Sismologia

Cambiamenti chimici nelle acque sotterranee precedono i terremoti in Islanda? Nuovo Studio

Campioni di acqua dai pozzi artesiani rivelano importanti informazioni.

Il Nord dell'Islanda è una terra in cui il calore geotermico attivo in profondità, sotto la crosta, scioglie la neve e la terra coronandola di vapore.

Ora, una nuova ricerca dimostra che le acque sotterranee tumultuose sotto la nebbia a nord dell'Islanda potrebbe essere la chiave per prevedere i terremoti futuri nella regione. In un nuovo studio presentato al convegno autunnale della Geophysical Union 2015 , i ricercatori hanno scoperto che le concentrazioni di minerali disciolti nelle acque sotterranee sono nettamente aumentate prima di due grandi terremoti nel nord dell'Islanda, forse per offrire una strategia di previsione dei terremoti.

La nazione dell'isola d'Islanda è divisa in due lungo il confine tra due placche continentali: la placca eurasiatica a est e la placca nordamericana a ovest. Nella parte settentrionale dell'Islanda, nei pressi di questo divario, si trova la zona di frattura sismicamente attiva di Tjörnes.

Dal 2008, gli scienziati dell'Università di Stoccolma hanno prelevato campioni di acqua dai pozzi artesiani nei pressi della zona di frattura ogni settimana. Nel periodo 2008-2015, i ricercatori hanno visto che la quantità di sodio e silicio disciolti in acqua sono stati in costante diminuzione, ad eccezione di due aumenti drastici, "uno nei primi mesi del 2012 e uno a fine 2013", spiega Margareta Andrén, un neolaureato della Scuola di Ricerca per gli insegnanti all'Università di Stoccolma e autore principale dello studio. Ogni volta l'incremento è stato seguito a distanza da quattro a sei mesi da un terremoto di magnitudo 5 o superiore. Studi precedenti hanno trovato collegamenti tra le concentrazioni di minerali nelle acque sotterranee e i terremoti, ma hanno avuto difficoltà a stabilire una correlazione. Alcuni avevano solo un terremoto nel loro set di dati, o non hanno misurato le acque sotterranee abbastanza a lungo per eliminare le fluttuazioni di sfondo nei minerali e ioni.

Il Tjörnes è una zona di frattura sismicamente molto attiva, e la squadra sapeva che seguendo le acque sotterranee lì, le probabilità di ottenere un terremoto nel loro set di dati era molto alto, e infatti ne hanno ottenuti due.

Andrén e il co-autore Alasdair Skelton hanno pubblicato in dettaglio, in un articolo su Nature Geoscience del settembre 2014, alcuni dei loro risultati, ma avevano ancora domande senza risposta. Perché i livelli di sodio e silicio erano diminuiti nel corso del tempo? Che cosa ha causato i il cambiamento dei livelli di minerali nell'acqua prima del terremoto?

Per rispondere a queste domande, la squadra di Andrén ha prelevato 20 carote (carotaggi) tagliate dalle pareti del pozzo tra i 36 e i 96 metri di profondità, utilizzandole per esaminare la composizione di silicati vicino alle naturali prese dell'acqua nei pozzetti. Hanno trovato prove che la labradorite, un tipo comune di feldspato vulcanico, veniva ricostruita per analcime, un processo che si produce normalmente in presenza di acqua. "Questo potrebbe spiegare la diminuzione di sodio e silicio nel corso dello studio", ha spiegato Andrén. "Ma prima di un terremoto, i canali di base a terra si curvano", ha spiegato Andrén. Lo spostamento del terreno potrebbe aprire nuove aree nelle acque sotterranee, causando più reazioni innescate dall'acqua. L'acqua dalle antiche falde più profonde potrebbe anche essere mescolata con quella più recente vicino alla superficie. Questo afflusso di nuova acqua potrebbe spiegare i cambiamenti chimici prima del terremoto, secondo l'autore.
Indipendentemente da ciò che ha causato l'aumento, Andrén è fiducioso che i cambiamenti minerali nelle acque sotterranee possono precludere i terremoti in questa parte dell'Islanda, e forse in altre parti del mondo.

"Aver trovato riscontro dei due terremoti ci rende molto fiduciosi nei nostri dati", ha detto Andrén. " Questo non significa che siamo in grado di prevedere i terremoti ... ancora. Abbiamo bisogno di più campioni per farlo."

Ali Dorate

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