La crosta terrestre si sta spezzando sotto il Pacifico: il fenomeno rilevato in una pericolosa zona sismica
Innanzi alla costa del Canada si trova la zona di subduzione di Cascadia, una delle aree sismiche più pericolose del continente americano e del mondo, che potenzialmente può innescare violentissimi terremoti di magnitudo 9.0 e tsunami con onde alte 30 metri. Proprio qui, grazie a un innovativo studio condotto con una nave da ricerca, gli scienziati hanno scoperto che la crosta terrestre si sta letteralmente spaccando in pezzi, un processo che aumenta in modo significativo la nostra comprensione delle zone di subduzione, in particolar modo sulla loro fine. Dal nuovo studio è emerso che la “morte” di queste regioni attive non avviene attraverso un unico, grande evento, ma a ‘episodi', con una frammentazione progressiva – ciascun pezzo richiede milioni di anni per staccarsi – fino a quando non si ferma la subduzione. In futuro queste osservazioni potrebbero aiutarci a comprendere meglio il rischio sismico in aree particolarmente critiche come quella di Cascadia.
Ma cosa sono le zone di subduzione? Come spiegato dalla dottoressa Mara Tiberti dell'Istituto Nazionale di Geologia e Vulcanologia (INGV), la subduzione “è il processo per cui una placca può scorrere sotto un’altra se lungo il margine di contatto avviene compressione”. “La placca inferiore – prosegue l'esperta – può scendere all’interno del mantello (così viene chiamato lo strato sotto la crosta) per alcune centinaia di chilometri. In parole semplici, le zone di subduzione sono quelle in cui una placca tettonica scivola sotto un'altra. La crosta terrestre che “galleggia” sul mantello semi-solido non è infatti composto da un unico grande blocco, ma da pezzi collegati gli uni agli altri, che possono scontrarsi, sfregarsi, allontanarsi e, appunto, scivolare uno sotto all'altro.
Al largo dell'isola canadese di Vancouver, c'è una delle zone di subduzione più importanti della Terra, quella di Cascadia, dove sono coinvolte ben quattro placche tettoniche: la placca nordamericana, la placca Juan de Fuca, la placca Explorer e la placca Pacifica. Le prime tre sono coinvolte nella subduzione, con quelle Explorer e Juan de Fuca che scivolano sotto la nordamericana. È proprio analizzando a fondo cosa sta accadendo in questa regione attiva che gli scienziati hanno osservato come “muore” una zona di subduzione. È un processo inevitabile, altrimenti le placche continuerebbero ad accumularsi le une sotto le altre cambiando radicalmente ciò che sappiamo su processi geologici come la deriva dei continenti, la formazione di vulcani, terremoti e altro ancora. A condurre lo studio è stato un team di ricerca internazionale guidato dagli scienziati dell'Università Statale della Louisiana e del Lamont-Doherty Earth Observatory dell'Università Columbia, che hanno collaborato a stretto contatto con i colleghi di vari istituti: fra quelli coinvolti l'Università Auburn, l'Istituto per la Geofisica dell'Università del Texas di Austin, l'Università Dalhousie di Halifax (Canada) e altri.
I ricercatori, coordinati dal professor Brandon Shuck hanno rilevato ciò che sta accadendo nella zona di subduzione di Cascadia dopo aver condotto una spedizione nel 2021 chiamata Cascadia Seismic Imaging Experiment (CASIE21) e finanziata dalla National Science Foundation (NFS). In parole semplici, i ricercatori hanno bersagliato di onde sonore quest'area da una nave da ricerca e hanno raccolto gli “echi” attraverso un grande dispositivo scientifico lungo 15 chilometri. Grazie a questi dati e quelli relativi ai terremoti hanno creato una mappa 3D estremamente dettagliata della faglia, facendo emergere la frammentazione della crosta terrestre nella zona di subduzione. “Avviare una zona di subduzione è come cercare di spingere un treno in salita: richiede uno sforzo enorme, ma una volta in movimento, è come se il treno stesse correndo in discesa, impossibile da fermare. Per fermarlo serve qualcosa di drammatico: in pratica, un incidente ferroviario”, ha spiegato in un comunicato stampa il dottor Shuck. Ciò che hanno osservato mette in evidenza che tipo di ‘incidente' si sta verificando. “Invece di spegnersi all'improvviso, la placca si sta lacerando pezzo per pezzo, creando microplacche più piccole e nuovi confini. Quindi, invece di un grande incidente ferroviario, è come guardare un treno che deraglia lentamente, un vagone alla volta”, ha aggiunto l'esperto, sottolineando che è la prima volta che si comprende chiaramente come sta “morendo” una zona di subduzione.
In pratica, mentre le placche scivolano sotto vengono “tagliate” in pezzi di varie dimensioni, lungo una lunghissima frattura in cui ci sono regioni ancora sismicamente attive e altre no, perché sono staccate definitivamente e dunque non più soggette all'attrito delle rocce che dà vita ai terremoti. I margini delle placche vengono accuratamente sezionati dal processo, come se fossero tagliati da gigantesche forbici naturali, fin quando lo scivolamento, a causa delle continue frammentazioni, non viene progressivamente fermato, facendo terminare la subduzione.
Studiare nel dettaglio questo processo potrebbe aiutarci a comprendere meglio i rischi di una delle zone sismicamente attive più pericolose al mondo. L'ultimo grande terremoto nella regione ci fu nel 1700 e si ritiene che possa esserci un ciclo di grandi fenomeni ogni 400-500 anni, quindi potremmo non essere molto distanti da un evento catastrofico. I dettagli della ricerca “Slab tearing and segmented subduction termination driven by transform tectonics” sono stati pubblicati su ScienceAdavances.
