Come prevedere un terremoto

E’ possibile prevedere un terremoto? Alcuni scienziati ritengono di sì e indicano nei cosiddetti precursori sismici gli eventi e i fenomeni naturali su cui basare una previsione. Per “previsione di un evento sismico” si intende la capacità di prevedere il verificarsi di un terremoto di particolare intensità in una località specifica entro un limite di tempo determinato.

Normalmente possono essere formulate previsioni sismiche di diversi tipi, vale a dire di lungo, medio e breve periodo. Mentre una previsione di lungo periodo consiste nel prevedere il verificarsi di un terremoto con un certo numero di anni di anticipo, una previsione a medio termine può essere fatta da pochi mesi a circa un anno prima. Una previsione a breve termine, invece, è relativa a poche ore o al massimo a qualche giorno prima.

In sismologia le previsioni a medio e breve termine sono molto utili perché possono aiutare a salvare gran parte della popolazione da un eventuale disastro, sia in termini di vite umane che di proprietà.

prevedere un terremoto segni

Alcuni scienziati ritengono dunque che sia possibile prevedere i grandi terremoti attraverso il costante monitoraggio di alcuni fenomeni naturali connessi con gli eventi sismici. Nessuna tecnica, tuttavia, fino ad oggi è ritenuta totalmente affidabile o impeccabile nella previsione di un terremoto. La maggior parte dei metodi e dei modelli matematici utilizzati in sismologia, inoltre, hanno una struttura così complessa da poter essere compresi solo da veri “addetti ai lavori”.

Quelli che elenchiamo qui di seguito sono quindi solo alcuni tra i più semplici precursori sismici studiati quotidianamente dagli scienziati al fine di prevedere un terremoto.

Come prevedere un terremoto: i precursori sismici

1. Anomalie del comportamento animale

E’ ben noto che gli animali sono dotati di alcune percezioni sensoriali diverse da quelle degli esseri umani. Alcuni animali sono cioè in grado di presagire, sentire, vedere e percepire ciò che agli esseri umani rimane celato. Così alcune anomalie del comportamento animale sono in genere considerate un potente precursore sismico. L’analisi del comportamento insolito degli animali prima di un terremoto ha ricevuto ampia notorietà dopo il terremoto di Haichang, in Cina, verificatosi nella provincia di Liaoning il 4 febbraio 1975, previsto con successo proprio grazie all’analisi di questo indicatore.

Anche se pure in quella situazione le fluttuazioni dei livelli delle acque nel suolo e le concentrazioni di radon nei fluidi sono stati tenuti in debita considerazione, il comportamento degli animali non è stato trascurato nel processo di previsione del terremoto. La mattina del 4 febbraio 1975 una moderata serie di scosse sismiche premonitrici ha colpito la città di Haichang e alle ore 14:00 è stato dato l’allarme generale.

Nel giro di sei ore, l’area è stata scossa da un terremoto devastante di magnitudo 7,3, ma quasi tutti i residenti sono stati portati in salvo. I cinesi sono così considerati pionieri in questo campo, per il fatto di aver per primi riconosciuto che le anomalie del comportamento animale che precedono un terremoto possono essere un importante indicatore per prevenire un sisma imminente, soprattutto sulla base dell’accurata previsione del sisma di Haichang del 1975.

come prevedere un terremoto

In Cina la guerra nazionale contro i terremoti era stata lanciata nel 1966 per mezzo di uno slogan efficace che recitava “Meglio un migliaio di giorni senza alcun terremoto che un giorno senza precauzione”. Il rapporto cinese era stato presentato in occasione della riunione intergovernativa convocata presso l’UNESCO, a Parigi, nel febbraio 1976, che ha stimolato un notevole interesse fra gli scienziati.

In precedenza comportamenti anomali da parte degli animali prima di un terremoto erano stati notati anche in altre parti del mondo. In Giappone, ad esempio, un gran numero di ratti sono stati visti entrare ogni giorno in un ristorante di Nagoya City, e improvvisamente scomparire la sera prima del sisma di Nobi del 1891.

Nel 1835 molti cani sono fuggiti dalla città di Talcahuano, in Cile, prima del terremoto che ha colpito la zona e stormi di uccelli volavano verso l’entroterra prima dei terremoti cileni del 1822 e 1835. Le scimmie divennero particolarmente agitate a poche ore dal terremoto del 1972 di Managua in Nicaragua.

Nell’estate del 1969, poco prima del terremoto di Bahai (luglio 1969), i custodi dello zoo Tientsin avevano osservato che i cigni improvvisamente erano volati fuori dall’acqua e ne erano rimasti lontano, una tigre della Manciuria aveva smesso di camminare, uno yak tibetano si era accasciato al suolo, mentre i panda avevano nascosto la testa tra le zampe e iniziato ad emettere strani gemiti. Anche le tartarughe erano irrequiete.

Comportamenti anomali di galline e galli sono stati segnalati prima del terremoto di Ryakya in Giappone avvenuto nel 1896. In Jugoslavia, gli uccelli del giardino zoologico hanno iniziato a lamentarsi prima di un terremoto nel 1963.

Poco prima del terremoto che si è verificato nel 1906 lungo la faglia di Sant’Andrea, in California, cavalli e mucche hanno iniziato a gemere. In altri casi, le mucche che dovevano essere munte divennero inquiete prima dello shock. Muggiti del bestiame sono comunemente riportati dalle fonti al momento della scossa come anche un forte abbaiare di cani, di norma segnalato durante la notte che precede il terremoto.

Una foto del terremoto di San Francisco nel 1906

Una foto del terremoto di San Francisco nel 1906

Comportamenti anomali prima di un evento sismico sono stati notati anche tra gli animali che vivono sottoterra, come serpenti, insetti e vermi, e tra quelli che vivono in acqua, tra cui i pesci. Una enorme quantità di pesci è stata catturata poco prima del terremoto del 1896 sulla costa nord occidentale del Giappone e prima del terremoto di Tango del 1927.

Vaste ricerche sono state portate avanti in tutto il mondo in merito al comportamento insolito degli animali rispetto alla previsione di un terremoto. Cina e Giappone sono stati precursori in questo senso. Anche gli Stati Uniti hanno dimostrato un vivo interesse in questo campo. L’Istituto di ricerca di Stanford, in California, attraverso il ‘Progetto di previsione dei terremoti’ possiede una rete lungo la faglia di Sant’Andrea. Questo gruppo mantiene un orologio sul comportamento di circa 70 specie animali.

Ecco dunque quali sono gli animali il cui comportamento può essere facilmente osservato dagli abitanti delle città al fine di riuscire a prevedere un terremoto: scarafaggi, corvi, cani, asini, anatre, uccelli, rane, oche, capre, cavalli, topi, scimmie, maiali, piccioni, ratti, pecore, scoiattoli, cigni e serpenti.

Un gruppo di ricerca sismica attivo presso l’Istituto di Biofisica, in Cina, alcuni anni fa è giunto infine alle seguenti conclusioni dopo una vasta indagine del comportamento animale prima di un evento sismico:

  • la maggior parte degli animali mostra una maggiore agitazione prima di un terremoto
  • il tempo di precursore varia da pochi minuti a diversi giorni, con una maggiore irrequietezza entro le 11 ore, che diventa ancora più marcata circa 2 o 3 ore prima del terremoto. In generale, i tempi precursori di vari animali sono per lo più compresi entro le 24 ore prima del terremoto
  • queste osservazioni sono state notate prevalentemente in zone vicino a faglie attive e nella regione epicentrale
  • un comportamento anomalo degli animali viene osservato durante terremoti di magnitudo 5 o più
  • una risposta intensiva si può notare con l’aumento dell’intensità dei terremoti stessi.

2. Composizione chimica delle acque sotterranee

E’ stata osservata la presenza di una composizione chimica anomala nelle acque sotterranee delle regioni sismicamente attive di Tadzhik e dell’Uzbekistan. Queste osservazioni hanno prodotto i seguenti risultati:

  • i livelli di concentrazione dei minerali disciolti e dei componenti gassosi è rimasto pressoché costante durante il periodo di attività sismica
  • un sensibile aumento della concentrazione dei minerali disciolti è stato notato da 2 a 8 giorni prima di un terremoto. Variazioni di livello dell’acqua sotterranea, della pressione dell’acqua artesiana, dello scarico delle fonti e della temperatura delle acque sotterranee sono state notate durante tutto questo periodo
  • dopo il terremoto, le anomalie nelle concentrazioni dei componenti gassosi e minerali scompaiono.

3. Variazioni dell’emissione termica (radiazione infrarossa) della crosta terrestre e delle condizioni meteorologiche (temperatura)

Sembra che ci sia qualche relazione tra la temperatura e i terremoti. Un notevole aumento della temperatura tra i 10 ° C e 15 ° C è stato riferito prima dei terremoti di Lunglin, in Cina (1976) e Przhevalsk, in Russia (1970). Le zone epicentrali di questi terremoti, in cui sono state effettuate le rilevazioni, si trovano comprese tra i 10 e i 30 km, e i periodi precursori sono stati di 42 e 72 giorni rispettivamente.

4. Livello dell’acqua nel suolo

Ci sono drastici cambiamenti nel livello dell’acqua in diversi pozzi poco prima di un forte terremoto. C’è stato un calo del livello dell’acqua pochi giorni prima del terremoto di Nankai in Giappone (1946). Un innalzamento del livello dell’acqua tra i 3 i 15 cm è stato segnalato prima degli eventi sismici di Lunglin (Cina) e Przhevalsk (Russia).

Allo stesso modo, il livello dell’acqua è aumentato di 3 cm poche ore prima del terremoto in Meckering in Australia (1968). In Cina è stato osservato invece un aumento del livello dell’acqua nei pozzi prima di terremoti di Haicheng (1975), Tangshan (1976), Liu- Quiao e Shanyin (1979).

Esperimenti sulle variazioni del livello dell’acqua sono stati condotti presso le Isole Kurili per prevedere terremoti di intensità 4 e più sulla scala Richter. A questo scopo sono stati utilizzati pozzi di profondità compresa tra i 410 e i 670 metri situati a distanze epicentrali di massimo 700 km.

crosta terrestre terremoto

Si tratta di una tecnica efficace per osservare la deformazione della crosta terrestre. Il modello su cui si basano le previsioni dei terremoti mostra che tra 3 e 10 giorni prima di un terremoto, il livello dell’acqua comincia a scendere. Dopo un breve periodo, inizia a salire quando il terremoto si è concluso.

5. Concentrazione del gas radon e variazioni della composizione chimica della crosta terrestre

Il radon è un gas radioattivo che viene scaricato dalle rocce prima di un terremoto. Una volta discioltosi nelle acque di faglia e di pozzo la sua concentrazione, di conseguenza, aumenta. Per questo motivo anche questo fenomeno viene indicato come precursore sismico. Tale aumento è stato segnalato a Tashkent nel 1972,  dove l’aumento di concentrazione – variabile tra il 15 e il 200 per cento – è stato notato da 3 a 13 giorni prima del sisma.

In Cina, un aumento compreso tra il 50% e il 70% della concentrazione di radon è stato segnalato rispettivamente 18 e 6 giorni prima del terremoto di Tangshan (1976) e Luhuo (1973) nelle stazioni di Langfang e Guzan che si trovano tra 130 e 200 km dall’epicentro. Nel 1995 è stata riferita una correlazione con le anomalie di radon in quattro siti di Kangra e in un sito di Amritsar in concomitanza con la comparsa del terremoto di Uttarkashi (1991).

6. Livello dei pozzi di petrolio

Anche il livello dei pozzi di petrolio può essere utilizzato come indicatore nel monitoraggio antisismico. Fluttuazioni su larga scala dei flussi dei pozzi di petrolio prima dei terremoti sono stati segnalati in Israele, nel Caucaso settentrionale e in Cina. Questi terremoti si sono verificati rispettivamente nel 1969, nel 1971 e nel 1972 e hanno dato luogo a un aumento del flusso di petrolio prima del loro verificarsi.

È stato suggerito che quando lo stress tettonico si accumula ad un certo livello della crosta, la pressione del greggio all’interno degli strati cuscinetto raggiunge il suo punto di rottura causando la fuoriuscita dell’olio dai pozzi petroliferi.

7. Seismic Gap o intervallo temporale sismico

Il cosiddetto Seismic Gap consiste in una regione dove l’attività sismica è inferiore rispetto al relativo distretto posto lungo i margini di placca. Il sismologo sovietico Fedotov ha studiato i dati sismici di 12 grandi terremoti che hanno scosso il nord del Giappone tra il 1904 e il 1963. Tracciando la dimensione di ogni zona colpita dalle scosse, ha trovato che ogni segmento del sisma confinava con quello contiguo, senza sovrapposizioni, come se ogni profonda crepa fosse arginata da una barriera alle estremità della zona di frattura.

Ogni grande terremoto è cioè avvenuto in un segmento che era rimasto tranquillo negli ultimi 39 anni o giù di lì. Fedotov ha previsto che quei segmenti che erano rimasti immuni per qualche tempo sarebbero stati colpiti dal terremoto, prima o poi. Tre di questi blocchi nell’isola di Kurile sono poi effettivamente stati colpiti proprio dove, secondo Fedotov, era probabile un evento sismico.

prevedere un terremoto

Sulla base di questa teoria il Dr. Kiyo Mogi di Tokyo è riuscito a prevedere un paio di terremoti in Giappone. Tre geofisici – Masakazu Ohtake, Tosimatu Matumoto e Gary V. Latham – a lavoro presso il Marine Science Institute dell’Università del Texas avevano previsto un forte terremoto nel sud del Messico intorno alla città di Puerto Angel sempre sulla base della teoria del gap sismico. Il 29 novembre 1978 un forte terremoto di magnitudo 7.9 della scala Richter con epicentro a un chilometro dal sito predetto ha colpito la zona.

8. Scosse sismiche premonitrici (foreshocks)

Generalmente, i grandi terremoti sono preceduti da urti minori conosciuti come scosse sismiche premonitrici. Queste scosse forniscono dati importanti rispetto al verificarsi di un forte terremoto. Alcuni terremoti sono stati predetti correttamente proprio sulla base dello studio dello sciame sismico. Oltre al comportamento insolito degli animali, il terremoto di Haichang in Cina (4 febbraio 1975) è stato previsto studiando l’aumento della sismicità dal mese di dicembre 1974 al febbraio 1975.

Il terremoto di Oaxaca, in Messico, nel novembre del 1978 è stato previsto con successo sempre sulla base dell’analisi delle scosse sismiche premonitrici. Le scosse sono state rilevate da pochi giorni a un mese prima, con l’aiuto di stazioni sismiche a stretto contatto situate nell’Himachal Pradesh per diversi terremoti come quello di Anantnag (1967), Dharmasala (1968), Kashmir (1973), Kinnaur (1975) e altri. Il terremoto di Uttarkashi  del 20 ottobre 1991 è stato preceduto da scosse il 15 e 16 ottobre con magnitudo maggiore di 3.5 punti su scala Richter.

Il più recente terremoto di Bhuj, del 26 gennaio 2001, è stato proceduto da scosse nel dicembre 2000. Ma ci sono alcuni terremoti che non  sono proceduti da tale fenomeno. Pertanto questo non è un metodo impeccabile e deve essere completato da altri metodi di previsione.

9. Cambiamenti nella velocità dell’onda sismica

Sappiamo che P, S e L sono le onde che hanno origine da un terremoto. P e S sono chiamate onde di corpo perché viaggiano attraverso il corpo della terra, mentre le onde L sono note come onde superficiali perché si muovono lungo la crosta della terra. Le onde P sono più veloci rispetto alle onde S e raggiungono i sismografi prima.

L’intervallo di tempo tra l’arrivo delle onde P e S viene chiamato intervallo temporale sismico. I sismologi russi hanno scoperto che questo tempo comincia a diminuire in modo significativo nei giorni, settimane e anche mesi prima del terremoto. Ma poco prima del terremoto torna alla normalità. Un periodo di anomalia nella velocità delle onde presagisce dunque un terremoto più grande.

precursori sismici

Prendendo spunto dai russi, Lynn Sykes, Scholz e Aggarwal hanno condotto in laboratorio esperimenti su campioni di roccia nel 1973. Questi esperimenti hanno mostrato variazioni anomale del rapporto tra la velocità delle onde P e S prima del terremoto. Questo rapporto è espresso come V p / V s . 

Una diminuzione simile nel rapporto di trasmissione è stato segnalata prima del sisma di Haichang (4 febbraio 1975), Songpan-Perigwu (16 Agosto 1966) e di alcuni terremoti in Cina. In Giappone, una diminuzione che va dal 7 a 40% del rapporto di velocità è stata registrata da 50 a 700 giorni prima dei principali terremoti. A Teheran una diminuzione del 14% della velocità è stata segnalata da 1 a 3 giorni prima dei tre terremoti del 1974.

Se i sistemi GPS si trovano lungo le faglie attive note, è possibile monitorare i movimenti delle faglie o le interruzioni nella crosta terrestre. Sebbene nessuna previsione precisa può essere fatta circa la posizione e la grandezza di un terremoto, i movimenti minori sono indicazione di un terremoto imminente perché riflettono la forza proveniente da sotto la crosta terrestre.

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