Nella faglia di Gofar i terremoti sono prevedibili, svelato il mistero: “Barriere di roccia fanno ripetere il ciclo”
Com'è ampiamente noto e sottolineato a più riprese dall'INGV, i terremoti non possono essere previsti. I sismologi sono a caccia da decenni di anomalie, schemi e altri elementi nel sistema della crosta terrestre che possa aiutare a prevedere un sisma, in particolar modo uno potente e distruttivo di magnitudo significativa, ma tutti gli indizi raccolti sono sfociati in un nulla di fatto. Ad oggi, non c'è modo di poter prevedere un sisma. Ma come per tutte le regole, abbiamo l'eccezione. C'è infatti un luogo nel cuore dell'Oceano Pacifico, al largo della costa occidentale dell'Ecuador, in cui i sismi si ripetono con una ciclo da “orologio svizzero”. Ogni 5-6 anni, da circa 30 anni, la faglia di Gofar innesca terremoti di magnitudo 6.0 (circa) più o meno negli stessi punti. Uno schema che si ripete con una regolarità davvero sorprendente, nell'ambito della sismologia. Ora, grazie un approfondito studio pubblicato su Science, i i ricercatori sono riusciti a far luce su ciò che avviene in questa faglia sottomarina lungo la Dorsale del Pacifico Orientale, a 1.600 chilometri dalla costa del Paese sudamericano.
A svelare il mistero della regolarità sismica della faglia di Gofar, una faglia trasforme che collega le placche tettoniche del Pacifico e di Nazca, è stato un team di ricerca statunitense guidato da scienziati dell'Università dell'Indiana, che hanno collaborato a stretto contatto con i colleghi di molti istituti. Fra quelli coinvolti l'Istituto di Oceanografia Scripps dell'Università della California; il Centro di scienze sismiche del Servizio geologico degli Stati Uniti (l'US GS, che ha appena scoperto un enorme deposito di litio sotto i Monti Appalachi); il Dipartimento di Scienze della Terra e dell'Ambiente del Boston College; il Dipartimento di Geologia e Geofisica del Woods Hole Oceanographic Institution e molti altri. I ricercatori, coordinati dalla professoressa Jianhua Gong, docente presso il Dipartimento di Scienze della Terra e dell'Atmosfera dell'ateneo dell'Indiana, hanno risolto questo enigma decennale dopo aver studiato a fondo la faglia in due periodi, nel 2008 e nel 2019-2022, dopo aver calato sul fondale marino appositi sismometri. Grazie a questi strumenti sono riusciti a raccogliere dati prima, durante e dopo i terremoti di magnitudo 6.0 che si sono scatenati nell'arco di 12 anni, come ampiamente previsto dal ciclo della faglia. Che cosa hanno scoperto?
Tutto ruota attorno alla presenza di due tratti di roccia che gli studiosi chiamano barriere. Si tratta di veri e propri cuscinetti che riescono a tenere a bada i terremoti sottomarini della faglia di Gofar, frenandoli sempre attorno alla magnitudo sopraindicata. Queste barriere strutturali, di fatto, impediscono che gli eventi sismici si propaghino, isolando il sistema e “chiudendolo” in un ciclo che si ripete con sorprendente linearità. I ricercatori hanno osservato in questi tratti di faglia, prima dell'evento principale, si sviluppano moltissimi piccoli terremoti (microsismi). Queste zone sono caratterizzate da una struttura molto complessa, come una elevata porosità e abbondante infiltrazione di acqua marina, inoltre sono ramificate e hanno delle aperture che permettono movimenti compresi tra i 100 e i 400 metri (che i sismologi chiamano step-over transtensionali).
È questa geometria, di concerto con l'infiltrazione di fluidi, a trasformare le barriere in veri e propri freni naturali dei sismi. Dopo le migliaia di terremoti – tra i quali possono verificarsi anche eventi di magnitudo tra 3.0 e 4.5 – e l'evento principale, la sismicità si arresta di colpo. Durante il terremoto di magnitudo 6.0 si verificano danni strutturali, aumento della porosità, infiltrazione di fluidi e variazioni di pressione dei pori, tutti elementi che sono in grado di assorbire lo stress e fermare la propagazione del sisma. Lo stress poi comincia ad accumularsi nuovamente nel sistema in modo pressoché lineare, fino al prossimo terremoto intenso che segue lo stesso ciclo.
“Questo processo, che gli scienziati chiamano ‘rafforzamento per dilatanza‘, si verifica quando una grande frattura sismica raggiunge la barriera rocciosa: il movimento improvviso provoca un momentaneo blocco della roccia porosa e satura di fluidi, poiché la pressione dei pori, ovvero la pressione dei fluidi intrappolati all'interno della roccia e che si oppone alla pressione di confinamento della roccia stessa, diminuisce bruscamente, arrestando di fatto la frattura prima che possa espandersi”, spiegano gli autori dello studio in un comunicato stampa.
“Queste barriere non sono semplici elementi passivi del paesaggio. Sono parti attive e dinamiche del sistema di faglie, e comprendere il loro funzionamento cambia il nostro modo di pensare ai limiti sismici di queste faglie”, ha spiegato la professoressa Gong. I dati raccolti da questo studio possono aiutare a capire meglio le dinamiche che coinvolgono altre faglie sottomarine e mettere a punto modelli più accurati, soprattutto per quelle che generano terremoti (e conseguenti tsunami) pericolosi per la popolazione. I dettagli della ricerca “Predictable seismic cycles result from structural rupture barriers on oceanic transform faults” sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Science.
