Cosa provoca i terremoti e perché sono più comuni in alcune regioni

Jaime Toro, La conversazione Jaime Toro, La conversazione

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I terremoti, grandi e piccoli, si verificano ogni giorno lungo le zone che avvolgono il mondo come cuciture su una palla da baseball. La maggior parte non dà fastidio a nessuno, quindi non fa notizia. Ma di tanto in tanto un terremoto catastrofico colpisce le persone da qualche parte nel mondo con orribili distruzioni e immense sofferenze.

Il 7 ottobre 2023, un terremoto di magnitudo 6,3 ha colpito vicino alla storica città di Herat, in Afghanistan, lasciando più di 1.000 persone morte tra le macerie, secondo le stime. È stato seguito da un altro terremoto, altrettanto potente, l’11 ottobre.

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Poche settimane prima, l’8 settembre, un terremoto di magnitudo 6,8 nelle montagne dell’Atlante in Marocco ha scosso antichi villaggi, uccidendo quasi 3.000 persone. Nel febbraio 2023, una vasta area della Turchia e della Siria è stata devastata da due grandi terremoti che hanno colpito in rapida successione.

Come geologo, studio le forze che causano i terremoti. Ecco perché alcune zone sismiche sono molto attive mentre altre possono rimanere silenziose per generazioni prima che lo stress si trasformi in un evento catastrofico.

I terremoti fanno parte del normale comportamento della Terra. Si verificano con il movimento delle placche tettoniche che formano lo strato esterno del pianeta.

Puoi pensare alle placche come a un guscio esterno più o meno rigido che deve spostarsi per consentire alla Terra di cedere il suo calore interno.

Una mappa di tutti i terremoti maggiori di magnitudo 5 dal 1960 al 2023 mostra chiaramente i contorni delle placche tettoniche. USGS/GMRT

Queste placche trasportano i continenti e gli oceani e si scontrano continuamente l'uno con l'altro al rallentatore. Le fredde e dense placche oceaniche si tuffano sotto le placche continentali e ritornano nel mantello terrestre in un processo noto come subduzione. Quando una placca oceanica affonda, trascina tutto dietro di sé e apre una spaccatura da qualche altra parte che viene riempita dal materiale caldo che risale dal mantello e che poi si raffredda. Queste fratture sono lunghe catene di vulcani sottomarini, conosciute come dorsali medio-oceaniche.

I terremoti accompagnano sia la subduzione che il rifting. In effetti, è così che furono scoperti per la prima volta i confini delle placche.

Negli anni ’50, quando fu istituita una rete sismica globale per monitorare i test nucleari, i geofisici notarono che la maggior parte dei terremoti si verifica lungo bande relativamente strette che delimitano i bordi dei bacini oceanici, come nel Pacifico, o tagliano proprio il centro dei bacini, come nel caso del Pacifico. nell'Atlantico.

Hanno anche notato che i terremoti lungo le zone di subduzione sono superficiali sul lato oceanico ma diventano più profondi sotto il continente. Se si tracciano i terremoti in 3D, questi definiscono caratteristiche simili a lastre che tracciano le placche che affondano nel mantello.

Diecimila luoghi dei terremoti dal 1980 al 2009 tracciano la placca del Pacifico mentre subduce sotto il Giappone settentrionale. L'immagine in alto è una vista laterale che mostra la profondità dei terremoti sotto il rettangolo sulla mappa. Jaime Toro, CC BY-ND

Per capire cosa succede durante un terremoto, unisci i palmi delle mani e premi con una certa forza. Stai modellando una faglia al confine di una placca. Ogni mano è un piatto e la colpa è della superficie delle tue mani. I tuoi muscoli sono il sistema tettonico a placche.

Ora aggiungi un po' di forza in avanti alla mano destra. Scoprirai che alla fine scatterà in avanti quando la forza in avanti supera l'attrito tra i palmi delle mani. Quell’improvviso scatto in avanti è il terremoto.

Un'immagine di Google Earth dei torrenti compensati dal movimento lungo la faglia di San Andreas nel sud della California mentre la placca del Pacifico si sposta a nord-ovest rispetto al Nord America. Jaime Toro

Gli scienziati spiegano i terremoti utilizzando la cosiddetta teoria del rimbalzo elastico.

Le placche veloci si muovono fino a 8 pollici (20 centimetri) all'anno, spinte principalmente dalle placche oceaniche che affondano nelle zone di subduzione. Nel corso del tempo, si attaccano l'uno all'altro per attrito al confine della placca. Il tentativo di movimento deforma elasticamente la zona di confine della placca, come una molla caricata. Ad un certo punto, l'energia elastica accumulata supera l'attrito e la piastra scatta in avanti, provocando un terremoto.