Dalla California... all`Irpinia, passando da Assisi: la previsione si

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APPROFONDIMENTI
Scienze della Terra
GUIDA PER L’INSEGNANTE
Dalla California... all’Irpinia,
passando da Assisi:
la previsione si scontra con la realtà
San Francisco e Los Angeles sono megalopoli che sorgono in prossimità di una delle più pericolose strutture
tettoniche del mondo: la faglia di San Andreas che attraversa da Sud a Nord tutta la California. Gli scienziati, e
naturalmente gli abitanti, sono in attesa del cosiddetto
“Big One”, cioè di un terremoto che si prevede disastroso (M=8) e che dovrebbe interessare un segmento della
faglia. Questa ha una struttura molto complessa ed è
associata a numerose altre faglie secondarie che isolano
dei veri e propri blocchi rocciosi che possono accumulare tensioni e muoversi l’uno rispetto all’altro (fig. 1).
A San Francisco, dopo il famoso terremoto del 18
aprile del 1906, non si sono più registrati eventi di una
certa entità fino al 17 ottobre del 1989, quando alle
17.04 un terremoto di magnitudo 7,1 con epicentro
nella località di Loma Prieta (circa 100 km a Sud della
città, sulle montagne di Santa Cruz) provocò crolli e
danni a numerosi edifici e la morte di 62 persone,
Sierra
Nevada
i
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fag
faglia di
Garlock
e
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as
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A
San
Coas
sistemi
montuosi
trasversali
Great
Valley
deserto di
Mojave
Los Angeles
Oceano Pacifico
sistemi
montuosi
peninsulari
Figura 1 Il sistema di faglie associate alla faglia di San Andreas in California isola blocchi rocciosi che possono scorrere
l’uno rispetto all’altro.
Sezione 2
Le rocce e i processi litogenetici
quantità esigua vista la gravità dell’evento. I criteri
antisismici con cui erano state costruite le abitazioni e
le infrastrutture limitarono il numero delle vittime. Si
pensa che il terremoto di Loma Prieta non sia stato il
temuto Big One, poiché ci si aspettava un evento con
forza decisamente maggiore (ricordiamo che la differenza di una sola unità di magnitudo corrisponde a un
terremoto con energia liberata 30 volte superiore).
Qualche anno prima, nel 1985, il servizio geologico
degli Stati Uniti azzardò una previsione di tipo statistico: entro il 1993 un terremoto di magnitudo 6 avrebbe colpito la zona di Parkfield, a metà strada tra Los
Angeles e San Francisco. Considerando un intervallo di
tempo più ampio, la probabilità che l’evento potesse
verificarsi tra il 1988 e il 2018 sarebbe aumentata fino
ad arrivare al 99% (cioè la quasi certezza).
La data più probabile era considerata il gennaio
1988. Questa previsione si basava su dati storico-statistici che mettevano in evidenza una grande regolarità
nella frequenza di terremoti distruttivi nella zona di
Parkfield: 6 scosse con ritorno medio di 22 anni tra il
1857 e il 1966. L’evento, come sappiamo, si verificò
l’anno successivo ed ebbe come epicentro Loma Prieta.
Sono risultati evidenti quindi i limiti della previsione di
tipo statistico: Loma Prieta si trova a metà strada tra
Parkfield e San Francisco e la probabilità che in quella
zona potesse avvenire un terremoto di magnitudo 7
era di oltre tre volte inferiore a quella stimata per
Parkfield, su cui invece si erano concentrati i maggiori
studi (una volta individuata l’area più probabile) per
cercare di prevedere esattamente l’evento tramite lo
studio dei fenomeni premonitori.
Anche gli abitanti di Los Angeles sono “in attesa”
di quello che potrebbe essere un evento catastrofico per
tutto l’agglomerato urbano che ha un’estensione territoriale paragonabile a quella della regione Campania.
Sempre nel 1985 alcuni scienziati tentarono di identificare terremoti del passato in tempi antecedenti la
conquista dell’Ovest (che avvenne a metà circa dell’’800), quando quelle zone erano pressoché disabitate:
si avviarono così i primi studi di paleosismologia,
una disciplina che cerca, tramite lo studio dei sedimenti antichi che sono stati dislocati dal movimento delle
faglie, di risalire sia all’intensità del sisma sia alla posizione dell’epicentro, e di datare l’evento utilizzando il
carbonio-14 sui resti organici eventualmente presenti
nella roccia sedimentaria.
Per il tratto meridionale della faglia di San Andreas,
quello che interessa di più la città di Los Angeles, si era
stimato il 50% di probabilità che un terremoto di
magnitudo 8,3 avvenisse nei successivi 20-30 anni (si
arrivava quindi all’anno 2015).
Per il tratto settentrionale della faglia di San
Andreas, quello che diede origine al terremoto del
1906, ci sono pochi dati paleosismici a disposizione. Si
pensa a un tempo di ricorrenza compreso tra 150 e
300 anni per un terremoto di magnitudo maggiore di
7,5. Dopo il 1906 è seguito un periodo di relativa
calma sismica fino al 1957, quando si sono registrati
terremoti di grado moderato, come era avvenuto nei
decenni precedenti all’evento del 1906. Si pensa quindi che per i prossimi 25 anni si susseguiranno eventi di
magnitudo 6,5-7 che potranno provocare gravi danni
e che precederanno forse un evento più grande.
Il terremoto dell’Irpinia del 23 novembre 1980 fu
uno degli eventi maggiormente documentati da dati
strumentali (magnitudo 6,8, 3000 vittime, danni stimati in 50 miliardi di euro) (fig. 2).
Figura 2 I danni provocati dal terremoto
dell’Irpinia del 1980 (M = 6,8).
In quel periodo infatti si ebbe una rapida evoluzione
della sismologia strumentale e perciò il terremoto poté
essere studiato in modo approfondito e completo.
Soprattutto si studiarono le modificazioni permanenti del suolo e della topografia e le alterazioni dei
regimi delle acque superficiali e sotterranee.
Non sempre, soprattutto in Italia, il movimento delle
faglie è evidente a livello superficiale, ma in questo caso
si individuò in particolare una zona in cui si era attivata
una faglia con orientazione NO-SE, estesa per quasi 40
km tra l’abitato di Lioni (uno dei centri più colpiti, X grado della scala MCS) e il Pantano di San Gregorio Magno;
la scarpata di questa faglia presentava rigetto verticale
di circa 80 cm. Indagini paleosismiche, condotte tramite lo scavo di trincee artificiali, portarono al riconoscimento di 4 paleoterremoti per i quali la relativa dislocazione verticale prodotta era sempre inferiore al metro
(tab. 1). Il tempo di ritorno medio per i terremoti del tipo
1980, causato dal movimento lungo questa faglia, è di
circa 1700 anni. Purtroppo le popolazioni che vivono
sui rilievi dell’Appennino Centro-Meridionale non possono dormire sonni tranquilli: in quelle zone infatti sono
state riconosciute delle microzone interessate da faglie
tuttora attive, e quindi potenzialmente pericolose (fig.
3). Nell’ultimo secolo nell’Appennino meridionale si sono succeduti terremoti
disastrosi con un tempo
aree di pericolosità
di ricorrenza di circa
sismica superiore
all’VIII grado
20-30 anni (1910,
della scala MCS
1930, 1962, 1980).
aree di pericolosità
sismica uguale o
Trento
Un’altra testimoAosta
Trieste inferiore all’VIII grado
Milano
della scala MCS
Venezia
nianza più recente, che
Torino
dimostra come sia imBologna
possibile per ora fare
Genova
Ancona
delle previsioni esatte
Mar Ligure Firenze
sui fenomeni sismici, è
M
Perugia
ar
A
costituita dal terremoL’Aquila
dr
ia
tic
to
che
interessò
o
Roma
Campobasso
l’Umbria e la città di
Bari
Assisi nel settembre
Napoli Potenza
1997. Dopo una serie
Mar Tirreno
Cagliari
di forti scosse che raggiunsero il grado VIII
Catanzaro
della scala MCS, gli
Palermo
esperti ritennero che
Mar Ionio
come in altri casi del
genere, il territorio sarebbe stato interessato
Figura 3 Carta della pericolosità sismica che indi- solamente da scosse
più deboli di “assestavidua le zone maggiormente a rischio.
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APPROFONDIMENTI
Sezione 2 – Le rocce e i processi litogenetici
GUIDA PER L’INSEGNANTE
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Scienze della Terra
APPROFONDIMENTI
mento”. Le previsioni si rivelarono drammaticamente sbagliate: il 26 settembre alcuni
operai morirono sepolti dai
calcinacci della basilica di San
Francesco ad Assisi a seguito
di un’ulteriore forte scossa
inaspettata (fig. 4).
1
2
3
4
Paleosismologia
Evento
Età
(anni)
Rigetto
verticale
(cm)
1
10
80
2
2750-3500
55
3
3500-4400
50
4
4400-6700
85
5
>6700
60
Tabella 1
Figura 4 Carta della pericolosità sismica che individua le zone maggiormente a rischio.Un
documento eccezionale: la sequenza del crollo del soffitto della Basilica di S. Francesco ad
Assisi (1997).
1 Il tanto temuto “Big One”, il prossimo grande
terremoto che dovrebbe colpire la California,
dovrebbe manifestarsi:
a. con una magnitudo di circa 8 della scala
Richter
b. con una magnitudo di circa 7 della scala
Richter
c. con un’intensità dell’ottavo grado della
scala MCS
d. con un’intensità del settimo grado della
scala MCS
2 Il terremoto di San Francisco del 1906 fu
provocato dal movimento:
a. della faglia di San Andreas
b. della parte meridionale della faglia
di San Andreas
c. della parte settentrionale della faglia
di San Andreas
d. della parte centrale della faglia di San Andreas
3 Per il terremoto che colpì l’Irpinia nel 1980:
a. si registrò una magnitudo 6,1 con danni fino
al VIII grado della scala MCS
b. si registrò una magnitudo 7,8 con danni fino
al XI grado della scala MCS
c. si registrò una magnitudo 7,1 con danni fino
al IX grado della scala MCS
d. si registrò una magnitudo 6,8 con danni fino
al X grado della scala MCS
4 Quale fu l’evento inaspettato che si verificò ad
Assisi nel 1997?
a. Non ci furono scosse di assestamento.
b. Non ci furono scosse prima di quella
“principale”.
c. Ci fu un’ulteriore forte scossa dopo quella
“principale”.
d. La scossa si verificò in un’area in cui non
si erano mai verificati scosse sismiche.