Terrae-Motus: quando la terra trema

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Seneca, nelle Naturales Quaestiones, riconduceva l’origine dei terremoti all’intrappolamento di bolle d’aria nella terra o alla caduta di enormi massi in concavità sotterranee. Per quanto ipotesi verosimili per il tempo, le moderne scoperte hanno rivelato una teoria ben diversa: la tettonica a placche.

Le placche, o zolle, tettoniche sono suddivisioni della litosfera, lo strato esterno e rigido della terra, e sono in continuo movimento a causa del magma del nucleo esterno (2900-5200 km di profondità). Secondo la teoria del processo connettivo il nucleo è, infatti, composto di elementi radioattivi come l’Uranio 238 e il Torio 232 che, decadendo, emettono calore che si trasmette agli strati adiacenti. Tale energia termica fa “bollire”, come in una pentola, le rocce fluide del mantello, causando il movimento che innesta lo spostamento delle placche e i successivi “sfregamenti”.

I movimenti delle placche possono avvenire in modi differenti: a scorrimento laterale, a margine divergente (le zolle si allontanano l’una dall’altra) e a m  argine convergente (quando le zolle si avvicinano). Questi spostamenti provocano i terremoti tettonici, che sono anche i più diffusi, al contrario di quelli interplacca che avvengono all’interno della litosfera, ben più rari.

Le zone di contatto delle zolle vengono chiamate faglie ed la loro interazione determina il terremoto. Nelle faglie normali, o dirette, si ha uno spostamento verso il basso del tetto, cioè il blocco posto sopra il piano di faglia, e verso l’alto del letto, il blocco sotto il piano. Queste faglie possono diminuire la loro inclinazione con l’aumento della profondità, venendo quindi chiamate faglie listriche. Una listrica presenta un’inclinazione, il ramp, che man mano si orizzontalizza, prendendo il nome di flat, e questa diminuzione di pendenza provoca un adattamento del tetto secondo l’andamento della faglia, che acquista una concavità verso l’alto chiamata anticrinale di rollover.

Le faglie inverse presentano una struttura uguale a quella delle dirette, ma il tetto, invece che spostarsi inferiormente al letto, si muove verso l’alto; in alcuni casi possono verificarsi dei sovrascorrimenti, ovvero zone nelle quali il tetto si sovrappone al letto.

Il terzo ed ultimo tipo di faglia è la quella trascorrente (strike-slip faults, come quella californiana di Sant’Andrea), dove le zolle si muovono una longitudinalmente all’altra in tre diversi modi: trascorrenza pura, trascorrenza transpressiva e trascorrenza transtensiva. Nel primo caso le zolle “sfregano” l’una contro l’altra in modo semplice, nel secondo lo scorrimento laterale è anche compressivo, nel terzo lo scorrimento laterale è distensivo.
Quando queste faglie si scontrano provocano quattro diversi tipi di onde:

  1. onde P, longitudinali, veloci, prodotte dall’oscillazione della roccia nella stessa direzione di propagazione dell’onda
  2. onde S, più lente delle P, con direzione di oscillazione perpendicolare alla direzione di propagazione e, perciò, quasi inerti nell’attraversare i fluidi (laghi, mari, bacini idrici)
  3. onde L (Love o Onde Lunghe) che oscillano trasversalmente rispetto dalla direzione di propagazione e sono la somma dei primi 2 tipi, risultando particolarmente distruttive
  4. onde R (Reyleigh) la cui oscillazione è perpendicolare al terreno

Grazie a queste onde, specialmente le P e le S registrate dal sismografo, abbiamo interessanti notizie anche sulla struttura interna del nucleo, poiché solo le P si propagano sia nei solidi sia nei fluidi. La loro presenza è significativa per la ricostruzione dello stato fisico degli strati della terra.

Sono dunque le faglie le cause delle vibrazioni che noi, come Seneca, percepiamo. In realtà il ciclo sismico non è una sola improvvisa vibrazione del terreno, ma è composto da più stadi, come in un temporale: lo stadio intersismico, quando si accumula l’energia elastica, lo stadio presismico, quando la deformazione della roccia raggiunge livelli critici che portano alla alterazione della stessa, lo stadio cosismico, ovvero la liberazione dell’energia ed il seguente movimento della terra, e lo stadio postsismico, o di assestamento.

Esistono due scale per categorizzare i terremoti: la scala Richter e la Mercalli. La Richter è una scala logaritmica nella qual,e tra un grado e il successivo, c’è una differenza di 10 volte per l’ampiezza del movimento del terreno e di 30 volte per l’energia liberata; in quanto tale, non esiste un valore massimo, sebbene non siano finora mai stati registrati valori superiori a 8,9.

La scala Mercalli è invece più facile da leggere e ideata in precedenza, dato che si basa sulla visione empirica degli effetti del terremoto. Va da un minimo impercettibile anche per gli animali, ad un massimo completamente catastrofico, dove perfino la morfologia del terreno è stata alterata.

Inutile dire che le due scale si integrano, poiché un terremoto di alta magnitudo non avrebbe effetti importanti in mezzo a un deserto e, di contro, uno di relativamente bassa magnitudo può risultare devastante in territori inerpicati e densamente popolati.

 

Rebecca Taldo 5A

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