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Terremoti, un fenomeno devastante che la scienza non poteva ancora prevedere

Terremoti, un fenomeno devastante che la scienza non poteva ancora prevedere

I terremoti sono terribili disastri naturali. A differenza di altri fenomeni come i tornado o le eruzioni vulcaniche, si verificano quasi senza preavviso. Dura appena un minuto e ha il potenziale per provocare il caosCome vediamo in queste settimane nella devastazione che hanno provocato in Turchia e in Siria.

Prevedere un terremoto è una sfida per la scienza. Attraverso diverse discipline di ricerca, i terremoti vengono studiati per cercare di fare questo Anticipare i loro effetti e adattare gli elementi urbani. Tuttavia, la conoscenza che possiamo acquisire su questi rischi intrinseci è ancora limitata.

“Se vengono fatti studi adeguati, la geologia può dirci quanto grandi e dove saranno i terremoti, e quali Non possiamo dire quandospiega Miguel Ángel Rodríguez Pascua, geologo e capo scienziato presso l’Istituto spagnolo di geologia e estrazione mineraria (IGME).

Questo esperto dell’IGME sottolinea che una delle maggiori sfide per la scienza nel prevedere i terremoti è Nessun dato storicosoprattutto quelli più grandi.

La serie di terremoti del 6 febbraio in Turchia e in Siria è stata causata da due eventi sismici di magnitudo 7,8 e 7,5, rispettivamente, sul sistema di faglie dell’Anatolia orientale. Due settimane dopo, era la Turchia È stato nuovamente scosso da due terremoti di magnitudo 6.4 e 5.8Provocando crolli di edifici e panico tra i sopravvissuti ai primi terremoti.

Le faglie sono fratture nella crosta terrestre che subiscono una pressione significativa dalle placche tettoniche. Quando il processo di accumulo di energia attraverso gli sforzi – che può durare secoli e persino migliaia di anni – raggiungere un punto criticosi verifica un terremoto, che non è altro che la rottura di una faglia e il rilascio di energia elastica accumulata che può durare da secondi a diversi minuti.

In Turchia, l’energia rilasciata dal primo evento sismico è stata il 6 febbraio 12.000 volte maggiore del terremoto di Lorca del 2011secondo le stime dei professori JM Insua, JJ Martínez e JA Alvarez, del Dipartimento di Geodinamica, Stratigrafia e Paleontologia della Facoltà di Geoscienze dell’Università Complutense di Madrid (UCM).

Viene considerato anche il sistema di spaccatura dell’Anatolia orientale fallimenti “rapidi”, Dove sono stati registrati grandi terremoti meno di 200 anni fa. D’altra parte, le faglie nella penisola iberica, come quelle di Alhama de Murcia – dove si è verificato il terremoto di Lorca – accumulano energia a bassa velocità. I terremoti sono fenomeni Ripetuto al momento giusto con esitazione. Questo è noto come il ciclo sismico.

Nel caso della penisola iberica, i grandi terremoti sono stati ampiamente distanziati nel tempo Non siamo a conoscenza di molti di quelli che si sono verificati. Se un terremoto si è verificato in un certo luogo 3000 anni fa e il periodo di ritorno è di altri 3000 anni, saremo molto vicini al prossimo terremoto. Non lo sappiamo, anche se si può fare se vengono effettuati sufficienti studi geologici”, osserva Rodriguez-Pascua.

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Sebbene i dati storici siano difficili da ottenere, un team scientifico dell’Università di Pablo de Olavid (UPO) e dell’Università di Siviglia (USA), guidato da Francisco Martínez Álvarez e Antonio Morales Esteban, ha sviluppato Modelli di previsione dei terremoti che utilizzano “big data”.

Queste tecniche consentono di elaborare grandi quantità di dati in modo più rapido ed efficiente rispetto alle tradizionali tecniche statistiche. accanto a, Permette di analizzare le informazioni in tempo realeintegrando dati provenienti da varie fonti – come immagini satellitari e serie temporali – e combinando tecniche avanzate di analisi dei dati come l’apprendimento automatico e l’intelligenza artificiale.

Il team è già riuscito a convalidare i propri modelli sperimentali in terremoti di media magnitudo, utilizzando Affidabilità fino all’80%.

Tuttavia, nel caso di grandi terremoti, i modelli statistici non sono efficaci. Poiché i grandi terremoti si verificano raramente, a Un problema molto squilibratoDa un punto di vista aritmetico. In altre parole, vengono raccolti molti campioni di terremoti minori e pochi di grandi terremoti, quindi il modello statistico tende a generalizzare e non tiene conto dell’esistenza della classe minoritaria, quelli di magnitudo maggiore.

“Abbiamo testato per un anno nel futuro, con soglie superiori a 5,0, in diverse regioni con elevata attività sismica (Cile, California, India). I risultati sono stati sicuramente buoni, con una precisione superiore all’85%, ma pensiamo di sei ancora lungi dall’essere in grado di prevedere con precisionelimita significativamente dove e quando può verificarsi un terremoto con queste caratteristiche”, riconosce Martínez-Alvarez, professore dell’UPO.

Per sviluppare i loro modelli di previsione, il team di Martínez e Morales Di solito utilizza il parametro noto come valore b (valore b). Questo indice indica la quantità di energia immagazzinata all’interno della Terra, con la suscettibilità della regione ai terremoti.

Si ritiene che una diminuzione del valore b possa essere foriera di un forte terremoto, mentre un aumento può indicare una diminuzione dell’attività sismica.Va notato che la previsione dei terremoti basata su questo criterio è un’area di ricerca attiva. E controverso in sismologia, perché i terremoti sono un fenomeno complesso e multifattoriale», spiega Morales-Esteban, professore negli Stati Uniti.

La geologia può dirci quanto grandi e dove saranno i terremoti, e quello che non possiamo dire è quando

Prevenire l’imprevedibile

Oltre a cercare di individuare quando e dove potrebbe colpire un terremoto, anche la scienza può aiutare Prevenire gli effetti geologici dei terremoti. Pianificando lo scenario sismico è possibile decidere dove e come costruire gli edifici adeguati.

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Nel caso di IGME-CSIC, i ricercatori Partecipare ai piani di formazione dei servizi di emergenzacome UME, per segnalare fenomeni geologici come frane e liquefazioni.

“Nelle aree delle valli fluviali e delle pianure alluvionali non dovrebbe essere costruito, ma si sta facendo. Questi depositi non sono rocce compatte, ma sedimenti molli. Se è immerso nell’acqua, attraversato per breve tempo dalle onde sismiche, si comporta come un liquido. Questo è chiamato monetizzazioneE anche se costruisci edifici con standard di resistenza ai terremoti, puoi vedere come affondano letteralmente nella sabbia. Anche se il terremoto non provoca danni», spiega Rodriguez Pascoe.

Frana ad Adiyaman (Turchia)
Erdem Shahin / EFE / Iba

Il geologo conferma che questo fenomeno di liquefazione può continuare per giorni dopo il terremoto, come accadde nel terremoto di Acambay (Messico, 1912), e che Possono far muovere la terra come un letto d’acquacome nel terremoto di Tohoku (Giappone, 2011).

Una volta che si è già verificato un terremoto, la bandiera fornisce anche informazioni molto utili alle squadre di emergenza. “Cerchiamo l’ordine nel caos. Il passaggio delle onde sismiche lascia distorsioni direzionali. Ci sono alcuni orientamenti in cui sarebbe molto più facile per un edificio danneggiato crollare in caso di scossa di assestamento. Ad esempio, se è probabile che un edificio cada in direzione nord-sud, taglierà strade perpendicolari, cioè strade est e ovest. Pertanto, sarebbe meglio utilizzare le strade parallele alla direzione in cui crollano gli edifici (nord-sud), in modo che non cadano su di noi ”, spiega Rodríguez-Pascua.

Dall’altro lato, Il monitoraggio delle scosse di assestamento può aiutare a prevedere nuovi terremoti. Come nel caso della Turchia, dove il primo terremoto del 6 febbraio ha innescato un secondo terremoto su un’altra faglia, nel 2012 si è verificata una situazione simile con i terremoti in Emilia-Romagna (Italia), in questo caso la differenza tra i terremoti è stata di quasi una settimana .

“Sono stati due grandissimi errori quando abbiamo preso i nostri compagni di squadra italiani Hanno già stabilito che anche il secondo bug può rompersi. Si è rotto e, di fatto, ha causato più morti del primo terremoto. Questo tipo di stime possono essere fatte su potenziali nuovi terremoti, ma non possiamo sapere quando si verificheranno”, spiega il geologo.

Nel caso della Turchia, due settimane dopo i primi terremoti, i terremoti del 20 febbraio potrebbero ripetere il grafico dell’Emilia-Romagna nel 2012. Esteban Morales mostra cosa potrebbe accadere Necessario per configurare il sistema di prevenzione e monitoraggio del rischio sismico In posti come la Turchia e la Siria.

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“Sarà necessaria una rete di acceleratori in grado di elaborare e trasmettere informazioni in tempo reale. Inoltre, ci sarà bisogno di software per il monitoraggio e il calcolo in tempo reale, con Per poter inviare un segnale di emergenza. Questo segnale può essere utilizzato per avvertire i servizi di protezione civile e le forze di sicurezza della maggiore possibilità di un terremoto. Idealmente, questo “programma” dovrebbe essere dotato di intelligenza artificiale per poter generare varie situazioni di allarme basate sull’analisi dei dati per prendere decisioni preventive, come l’arresto di centrali nucleari o azioni individuali.

Disastri come quello in Turchia ci ricordano l’importanza di rafforzare la prevenzione. “È una questione di organizzazione e di investimenti. Il Giappone ha terremoti molto importanti e non soffre dei problemi che si sono verificati in Turchia, perché gli edifici sono più preparati”, conclude Rodríguez-Pascua.

Galea turca, lanciata verso la Grecia

Tettonica a placche e faglie responsabili del terremoto in Turchia (in rosso).
Tettonica a placche e faglie responsabili del terremoto in Turchia (in rosso).
CT

geologi Sanno perché accade un terremoto come quello in Turchia e in Siria. “L’avvicinamento delle placche africane, arabe e indiane in direzione nord-sud, in direzione dell’Eurasia. Il risultato è la formazione dell’Himalaya, delle montagne del Caucaso, dello Zagros e della zona di subduzione a sud di Creta”, ha spiegato Gerardo di Vicente Munoz. , professore presso il Dipartimento di Geodinamica, Stratigrafia e Paleontologia dell’Università Complutense di Madrid, in La conversazione.

Questo L’accorciamento provoca la “fuga” tettonica del massiccio turco verso ovesta favore di due principali difetti: il lato destro settentrionale dell’Anatolia (il blocco allineato alla faglia si sposta a destra) e la parte sinistra dell’Anatolia orientale (il blocco di confine si sposta a sinistra).

Usa una metafora per spiegare la penetrazione tettonica: È come un “effetto brufolo”., se premiamo su uno di essi con le dita in direzione parallela allo specchio, il suo interno scatterà perpendicolarmente verso lo specchio. In questo caso, le “dita” sono l’Eurasia e l’Arabia, e lo “Shin” è il blocco turco (la placca anatolica), che punta a ovest verso la Grecia fino alla zona di subduzione di Creta e Cipro. In questo caso, data l’entità delle conseguenze del terremoto, l’intera linea di faglia dell’Anatolia orientale è stata lacerata, contribuendo a spingere la Turchia verso ovest.

Quindi cosa possiamo fare? Secondo lui, “la cosa più razionale Costruisci edifici e infrastrutture in grado di resistere ai terremoti. Non è caro. Non così tante migliaia di morti in Turchia e Siria”.