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I terremoti: conosciamo il fenomeno

Sempre più spesso si sente parlare di terremoti, pericolosità e rischio sismico. Conoscere a fondo il fenomeno è l’unico modo per potersi proteggere da esso. Quindi, cos’è un terremoto e perché avviene in alcune zone del mondo piuttosto che in altre?

I terremoti, come anche l’attività vulcanica, sono fenomeni naturali endogeni, che hanno origine dall’interno della Terra, infatti sono la prova più evidente del dinamismo terrestre.

Il terremoto (dal latino terrae motu = movimento della terra) è uno scuotimento del suolo dovuto ad un rilascio improvviso di energia accumulatasi in tempi lunghissimi all’interno di una porzione di litosfera. Le rocce costituenti la crosta terreste, soggetta alle forze determinanti i movimenti delle placche, sono sottoposte ad uno stress continuo che ne comporta una deformazione progressiva fino al raggiungimento di un limite di rottura. Raggiunto questo limite, si crea una frattura generante una faglia, lungo il cui piano le porzioni di roccia possono scorrere in direzioni opposte tra loro. Subito dopo la fase di rottura, le rocce, che deformandosi avevano perso il loro equilibrio originario, recuperano il loro volume e la loro posizione vibrando. Secondo il modello del rimbalzo elastico di REID le rocce ai due lati di una faglia si comporterebbero come un elastico che si deforma se viene teso e che, se si rompe, ritorna allo stato di equilibrio originario con movimenti oscillatori. L’energia elastica accumulata durante la deformazione, al momento della rottura, si trasforma in calore, dovuto allo sfregamento delle rocce lungo la faglia,  ed in vibrazioni, appunto le onde sismiche, che iniziano così il loro viaggio all’interno della Terra a partire da un punto (quello di rottura) definito IPOCENTRO. La proiezione verticale dell’ipocentro sulla superficie è detta EPICENTRO (vedi figura 1).

figura 1: faglia, epicentro e ipocentro
figura 1: faglia, epicentro e ipocentro

Esistono tre tipi di onde: due onde di volume, le onde P e le onde S, e le onde superficiali.

Le onde di volume si propagano all’interno della Terra secondo tragitti complessi; la loro velocità e la loro direzione variano a seconda delle caratteristiche fisiche del mezzo attraversato. Tra i diversi strati di roccia si generano fenomeni di rifrazione e riflessioni che allungano notevolmente il tragitto di un’onda verso la superficie.

Le onde primarie P sono le più veloci; sono onde longitudinali (si muovono lungo la direzione di propagazione) che, nel propagarsi all’interno della roccia, la comprimono e la dilatano alternativamente.

Le onde secondarie S sono più lente e hanno movimento trasversale; si muovono secondo piani perpendicolari alla direzione di propagazione, distorcendo la roccia attraversata. A differenza delle onde P, non si propagano nei fluidi.

Raggiunta la superficie queste onde danno origine alle onde superficiali. Queste si muovono più lentamente delle altre e sono responsabili dei danni maggiori. Si suddividono in Onde di Rayleigh (le particelle compiono orbite ellittiche in un piano verticale lungo la direzione di propagazione) e in Onde di Love (le particelle oscillano trasversalmente alla direzione nel piano orizzontale).

Le onde sismiche vengono registrate da strumenti detti sismografi che le traducono graficamente in sismogrammi (vedi figura 2).

figura 2: sismogramma
figura 2: sismogramma

Sulla Terra vi è una fitta rete di sismografi in modo da monitorarne i movimenti. Il confronto dei dati provenienti da più stazioni, relativi ad uno stesso terremoto, permettono di localizzarne epicentro, ipocentro ed intensità.

 

Per valutare l’intensità dei terremoti si usa la scala Richter (1900-1985) o la scala Mercalli (1850-1914) modificata.

La scala Mercalli (1902) assegna un grado ad un sisma in base ai danni che esso ha prodotto sull’ambiente. Nonostante la Mercalli, e le sue successive modifiche, siano usate in gran parte del mondo, è uno strumento poco preciso perché non permette un confronto diretto delle reali intensità dei terremoti. La scala Richter (1935) è stata introdotta per ovviare questo problema. Essa, infatti, misura la magnitudo (l’energia liberata) di un terremoto rapportando il logaritmo decimale dell’ampiezza massima di una scossa e il logaritmo di un sisma campione; non ha divisioni in gradi e non ha limiti inferiori e superiori.

La distribuzione dei terremoti sulla Terra nello spazio e nel tempo viene chiamata sismicità e non è casuale. I terremoti non avvengono ovunque ma nascono in alcune fasce definite sismicamente attive. Esse coincidono perlopiù con i margini di placca, le fosse e le dorsali oceaniche, le catene montuose recenti (es. Gli Appennini) o sono in corrispondenza di zone ad intensa attività vulcanica. Nelle fasce non attive, dette asismiche, si possono comunque risentire gli effetti di sismi provenienti da zone non troppo lontane.

Considerato questo, si può capire quanto possa essere importante una corretta gestione del territorio preventiva e l’educazione della popolazione al fenomeno terremoto ed i rischi connessi ad esso.