Perché si verifica un terremoto e come si misura la sua intensità ?

Il terremoto è forse il cataclisma che incute più timore nella popolazione umana.

Per capire perchè si verifica un terremoto, dobbiamo essere consapevoli che la superfice terrestre, detta anche crosta terrestre, è sempre in lento ma costante movimento.

Per fare un esempio pratico, il continente Africano ogni anno si avvicina all’Europa ad una velocità di 6,5 millimetri l’anno.

La crosta terrestre a differenza di quanto si possa immaginare è molto simile ad un “mosaico” composto da tanti “tasselli” che si spostano lentamente scontrandosi tra loro. I “tasselli” del nostro “mosaico” immaginario, sono nella realtà delle zolle di roccia, definite comunemente placche tettoniche. Lo scontrarsi tra placche tettoniche avviene generalmente in presenza di faglie e crea un accumulo di energia nel sottosuolo generando talvolta piccoli microsismi.

Premessa prima di entrare nel vivo dell’articolo: È importante precisare che la mia professione è l’INFORMATICA.
La mia passione per i terremoti è nata nel 1997, in seguito al sisma che colpì le zone in cui vivo. Questo articolo non ha alcun valore scientifico, ma è il risultato della mia curiosità e del desiderio di comprendere meglio il nostro pianeta e l’universo che lo circonda. Spero che l’articolo sia di vostro gradimento e vi invito a segnalare eventuali inesattezze.

Una faglia è semplicemente una frattura della roccia lungo la quale avviene un movimento tra i due blocchi rocciosi adiacenti.

I movimenti più comuni (denominati tecnicamente faglie a movimento semplice) che posso verificarsi in una faglia sono tre:

1) Faglia diretta (è causata da due placche che si allontanano, le quali per effetto della gravità generano uno scivolamento verticale delle zolle di roccia in direzioni opposte. Un terremoto con tali caratteristiche è comunemente definito TERREMOTO SUSSULTORIO)

2) Faglia inversa (è causata da due placche che si scontrato, le quali scivolano l’una sull’altra. Come per la Faglia diretta, anche in questo caso il TERREMOTO è di tipo SUSSULTORIO)

3) Faglia laterale o trascorrente (è causata da due placche che scorrono orizzontalmente l’una accanto all’altra. Un terremoto con tali caratteristiche è comunemente definito TERREMOTO ONDULATORIO)

Quando l’energia accumulata dallo scontro delle placche tettoniche diviene troppo elevata, le placche cedono rompendosi. Il cedimento genera uno spostamento repentino delle placche tettoniche, le quali sprigionano improvvisamente tutta l’energia accumulata, trasmettendola al sottosuolo sotto forma di onda sismica e quindi di terremoto.

Il punto del sottosuolo dove avviane la “rottura” è chiamato IPOCENTRO, mentre L’EPICENTRO non è altro che la proiezione in superficie dell’IPOCENTRO.

L’IPOCENTRO consente quindi di determinare la profondità dell’evento sismico:

Terremoto superficiali: IPOCENTRO con profondità inferiore ai 70 KM
Terremoto medi: IPOCENTRO con profondità tra i 70 e 300 KM
Terremoto profondi: IPOCENTRO con profondità superiore ai 300 KM

TIPOLOGIE DI SCOSSE: Le scosse di terremoto posso presentarsi in tre modalità differenti.

1) SCOSSA PRINCIPALE – REPLICHE o SCOSSE DI ASSESTAMENTO (mainshock-aftershocks):
Il terremoto avviene improvvisamente, senza mostrare alcun segno di attività sismica, generando una SCOSSA PRINCIPALE di forte entità alla quale seguono SCOSSE DI ASSESTAMENTO di minore intensità.

2) PRECURSORI – SCOSSA PRINCIPALE – REPLICHE (foreshocks – main – aftershocks):
I PRECURSORI sono una serie di scosse di piccola entità che si verificano con frequenza sempre più ravvicinata mano a mano che si avvicina l’attimo in cui avverrà la SCOSSA PRINCIPALE.
Alla SCOSSA PRINCIPALE seguiranno delle classiche SCOSSE DI ASSESTAMENTO.

3) SCIAME DI TERREMOTI (swarms):
E’ la tipologia di terremoti più imprevedibile, dove non è possibile distinguere una SCOSSA PRINCIPALE. Lo SCIAME SISMICO produce infatti scosse di entità molto simili tra loro che si verificano con frequenze non costanti, talvolta molto ravvicinate e talvolta no.

Sfortunatamente non sempre è possibile comprendere a quali delle tre casistiche appartenga un terremoto e il sisma del 1997 ne è una testimonianza.

Il giorno 26 Settembre 1997, alle ore 2:33 una scossa di magnitudo 5.7 colpisce l’Italia centrale.
Le testate giornalistiche e i telegiornali intervistarono tempestivamente i principali esperti del settore, chiedendo se nei giorni successivi ci sarebbero state altre scosse di pari entità o superiori.
La risposta degli esperti, “dettata” dalla casistica storica degli eventi sismici, fu piuttosto avventata, in quanto dichiararono che le possibilità erano prossime allo 0. Contrariamente ad ogni previsione, la mattina stessa alle ore 11:46 avvenne la scossa più distruttiva pari a magnitudo 6.0.

Sebbene la differenza di magnitudo tra 5.7 e 6 sembri marginale, nella realtà l’energia sprigionata dal terremoto delle ore 11:46 (M6) fu di gran lunga superiore alla scossa delle ore 2:33 (M5.7).
Per farvi un esempio pratico, una scossa di magnitudo 5.7 ha un potenziale distruttivo pari a circa 5.350 tonnellate di tritolo fatti esplodere ad una distanza di circa 100KM, mentre una scossa di magnitudo 6.0 equivale ad un’esplosione di ben 15.000 tonnellate di tritolo (curiosità: la bomba atomica di Hiroshima disponeva di un potenziale distruttivo di 13.000 tonnellate di tritolo).

Ora sappiamo come si verifica un terremoto ma non sappiamo come si misura la sua intensità e magnitudo.

Esistono due scale per classificare un terremoto: SCALA MERCALLI e SCALA RICHTER

La SCALA MERCALLI fu ideata da Giuseppe Mercalli, sismologo e vulcanologo nato a Milano nel 1850 e si basa sull’osservazione empirica dei danni causati dal sisma alle strutture create dagli uomini. La SCALA MERCALLI originariamente disponeva di 10 gradi di intensità e solo successivamente nel 1902 venne espansa a 12 gradi dal fisico Adolfo Cancani.

La SCALA MERCALLI come la conosciamo oggi, nota come Scala Mercalli Modificata (MM) venne perfezionata da Charles Francis Richter, padre della SCALA RICHTER.

		TABELLA SCALA MERCALLI
GRADO	SCOSSA	DESCRIZIONE
I	strumentale	non avvertito
II	leggerissima	avvertito solo da poche persone in quiete, gli oggetti sospesi esilmente possono oscillare
III	leggera	avvertito notevolmente da persone al chiuso, specie ai piani alti degli edifici; automobili ferme possono oscillare lievemente
IV	mediocre	avvertito da molti all’interno di un edificio in ore diurne, all’aperto da pochi; di notte alcuni vengono destati; automobili ferme oscillano notevolmente
V	forte	avvertito praticamente da tutti, molti destati nel sonno; crepe nei rivestimenti, oggetti rovesciati; a volte scuotimento di alberi e pali
VI	molto forte	avvertito da tutti, molti spaventati corrono all’aperto; spostamento di mobili pesanti, caduta di intonaco e danni ai comignoli; danni lievi
VII	fortissima	tutti fuggono all’aperto; danni trascurabili a edifici di buona progettazione e costruzione, da lievi a moderati per strutture ordinarie ben costruite; avvertito da persone alla guida di automobili
VIII	rovinosa	danni lievi a strutture antisismiche; crolli parziali in edifici ordinari; caduta di ciminiere, monumenti, colonne; ribaltamento di mobili pesanti; variazioni dell’acqua dei pozzi
IX	disastrosa	danni a strutture antisismiche; perdita di verticalità a strutture portanti ben progettate; edifici spostati rispetto alle fondazioni; fessurazione del suolo; rottura di cavi sotterranei
X	disastrosissima	distruzione della maggior parte delle strutture in muratura; notevole fessurazione del suolo; rotaie piegate; frane notevoli in argini fluviali o ripidi pendii
XI	catastrofica	poche strutture in muratura rimangono in piedi; distruzione di ponti; ampie fessure nel terreno; condutture sotterranee fuori uso; sprofondamenti e slittamenti del terreno in suoli molli
XII	grande catastrofe	danneggiamento totale; onde sulla superficie del suolo; distorsione delle linee di vista e di livello; oggetti lanciati in aria

La SCALA RICHTER fu ideata nel 1935 dal sismologo americano Charles Francis Richter e a differenza della SCALA MERCALLI non si basa sull’osservazione empirica dei danni alle strutture ma necessita di dati strumentali rilevati dai sismografi, i quali permettono di valutare in modo scientifico l’intensità dell’energia liberata da un sisma.
La SCALA RICHTER è basata su una scala logaritmica in base 10, ne consegue che per ogni grado di magnitudine che aumenta, la forza di un terremoto sarà superiore di 10 volte, mentre l’energia liberata di 30 volte.

I valori espressi nella SCALA RICHTER vanno da un minimo di magnitudo 0 a un massimo di magnitudo 10.
I valori espressi in magnitudo, possono essere convertiti in “energia rilasciata” attraverso la seguente formula matematica: E = 10^(M*(3/2)), dove E sta per Energia e M per Magnitudo registrata dal sismografo.

Applicando la formula ad un terremoto di magnitudo 5 Richter otteniamo 10^(5*1.5) pari a 31.622 di energia rilasciata, mentre un terremoto di magnitudo 6 Richter equivale a ben 1.000.000 di energia rilasciata!

	TABELLA SCALA RICHTER
	DESCRIZIONE
0 – 1,9	può essere registrato solo mediante adeguati apparecchi.
2 – 2,9	solo coloro che si trovano in posizione supina lo avvertono; un pendolo si muove
3 – 3,9	poca gente lo avverte come un passaggio di un camion; vibrazione di un bicchiere
4 – 4,9	normalmente viene avvertito; un pendolo si muove notevolmente; bicchieri e piatti tintinnano; piccoli danni
5 – 5,9	tutti lo avvertono scioccante; molte fessurazioni sulle mura; crollo parziale o totale di poche case; alcuni morti e feriti
6 – 6,9	tutti lo percepiscono; panico; crollo delle case; morti e feriti; onde alte
7 – 7,9	panico; pericolo di morte negli edifici; solo alcune costruzioni rimangono illese; morti e feriti
8 – 8,9	ovunque pericolo di morte ; edifici inagibili; onde alte sino a 40 metri
9 – 10	totale allagamento dei territori in questione o spostamento delle terre e numerosissimi morti. Pochi sopravvissuti

Il terremoto più potente mai registrato pari a magnitudo 9.5 Richter (pari a ben 178 miliardi di tonnellate di tritolo) avvenne il 22 maggio 1960 in Cile.

Il nostro pianeta come detto all’inizio dell’articolo è dinamico ed ogni giorno è sottoposto a migliaia di scosse sismiche, di seguito vi mostro una tabella che riassume le frequenze con cui si verificano eventi più o meno significativi.

	Equivalenza tra magnitudo e TNT	TABELLA FREQUENZA SCOSSE
Magnitudo	TNT (Tritolo)
0	15 grammi	circa 8.000 al giorno
1	0,48 chilogrammi
1,5	2,7 chilogrammi
2	15 chilogrammi	circa 1.000 al giorno
2,5	85 chilogrammi
3	477 chilogrammi	circa 130 al giorno
3,5	2,7 tonnellate
4	15 tonnellate	circa 15 al giorno
4,5	85 tonnellate
5	477 tonnellate	circa 2 o 3 al giorno
5,5	2.682 tonnellate
6	15.000 tonnellate	120 all’anno
6,5	85.000 tonnellate
7	477.000 tonnellate	18 all’anno
7,5	2,7 milioni di tonnellate
8	15 milioni di tonnellate	1 all’anno
8,5	85 milioni di tonnellate
9	477 milioni di tonnellate	1 ogni 20 anni
9,5	2,7 miliardi di tonnellate
10	15 miliardi di tonnellate	mai rilevata

Dopo aver letto l’articolo molti si porranno i classici interrogativi:

Un terremoto pari a magnitudo 8 Richter a che grado Mercalli equivale ?

Sebbene alcuni amino accostare i due valori, nella realtà le scale sismiche non sono legate tra loro.
La motivazione è piuttosto scontata e banale; se avvenisse un terremoto di magnitudo 8 Richter nel cuore del deserto non si avrebbero danni a strutture o perdite di vite umane, quindi l’intensità corrispondente alla SCALA MERCALLI sarebbe equivalente al I° Grado Mercalli.

I terremoti posso essere previsti ?

No, attualmente non è possibile prevedere i terremoti, tuttavia grazie alle faglie sismiche è possibile indicare le zone ad alto rischio sismico.

In tutto il mondo sono in corso degli studi relativi al gas Radon, ritenuto da alcuni ricercatori un possibile precursore di eventi sismici. Tuttavia, al momento non esistono prove scientifiche che dimostrino una correlazione effettiva tra il Radon e la previsione dei terremoti.

Il Radon è un gas tossico che deriva dall’uranio e in occasione di eventi sismici può emergere dal sottosuolo in maniera più o meno marcata.

Siamo ormai giunti al termite dell’articolo e per concludere vi riportiamo le regole basilari su come comportarsi in caso di terremoto;

Se vi trovate all’interno di un edificio:

COSA FARE

– posizionarsi sotto lo stipite di una porta posta sotto un muro portante.
– trovare riparo eventualmente sotto ad un tavolo per evitare che detriti ci feriscano.
– se non si hanno vie di fuga immediate rimanere all’interno della struttura sino al termine dell’evento.
– chiudere gli interruttori generali dell’elettricità e del GAS per evitare incendi.
– al termine della scossa uscire dall’edificio per trovare riparo all’aperto in una zona a cielo aperto.

COSA NON FARE

– non precipitarsi sulle scale, in quanto generalmente sono una delle parti più deboli degli edifici.
– non usufruire dell’ascensore, in quanto l’energia elettrica potrebbe venir meno durante eventi sismici.
– non mettersi in viaggio dopo un evento sismico notevole, in quanto il traffico potrebbe essere congestionato.
– non uscire da casa se si abita in centri storici, in quanto tegole, coppi, cornicioni, vetrate potrebbero ferirci.

Per maggiori approfondimenti vi segnaliamo questo bellissimo video pubblicato da Geopop

Realizzazione Articolo: Cristiano Passeri
Realizzazione grafica e immagini descrittive: Cristiano Passeri

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