Big One, rischio di un terremoto catastrofico in California: rilevato stress critico nella faglia di Sant’Andrea
Ore 05:12 del 18 aprile 1906, San Francisco, Stati Uniti. Una fortissima scossa di terremoto di magnitudo 8.3 si abbatte sulla città, danneggiando o distruggendo gran parte degli edifici. I morti nella baia furono circa 3.000. Circa un secolo prima, la mattina dell'8 dicembre 1812, si era verificato un altro fortissimo terremoto nella zona. Le vittime furono decine. In entrambi i casi fu coinvolta la faglia di Sant'Andrea, una delle più pericolose al mondo proprio perché può sprigionare terremoti potenzialmente devastanti in un'area densamente abitata. Oggi vivono decine di milioni di persone entro un raggio di 80 chilometri dalla faglia, e il rischio del cosiddetto “Big One” – ovvero un sisma catastrofico di altissima magnitudo – è reale e concreto.
Com'è noto, non è possibile prevedere i terremoti, ma i risultati di un nuovo studio evidenziano uno scenario assai preoccupante. In un punto specifico della faglia di Sant'Andrea chiamato Cajon Pass, dove si incontra con quella di San Jacinto, i ricercatori hanno osservato, tramite uno specifico modello tettonico, che alcuni segmenti hanno raggiunto un livello di stress critico, il più alto osservato negli ultimi 1.000 anni. Non sappiamo quando questo stress verrà scaricato, liberando un'immensa quantità di energia; sappiamo solo che ci troviamo in una finestra temporale delicata, con un accumulo di stress senza precedenti. Ciò significa che il Big One potrebbe verificarsi da un momento all'altro e senza alcun preavviso, con impatto catastrofico sulle numerose comunità che vivono nell'area. Nel caso in cui dovesse innescarsi, sarebbe coinvolto principalmente il segmento meridionale della faglia, con un impatto maggiore sulle città di Los Angeles, Riverside, San Bernardino e altre.
A mettere a punto il nuovo modello tettonico e a calcolare il livello di stress critico dei segmenti delle faglie di Sant'Andrea–San Jacinto (presso Cajon Pass) è stato un team di ricerca internazionale guidato da scienziati svizzeri dell'Istituto di Fisica dell'Università di Berna, che hanno collaborato con colleghi di vari istituti. Fra quelli coinvolti figurano il Dipartimento di Scienze della Terra dell'Università delle Hawaii a Mānoa, la Scuola di Scienze della Terra e Sostenibilità della Northern Arizona University, l’Earthquake Science Center dello U.S. Geological Survey (Servizio Geologico degli Stati Uniti) e la Scripps Institution of Oceanography dell'Università della California San Diego. I ricercatori, coordinati dalla professoressa Liliane M. L. Burkhard, docente presso la Divisione di Ricerca Spaziale e Planetologia dell’ateneo svizzero, sono giunti alle loro conclusioni dopo aver messo a punto un modello tettonico in grado di simulare in 4D il ciclo sismico nell’area della faglia di Sant’Andrea. Tra i dati impiegati figurano la storia paleosismica millenaria, gli slip rate geologici, il modello viscoelastico Maxwell e altri parametri altamente tecnici.
I ricercatori sottolineano che Cajon Pass è un sito critico per potenziali rotture perché proprio qui si incontrano la faglia di Sant'Andrea (segmenti MOS e NSB1) e quella di San Jacinto (segmento SJB). Si tratta di un vero e proprio punto di svolta sismico, in grado di amplificare la rottura facendola passare da una faglia all'altra, oppure di bloccarla, in base al livello di stress dei singoli segmenti. Ad esempio, nel terremoto del 1812 si verificò una rottura tripartita; in quello del 1857 (un altro fortissimo sisma nell’area) si verificò invece un blocco. Analizzando il livello di stress dei vari segmenti, i ricercatori hanno rilevato una situazione critica, in cui l’accumulo è a livelli record, il più alto riscontrato nei dati storici degli ultimi mille anni, in particolar modo per il segmento SJB.
In base alle simulazioni, i tassi di accumulo riscontrati sono di ~1.8 MPa/100 anni per MOS, ~1.0 MPa/100 anni per NSB1 e ~1.4 MPa/100 anni per il sopracitato SJB, e ciascuno di essi presenta un proprio range di rottura (non un valore preciso). Per i ricercatori siamo nello stesso scenario che innescò il grande terremoto del 1812. Nei vari scenari testati, la rottura e l’innesco del Big One sono possibili, ma – come indicato – non è possibile sapere quando ciò si verificherà nel mondo reale, dato che ad oggi non è possibile prevedere i terremoti.
La professoressa Burkhard e colleghi sottolineano che le rotture di faglia congiunte non sono legate a una soglia fissa, bensì al livello di stress accumulato dai vari segmenti. Al momento il rischio di una grande rottura multi segmento è considerato elevato, ma non è possibile prevederla in modo deterministico. Gli autori dello studio spiegano che il modello messo a punto può essere prezioso non solo per la pianificazione delle emergenze, la valutazione dei rischi e l’urbanistica in un contesto delicato come quello della faglia di Sant’Andrea, ma anche altrove. I dettagli della ricerca “Cajon Pass and the Southern San Andreas Fault System: Earthquake Cycle Stress Accumulation and Present-Day Loading” sono stati pubblicati sul Journal of Geophysical Research: Solid Earth.
