Editoriali Sismologia

Grandi Terremoti, Acqua sotto pressione, e il loro Alto Rischio Distruttivo

I più grandi terremoti si verificano dove le placche oceaniche si muovono sotto i continenti. Ovviamente, l'acqua intrappolata nel confine tra le due piastre ha un'influenza dominante sul processo di rottura del terremoto.

Analizzando il grande terremoto del Cile del 27 febbraio 2010, un gruppo di scienziati del Centro di ricerca tedesco per le geoscienze GFZ e della Liverpool University, hanno scoperto che la pressione dell'acqua nei pori delle rocce che compongono la zona limite di placca assume un ruolo chiave ( Nature Geoscience, 2014/03/28).

Lo stress accumulato prima di un terremoto e l'ampiezza della successiva liberazione dell'energia sismica sono sostanzialmente controllati dall'accoppiamento meccanico tra le due piastre. Gli studi degli ultimi grandi terremoti hanno rivelato che l'estensione laterale della rottura e la grandezza di questi eventi sono fondamentalmente controllati dallo stress accumulato lungo l'interfaccia della piastra di subduzione. Lo stress accumulato e la sua distribuzione trasversale a loro volta dipendono dalla distribuzione e pressione di fluidi lungo l'interfaccia della piastra.

"Abbiamo combinato le osservazioni di varie discipline geoscienza,geodesia, sismologia e petrologia. Inoltre, abbiamo un'opportunità unica in Cile, che il nostro osservatorio naturale ci fornisce con lunghe serie temporali di dati ", dice Onno Oncken, direttore del Dipartimento GFZ di Geodinamica e Geomateriali ". L'Osservazione della Terra (Geodesia) utilizzando la tecnologia GPS e l'interferometria radar, oggi consente una mappatura dettagliata dell'accoppiamento meccanico al confine della piastra alla superficie della Terra. Una immagine complementare delle proprietà delle rocce in profondità è fornito dalla sismologia. I dati dei terremoti producono una immagine ad alta risoluzione tridimensionale di velocità delle onde sismiche e le loro variazioni nella regione di interfaccia della piastra. I dati sulla pressione del fluido e delle proprietà delle rocce, d'altra parte, sono disponibili da misure di laboratorio. Tutti questi dati sono stati acquisiti poco prima del grande terremoto del Cile del febbraio 2010, che ha colpito con una magnitudo M = 8.8.

"Per la prima volta, i nostri risultati ci permettono di mappare la distribuzione spaziale della pressione del fluido con una risoluzione senza precedenti, mostrando come essi controllano il bloccaggio meccanico e il successivo rilascio di energia sismica", continua a spiegare il professor Oncken.

"Le zone di velocità delle onde sismiche mutate, riflettono le zone di accoppiamento meccanico ridotto tra le piastre". Questo Stato sostiene lo scorrimento lungo l'interfaccia del piatto tettonico. A sua volta, l'alto bloccaggio meccanico è promosso in domini di pressione del fluido dei pori inferiori. Sono questi domini bloccati che, in seguito alla rottura durante il terremoto del Cile, hanno rilasciato più energia distruttiva, causando sismica a onde superficiali e tsunami. Gli autori suggeriscono che le variazioni di pressione del fluido dei pori spaziali sono collegati all'acqua oceanica accumulata in una zona di frattura oceanica alterata all'interno della placca oceanica del Pacifico.

Dalla subduzione di quest'ultima sotto il Sud America, i volumi di fluido vengono rilasciati e intrappolati lungo l'interfaccia della piastra sovrastante, portando all'aumento delle pressioni del fluido dei pori. Questo studio fornisce un potente strumento per monitorare lo stato fisico di un'interfaccia di piastra, e prevedere il suo potenziale sismico.

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