Video Intervista sul terremoto
Il terremoto del Cile, avvenuto il 27/2/2010 alle 06:34 UTC, si è verificato lungo il margine tra la placca di Nazca (Oceano Pacifico) e quella sud-americana che si avvicinano relativamente l’una all’altra ad una velocità di circa 6-8 cm/anno. In questa regione si verifica un processo di “subduzione”, ossia la placca oceanica, più pesante, si inflette e scorre al di sotto della placca continentale del Sud-America. Questo processo si realizza lentamente, con accumulo di energia lungo la zona “bloccata” della faglia, al contatto tra le due placche. Episodicamente, con ricorrenza di 100-200 anni circa, l’energia accumulata viene rilasciata con forti terremoti durante i quali, in poche decine di secondi, avviene il riequilibrio tra le due placche, con spostamento repentino di alcuni metri tra esse. Il margine tra queste due grandi placche, esteso in senso nord-sud per oltre 5000 km, è segmentato in diversi settori, lunghi tra i 100 e i 1000 chilometri circa, corrispondenti a terremoti di magnitudo tra 7.5 e 9.5.
La magnitudo momento di questo terremoto (Mw=8.8) lo pone secondo solo a quello di Sumatra del 26/12/2004 se si considerano gli eventi di questo inizio secolo ed è comunque uno tra i maggiori terremoti registrati negli ultimi 100 anni.
L’attività sismica del margine occidentale del Sud-America delinea molto bene questo processo, con ipocentri che si approfondiscono da ovest a est, dalla costa fin sotto le Ande. La Figura 1 mostra la sismicità degli ultimi 20 anni in questa che può senz’altro considerarsi una delle aree più attive del pianeta.
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| Figura 1. Attività sismica del Sud-America dal 1990 ad oggi. La stella gialla è l’epicentro del terremoto di M8.8 avvenuto il 27 febbraio 2010. I cerchi sono gli epicentri dei terremoti precedenti, che si approfondiscono da ovest verso est, al di sotto del continente sudamericano (fonte: U.S. Geological Survey). |
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La stella gialla rappresenta la localizzazione epicentrale del terremoto del 27 febbraio 2010, mentre i cerchi colorati sono gli epicentri dei terremoti precedenti, con un colore che indica la profondità ipocentrale (secondo la scala a destra). Nella Figura 2 si vede la stessa sismicità in una sezione verticale da ovest a est: gli ipocentri dei terremoti delineano molto bene la geometria della placca oceanica di Nazca che si approfondisce sotto il continente sudamericano.
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Figura 2. Vista in profondità della sismicità del margine di placca tra l’oceano Pacifico (a sinistra) e il Sud-America (a destra). Il terremoto del 27 febbraio è avvenuto a 35 km di profondità lungo il contatto tra le due placche (fonte: U.S. Geological Survey).
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L'epicentro dell’evento è localizzato a pochi chilometri dalla costa ad una distanza di circa 300 km a sud-ovest dalla capitale Santiago, ma l’estensione della faglia ha determinato un’area di danneggiamento molto ampia. La distribuzione degli “aftershocks” avvenuti finora (Figura 3) delinea la zona attivata della faglia, che si estende da Santiago a nord fino a Temuco a sud, per una lunghezza di oltre 600 chilometri.
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| Figura 3. Distribuzione epicentrale delle repliche (aftershocks) del terremoto del 27 febbraio, aggiornata alle 12 del 1 marzo 2010. I colori indicano la data delle scosse (rosso=1 marzo; blu=28 febbraio; giallo=27 febbraio). La grandezza dei simboli è proporzionale alla magnitudo (fonte: U.S. Geological Survey). |
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La faglia attivata con questo terremoto si colloca in una zona identificata come una “lacuna sismica” (Figura 4), per non aver avuto forti eventi per oltre un secolo. Al contrario, sia a sud che a nord di questo settore si sono avuti forti terremoti nel 1960 (M=9.5, il più grande mai registrato dalla comparsa dei primi strumenti sismologici a fine 1800), e a nord nel 1906 (M=8.4), nel 1943 (M=8.2) e nel 1985 (M=8.1). Altri terremoti hanno interessato questa zona nel 1928 e nel 1939, ma quest’ultimo probabilmente ha interessato una porzione più profonda della zona di subduzione.
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Figura 4. L’area in beige rappresenta la proiezione in superficie della faglia attivata con il terremoto del 27 febbraio 2010. L’epicentro di questo evento è circa al centro di questa area, indicando una propagazione bilaterale della rottura sul piano di faglia. Verso sud, la faglia del 2010 arriva a lambire quella attivata con il fortissimo terremoto del 1960 (Mw=9.5), mentre a nord (intorno alla capitale) si sono avuti in passato terremoti di M di poco superiore a 8 (fonte: U.S. Geological Survey).
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Probabilmente l’”antenato” di questo terremoto è un evento del 1838. Nei 172 anni trascorsi da allora, sulla faglia si sono accumulati circa 10-15 metri di spostamento (al tasso di 6-8 cm/anno). Di questi, una parte significativa si è rilasciata con l’evento del 27 febbraio.
Magnitudo
La magnitudo del terremoto è stata stimata pari a Mw=8.8. Tuttavia e come spesso capita per terremoti di questa grandezza le prime valutazioni ottenute mediante metodi tradizionali hanno sotto-stimato la reale magnitudo dell’evento. L’USGS ha riportato inizialmente una magnitudo momento (Mw) di 8.3 (7:11 UTC, 37 minuti dopo l’evento) e solo dopo circa un’ora e mezza ha rivisto la magnitudo a Mw=8.8 (8:01 UTC).
All’INGV è in fase di sperimentazione una metodologia (Mwpd) per il calcolo rapido della magnitudo che, dopo 16 minuti (6:51 UTC), forniva il valore di 8.8, in accordo con il valore definitivo ottenuto utilizzando metodologie piu’ sofisticate, ma che richiedono tempi maggiori per il calcolo. Nel riquadro sottostante sono riportati i parametri stimati e l’orario della loro pubblicazione.
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Scuotimento ed Esposizione della popolazione
Il terremoto è avvenuto su una faglia la cui estensione è stimabile in circa (500 x 150) km2 e su cui le prime stime forniscono degli spostamenti massimi dell’ordine di 7-8 m.
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Figura 5. Modello della rottura sulla faglia calcolato dall'inversione di sismogrammi a scala globale. Si noti che seppure la faglia è lunga piu' di 700 km, gli spostamenti massimi sono avvenuti in una zona attorno all'ipocentro e per una lunghezza di circa a 350 km (da modello di Gavin Hayes, USGS, http://earthquake.usgs.gov).
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La mappa di scuotimento calcolata dalll’USGS (Figura 6) fornisce l’intensità sismica prevista utilizzando la scala Mercalli Modificata (MM). Si avvale della magnitudo e di leggi di attenuazione del moto del suolo in quanto non sono ancora disponibili dati accelerometrici locali. |
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Figura 6. Mappa di scuotimento calcolata sulla base della magnitudo e l'estensione della faglia (da ShakeMap, http://earthquake.usgs.gov).
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Si noti che lungo la costa si concentra il massimo scuotimento con intensità maggiori dell’VIII grado MM.
Nella Figura 7 si riportano le isolinee dell’intensità stimata.
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Figura 7. Livelli di esposizione del territorio e della popolazione espressi mediane la scala Mercalli Modificata. Circa 3 milioni di persone sono state esposte a intensità dell’VIII grado (da PAGER, http://earthquake.usgs.gov). |
Tsunami
Terremoti di questa grandezza ed al margine tra placche oceaniche e continentali (rispettivamente Nazca e sud-americana per il Cile), possono provocare tsunami. Che si fosse verificato uno tsunami è stato chiaro fin dai primi minuti vista la sua magnitudo, profondità e la durata del processo di rottura sulla faglia: quest’ultima è una quantità che studi recenti hanno evidenziato discriminante sul grado di “tsunamigenicità” dei terremoti. L’INGV, in collaborazione con Anthony Lomax (Francia), ha sviluppato un sistema di monitoraggio che permette di discriminare il potenziale livello di tsunamigenicità proprio monitorando la durata delle onde P registrate a scala globale. La figura sotto riportata mostra l’immagine che si riferisce al terremoto del Cile, dopo circa 10 minuti dal suo verificarsi. Il pannello in alto indica col colore rosso (simbolo romboidale tra i due pannelli in alto) che il terremoto molto verosimilmente ha indotto la formazione di uno tsunami. |
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Figura 8. Monitor della Eccedenza della Durata che indica l’altissima potenzialità tsunamigenica del terremoto del Cile, circa 12 minuti dopo l’origine del terremoto.
Il video completo è disponibile al seguente link:
http://s3.rm.ingv.it/D-E_data/20100227_061000/movie.mpeg
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| Di seguito sono mostrati i risultati preliminari della simulazione numerica dello tsunami a cura dell'INGV. La sorgente sismica tsunamigenica è stata impostata sulla base del momento tensore determinato dall'USGS tramite analisi delle fasi W. |
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Figura 9. In alto: i tempi di percorrenza dello tsunami nell'oceano pacifico. In basso: le altezze massime dello tsunami in cm sul livello del mare. I triangoli neri indicano le posizioni del mareografo di Valparaiso e del sensore di pressione oceanico DART 32412. Clicca sull'immagine per vedere l'animazione.
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Nonostante il potenziale tsunamigenico di questo terremoto fosse molto alto, l’onda effettivamente verificatasi è stata inferiore in ampiezza rispetto a quanto aspettato. Tuttavia, onde di ampiezza superiori a 2 m sono state riportate per la costa cilena (Talcahuano) e si suppone, visto che le notizie provenienti dalla zona interessata sono ancora frammentarie (1/3/2010), che l’onda possa essere stata anche più alta in altre regioni della costa cilena. L’allarme tsunami è scattato per tutto il Pacifico ma alle Hawaii, all’isola di Pasqua e altre isole del Pacifico sono state effettivamente misurate onde dell’ordine del metro (o poco più).
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Figura 10. Confronto tra le ampiezze dello tsunami registrate e simulate al mareografo di Valparaiso e al sensore DART 32412
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Tasso di occorrenza della sismicità globale
Globalmente, il terremoto del Cile del 2010 rappresenta uno degli eventi più forti del secolo. Va notato che ogni anno nel mondo avvengono in media 17 terremoti di M>7 e soltanto 1 di M>8. L’anno più ricco di forti terremoti tra il 2000 e il 2009 è stato il 2007, che ne annovera ben quattro, mentre non ne sono avvenuti affatto nel 2008 e soltanto uno nel 2009. Questo andamento generale è confermato anche per il periodo 1990-1999.
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Figura 11. Distribuzione statistica dei terremoti su scala globale dal 2000 al 2009, per classi di magnitudo (in basso) e per vittime causate (in alto) (fonte: USGS).
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