Cambiamenti climatici

Città finlandese colpita da 26 terremoti di ghiaccio in 7 ore: cosa sono i criosismi

Un team di ricerca internazionale ha determinato che la città finlandese di Oulu è stata colpita da 26 terremoti di ghiaccio (o criosismi) in sole 7 ore a causa di un brusco abbassamento della temperatura, passata da – 12° C a – 29° C. Ecco cosa sono questi fenomeni.
A cura di Andrea Centini
Una frattura nel terreno causata da un terremoto di ghiaccio negli USA. Credit: Twitter / Bryan Bennett
Una frattura nel terreno causata da un terremoto di ghiaccio negli USA. Credit: Twitter / Bryan Bennett
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Cambiamenti climatici

Nel 2016 la città di Oulu nella Finlandia centrale è stata colpita da una impressionante serie di terremoti di ghiaccio, conosciuti anche come terremoti da gelo o criosismi: ne sono stati registrati ben 26 nell'arco di 7 ore, che hanno provocato danni significativi alle fondamenta degli edifici, alle strade e alla pavimentazione. Come spiegato dagli esperti, questi fenomeni sono eventi sismici non tettonici che si scatenano quando l'acqua che filtra nei terreni e nelle rocce si congela e sottopone a un forte stress meccanico l'intero sistema: l'aumento di tensione può arrivare a un punto critico, fino alla rottura improvvisa ed esplosiva, con conseguente rilascio di energia sismica in grado di generare grandi crepe e provocare danni.

Le magnitudo di questi fenomeni non sono assolutamente paragonabili a quelle dei sismi tettonici, tuttavia la loro frequenza sta aumentando nei Paesi scandinavi, in Canada e negli Stati Uniti, in particolar modo negli ambienti artici e subartici. Secondo gli esperti questo incremento è legato ai cambiamenti climatici, che non sono solamente associati a un aumento delle temperature medie, ma anche a repentini e improvvisi crolli, in grado di innescare lo stress termico alla base dei criosismi.

Ad oggi si tratta di fenomeni poco studiati poiché ancora più imprevedibili dei classici terremoti tettonici; possono infatti verificarsi in luoghi del tutto casuali – non esistono zone a rischio criosismico, come quelle a rischio sismico – e molto spesso manca la strumentazione scientifica in loco a catturarne i segnali, prima e dopo la liberazione dell'energia. Ora, grazie a un nuovo studio ad hoc, gli scienziati hanno proposto una nuova metodologia per studiare i terremoti di ghiaccio e calcolarne / prevederne il potenziale rischio.

Gli studiosi si sono concentrati proprio sulla distruttiva sequenza sismica che ha investito la città finlandese nel 2016, determinando con precisione cosa è effettivamente accaduto nel suolo. A condurre lo studio un team di ricerca internazionale guidato da scienziati della Geological Survey Finlandia, che hanno collaborato a stretto contatto con i colleghi della Oulu Mining School dell'Università di Oulu e dell'Università del Colorado di Boulder (Stati Uniti). I ricercatori, coordinati dal professor Jarkko Okkonen, hanno messo a un punto un modello matematico – idrologico che mette in relazione lo stress termico e la liberazione di energia di un criosisma. Si basa su vari fattori, tra i quali la profondità della neve, il tasso di scioglimento della neve e la temperatura del suolo a diverse profondità. Gli autori dello studio hanno determinato che una rapida diminuzione della temperatura può causare uno stress termico “superiore alla tenacità (il grado di resistenza meccanica di un materiale NDR) alla frattura e alla resistenza della miscela suolo-ghiaccio”.

È un tipo di stress legato alle variazioni di temperatura che innescano espansione o contrazione di un materiale, portandolo fino alla rottura esplosiva, come avviene con l'acqua gelata nelle rocce e nei terreni saturi. Quando si verificano i terremoti di ghiaccio si sentono dei veri e propri botti dal sottosuolo, molto simili a sinistri colpi di arma da fuoco. In base ai loro calcoli, il professor Okkonen e i colleghi hanno determinato che i criosismi a Oulu furono innescati da un brusco calo di temperatura, passata da – 12° C a – 29° C, con una repentina riduzione di ben 17° C. Il fenomeno ha sottoposto le rocce sature e il terreno ghiacciato a uno stress meccanico critico cui non hanno resistito, culminato con la liberazione di energia esplosiva e conseguente fratturazione che ha danneggiato edifici e infrastrutture. I dettagli della ricerca “Connection between thermal stress and frost quakes” sono stati presentati presso la European Geosciences Union (EGU) General Assembly 2023.

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