TERREMOTI
E ONDE SISMICHE
Serie
di vibrazioni che si produce nella crosta terrestre in seguito alla rapida
liberazione di energia meccanica gradualmente accumulata nelle rocce. Le
vibrazioni possono avere diversi gradi d'intensità: a volte sono appena
percettibili, in qualche caso, invece, estremamente distruttive. Nel processo
sismico vengono generati sei tipi di onde. Due di essi sono classificati come
onde di volume (vale a dire, si proano all'interno della Terra); gli altri
quattro sono onde di superficie. Le onde di volume si suddividono in primarie o
di compressione (onde P) e secondarie o trasversali (onde S). Le primarie
provocano un'oscillazione delle particelle di roccia in direzione coincidente
con quella della loro stessa proazione, mentre le secondarie provocano
oscillazione perpendicolare alla loro direzione di proazione. Le onde P
viaggiano sempre a velocità maggiore rispetto alle S e pertanto arrivano
prima ai sismografi delle stazioni di osservazione distribuiti in tutto il
mondo.Fin dai tempi antichi la natura dei terremoti è stata oggetto di
studio e di riflessioni: alcuni antichi filosofi greci attribuivano le scosse
all'azione di venti sotterranei, mentre altri le mettevano in relazione a
fuochi divampanti nelle profondità della Terra. Intorno al 130 d.C., il
sapiente cinese Chang Heng, identificando correttamente le scosse come il
passaggio di onde emesse dalla sorgente del terremoto, realizzò un
elaborato vaso bronzeo per registrarne, pur se in modo qualitativo,
l'entità: otto sfere erano collocate in equilibrio instabile nelle fauci
di otto dragoni sistemati attorno al vaso; il transito di un'onda sismica
avrebbe causato la caduta di una o più sfere.Una delle prime teorie
scientifiche moderne sull'origine dei terremoti fu avanzata nel 1859
dall'ingegnere irlandese Robert Mallet. Forse basandosi sulla propria
conoscenza del comportamento di materiali da costruzione sottoposti a tensione,
Mallet ipotizzò che i terremoti si verificassero o per improvviso
rilascio di energia elastica da parte delle rocce sotto sforzo meccanico o per
improvvisa fratturazione.Dopo il 1870, il geologo inglese John Milne
ideò un precursore del moderno sismografo: un semplice pendolo con ago
sospeso su una lastra di vetro annerita fu il primo strumento usato in
sismologia per consentire la discriminazione fra onde sismiche primarie e
secondarie. Il moderno sismografo fu inventato all'inizio del XX secolo dal
sismologo russo Boris Golitzyn. Il suo dispositivo, che utilizzava un pendolo
magnetico sospeso tra i poli di un elettromagnete, aprì l'era della
moderna ricerca sismologica. Attualmente sono riconosciute tre classi generali
di terremoti: di origine tettonica, vulcanica e artificiale.I terremoti tettonici
sono di gran lunga i più devastanti e pongono seri problemi connessi
allo sviluppo di tecniche di previsione. Essi sono legati alle tensioni che si
sviluppano per i movimenti reciproci delle zolle litosferiche che compongono la
crosta terrestre. La maggior parte dei
terremoti tettonici si verifica infatti al margine di queste zolle, in zone che
vedono lo scorrimento laterale di due zolle (come nel caso della faglia di San
Andreas, in California, una delle aree più sismiche di tutto il Nord
America) oppure il loro accavallamento (quando una zolla si inabissa al di
sotto di un'altra, nel cosiddetto processo di subduzione). I terremoti di
subduzione costituiscono quasi la metà degli eventi sismici più
distruttivi e liberano circa il 75% di tutta l'energia sismica. Essi sono
concentrati lungo il cosiddetto 'anello di fuoco' del Pacifico, una
stretta banda lunga circa 38.600 km che contorna tutto l'oceano. I punti in cui
si verifica la rottura crostale con liberazione di energia sismica tendono a
essere molto profondi, fino a 645 km. Il disastroso terremoto del
Venerdì Santo, che nel 1964 devastò l'Alaska, è un esempio
di evento di questo genere.I terremoti tettonici non compresi nell''anello
di fuoco' si verificano in una varietà di situazioni geologiche. Le
dorsali medio-oceaniche, centri di espansione dei fondi oceanici, sono sede di
numerosi di questi eventi di intensità moderata, che hanno origine in
zone non troppo profonde della crosta. Questi sismi non vengono percepiti,
tranne in casi eccezionali, e rappresentano solo il 5% di tutta l'energia
sismica rilevata sulla Terra, ma vengono registrati quotidianamente dagli
strumenti delle stazioni sismologiche di tutto il mondo. Terremoti tettonici
hanno sede anche nella lunga fascia che decorre dal mare Mediterraneo al mar
Caspio e all'Himalaya, fino al golfo del Bengala: lungo questa fascia viene
liberato il 15% dell'energia sismica terrestre, e agiscono imponenti spinte
compressive che portano all'innalzamento di giovani catene montuose. I
terremoti risultanti, che avvengono a profondità scarse o intermedie,
hanno spesso devastato intere zone in Portogallo, Algeria, Marocco, Italia,
Grecia, Macedonia iugoslava, Turchia, Iran e India.Un'altra categoria di
terremoti tettonici comprende i rari ma distruttivi eventi sismici che si
sviluppano in aree lontane dai margini di zolla tettonica. Il principale
esempio di simili terremoti è dato dalle tre potenti scosse che
colpirono la regione di New Madrid, Missouri, nel 1811 e 1812. Abbastanza
potenti da essere percepite a oltre 1500 km di distanza, queste scosse
produssero movimenti tali da modificare il corso del fiume Mississippi. I
geologi ritengono che le scosse di New Madrid rappresentino il primo sintomo di
un movimento di lacerazione della crosta continentale, come quello che in
Africa ha dato origine alla Rift Valley.I terremoti di origine vulcanica sono
raramente molto intensi e distruttivi, ma hanno particolare interesse perché
tendono a preannunziare incombenti eruzioni vulcaniche, come è accaduto
nelle settimane che hanno preceduto l'eruzione del Mount St Helens, nello stato
di Washington, nel maggio 1980. Tali terremoti hanno origine quando il magma
sale verso la superficie, riempiendo le camere magmatiche che alimentano un
vulcano. I fianchi e la sommità dell'edificio vulcanico si rigonfiano, e
la rottura delle rocce sottoposte a tensione può essere segnalata da
serie di piccoli terremoti. Sull'isola di Hawaii, i sismografi possono
registrare fino a un migliaio di queste piccole scosse prima del verificarsi di
un'eruzione.Infine, terremoti si possono indurre artificialmente con diverse
attività, come l'estrazione di fluidi dal sottosuolo, l'iniezione di
fluidi e soprattutto con esplosioni atomiche sotterranee. I terremoti
più intensi possono provocare gravi perdite di vite umane, la
distruzione di case, ponti e dighe, e innescare devastanti smottamenti di
terreno.Un altro effetto distruttivo dei terremoti è dovuto alla
generazione, di solito dovuta a sismi sottomarini, di onde di marea che non
hanno nulla a che fare con le maree vere e proprie, ed è dunque
preferibile chiamarle onde di maremoto o con il termine giapponese tsunami.
Queste imponenti muraglie d'acqua talvolta si abbattono su zone litoranee, con
tale violenza da spazzare via interi centri abitati, come accadde nel 1896 alla
città giapponese di Sanriku, di 20.000 abitanti.La liquefazione dei
suoli è un'altra possibile pericolosa conseguenza dei movimenti sismici.
Quando terreni di riporto subiscono l'azione di scosse sismiche possono perdere
improvvisamente coerenza e comportarsi come sabbie mobili. Gli edifici
costruiti su questi materiali possono essere allora letteralmente inghiottiti,
come è accaduto nel terremoto di San Francisco del 1906. I sismologi
dispongono di due scale di intensità per descrivere i terremoti in
termini quantitativi. Una è la scala Richter, dal nome del sismologo
statunitense Charles Francis Richter, che misura l'energia rilasciata
all'ipocentro di un terremoto. Si tratta di una scala logaritmica, espressa in
9 gradi di magnitudo; un terremoto di magnitudo 7 è dieci volte
più potente di uno di magnitudo 6, cento volte più potente di uno
di magnitudo 5, mille volte più potente di uno di magnitudo 4 e
così via. Si valuta che ogni anno si verifichino nel mondo circa 800
terremoti di magnitudo compresa tra 5 e 6, circa 50.000 di magnitudo fra 3 e 4,
e uno solo tra 8 e 9. Teoricamente, la scala Richter non ha limite superiore,
ma fino al 1979 si pensava che un terremoto di magnitudo 8,5 fosse il
più potente possibile. Da allora, i miglioramenti apportati alle
tecniche di misurazione sismica hanno consentito ai sismologi di raffinare la
scala e attualmente il limite è considerato 9,5.La scala Mercalli,
introdotta all'inizio del XX secolo dal sismologo italiano Giuseppe Mercalli, è
divisa in dodici gradi rispetto ai quali è valutata l'entità
delle scosse facendo riferimento ai danni provocati dal sisma. Dal momento che
gli effetti sismici superficiali si attenuano all'aumentare della
profondità dell'ipocentro e della distanza da questo, il grado Mercalli
assegnato al sisma dipende dal luogo in cui viene effettuata la registrazione,
nonché dalle caratteristiche e dalla natura dei materiali delle strutture
presenti nella zona colpita dal sisma. Su questa scala il I grado viene
assegnato a terremoti percepiti da pochissime persone, mentre il grado XII
designa terremoti catastrofici che causano distruzione totale. Eventi di
intensità pari al II o III grado della scala Mercalli equivalgono
approssimativamente a terremoti di magnitudo 3 o 4 sulla scala Richter, e un
XI-XII grado sulla scala Mercalli può corrispondere a magnitudo 8-9
sulla scala Richter. I tentativi di prevedere il tempo e il luogo dell'accadere
di un terremoto hanno avuto qualche successo negli ultimi anni. Cina, Giappone,
Russia e Stati Uniti sono attualmente i paesi maggiormente impegnati in questa
ricerca. Nel 1975 i cinesi sono riusciti a prevedere il terremoto di Hanshan,
di magnitudo 7,3, e hanno disposto l'evacuazione di 90.000 abitanti solo due
giorni prima che il sisma distruggesse o danneggiasse il 90% degli edifici
della città. Per effettuare la previsione, i sismologi si sono basati
sull'analisi della serie di scosse di piccola magnitudo iniziate cinque anni
prima. Gli scienziati cercano di individuare altri indizi potenziali dell'incombere
di un terremoto in rigonfiamenti della superficie terrestre e in variazioni del
campo magnetico terrestre, del livello dell'acqua nei pozzi, e anche del
comportamento degli animali domestici. Un nuovo metodo allo studio negli Stati
Uniti si propone di misurare l'accumulo della tensione crostale. I resoconti
storici di terremoti precedenti la metà del XVIII secolo sono scarsi o
poco attendibili e solo per alcuni terremoti dell'antichità esiste una
documentazione sufficiente. Probabilmente intorno al 425 a.C., al largo delle
coste della Grecia, si verificò un sisma che rese l'Eubea un'isola; un
terremoto distrusse la città di Efeso, in Asia Minore, nel 17 d.C.;
Pompei fu rasa al suolo nel 63. Si possono citare inoltre i terremoti che in
parte distrussero Roma nel 476 e Costantinopoli (ora Istanbul) nel 557 e ancora
nel 936. Successivamente, si hanno resoconti di gravi terremoti avvenuti in
Inghilterra nel 1318, a Napoli nel 1456, e a Lisbona nel 1531.Il terremoto
avvenuto nel 1556 nella provincia cinese dello Shansi, che uccise circa 800.000
persone, rappresenta uno dei maggiori disastri naturali della storia. Nel 1693,
un terremoto avvenuto in Sicilia fece 60.000 vittime; all'inizio del XVIII
secolo la città giapponese di Edo (l'attuale Tokyo) fu distrutta e ci
furono 200.000 vittime. Nel 1755 a Lisbona morirono per un terremoto circa
60.000 persone, e questo evento è ricordato nell'opera Candide
dello scrittore francese Voltaire. Quito, ora capitale dell'Ecuador, fu scossa
nel 1797 da un terremoto che causò 40.000 vittime.In Nord America, la
serie di terremoti che colpì il Missouri sudorientale nel 1811-l2 fu
probabilmente la più potente verificatasi negli Stati Uniti in tempi
storici. Il più famoso, però, è il terremoto che
colpì l'area di San Francisco nel 1906, causando gravissimi danni e
circa 700 vittime; il più recente, quello avvenuto a Los Angeles nel
1994.In Italia, i terremoti che hanno provocato più danni nel XX secolo
furono quello che distrusse Messina nel 1908 facendo 83.000 vittime, quello di
Avezzano in Abruzzo nel 1915 con circa 30.000 morti, quello nella valle del
Belice (Sicilia occidentale) nel 1968, quello del Friuli nel 1976 e quello
dell'Irpinia nel 1980.Devastanti e con decine di migliaia di vittime furono
inoltre i terremoti avvenuti ad Agadir in Marocco (1960), in Iran nel 1968 e di
nuovo nel 1990, in Perù nel 1970, in Armenia nel 1988.
