, onde S. ShakeAlert rileva le onde primarie di compressione e lancia l'allarme (sirene, telefoni, sms, internet...) prima dell'arrivo delle onde secondarie ondulatorie, quelle più distruttive. L'intervallo tra il primo e il secondo treno di onde - che in questo caso equivale al tempo utile per mettersi al sicuro - dipende da diversi fattori: ecco in breve su che cosa si basa il sistema.

 

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Simulazione di eventi sismici in prossimità della Faglia di San Andrea: il ritardo tra onde P e onde S aumenta con l'aumentare della distanza dall'ipocentro. Clicca sull'immagine per ingrandirla.

L'energia di un sisma si sviluppa dal suo ipocentro (il punto all'interno della Terra dove inizia a propagarsi la frattura che genera il terremoto) e si propaga attraverso due differenti treni di onde in successione.

 

1: le onde di compressione, o sussultorie, chiamate onde P. Quando arrivano in superficie scuotono il suolo in senso verticale, come fosse il movimento di una fisarmonica. Tale azione viene generalmente ben assorbita dalle costruzioni, soprattutto se antisismiche.

 

2: le onde S, ondulatorie. Mentre si propagano, muovono il suolo come fossero onde del mare, in modo analogo a ciò che si verifica lungo una corda tesa tra due punti quando viene fatta oscillare. Arrivando in superficie scuotono il terreno facendolo ondeggiare fortemente, ed è questo movimento che produce i maggiori danni alle strutture.

 

Questione di secondi. Una caratteristica importante dei due tipi di onde è la loro differente velocità di propagazione. Le onde P viaggiano attraverso gli strati di suolo a una velocità media di 5,5 chilometri al secondo (19.800 km/h!), le onde S più o meno alla metà, 3 km/secondo (10.800 km/h).

 

Se l'ipocentro del sisma è sotto a una città, non importa a quale profondità, la differenza di tempo di arrivo dei due treni di onde è pressoché nulla e un sistema di allarme non avrebbe efficacia. Se però l'ipocentro del terremoto è spostato di alcune decine di chilometri rispetto a un punto di interesse (un centro abitato), l'intervallo tra onde P e onde S è dell’ordine di vari secondi, se non di minuti. L'intervallo di tempo consente di mettere in atto una serie di misure di salvaguardia che possono essere di grande beneficio per la comunità.

 

 

Da un lato infatti, un sistema automatico (sirene e altro) può avvisare la popolazione dell’arrivo di onde S, e può esserci il tempo per lasciare gli edifici o comunque per cercare di mettersi in sicurezza. È quello che è successo a Città del Messico il 19 settembre: ci sono numerosi filmati che mostrano la gente fuggire dagli edifici prima della scossa più violenta.

 

In secondo luogo, l'intervallo di tempo tra onde P e onde S, se ben gestito, consente di mettere in sicurezza elementi delle infrastrutture, per esempio i gasdotti e le linee elettriche, riducendo il rischio di incendi ed esplosioni, o le linee ferroviarie, per evitare incidenti (sono misure d'emergenza tipiche dei Paesi ad altissimo rischio sismico, come il Giappone).

 

Ancora in fase di test. Negli Stati Uniti, nell'arco del prossimo anno ShakeAlert verrà attivato lungo la costa occidentale del Paese: è di queste settimane lo stanziamento di 4,9 milioni di dollari da parte del servizio geologico americano a favore di enti e servizi per implementare l'intero sistema. E questo nonostante ShakeAlert sia ancora in fase di studio, ormai da più di un decennio - finora con pochi fondi per la ricerca e lo sviluppo tecnologico.

 

 

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Le diversità geologiche e morfologiche del territorio italiano potrebbero vanificare l'uso di uno ShakeAlert nel nostro Paese, ma probabilmente vale comunque la pena di sperimentarlo.

ShakeAlert è infatti ancora impreciso, anche se può già contare su di un buon numero di stazioni sismiche lungo la Faglia di San Andrea, e dov'è più implementato dà luogo anche a falsi allarmi. Purtroppo il sistema può però essere testato e sperimentato solamente in "condizioni reali", ossia in zone sismiche: continuando a raccogliere e studiare dati, i ricercatori ritengono di poter arrivare a un'affidabilità del 98 per cento.

 

In Italia. Non ci sono ragioni per non implementare e sperimentare ShakeAlert anche in Italia, salvo forse per via della vastità e della complessa diversità di un territorio oltretutto disseminato da un gran numero di piccoli centri distanti tra loro. Anche in questo caso, però, non c'è una "risposta a tavolino" sul fatto che possa o meno essere efficace nel nostro Paese: bisogna solo iniziare a provare.

27 Settembre 2017 | Luigi Bignami