Gli scienziati isolano il modello di avvertimento precoce dei tremori nei terremoti generati in laboratorio.

25 ottobre 2023

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a cura di Constantino Panagopulos, Università del Texas ad Austin

I ricercatori dell'Università del Texas ad Austin hanno fatto un passo avanti isolando una sequenza di tremori artificiali "preshock" in un ambiente di laboratorio. Questa scoperta dà origine alla possibilità che i futuri terremoti possano essere previsti sulla base della catena di terremoti più piccoli che li precedono.

Questa ricerca è stata pubblicata sulla rivista Nature Communications.

La fase successiva prevede la replica di questi risultati in un ambiente naturale. A guidare questo progetto sarà Chas Bolton, che inizierà i lavori quest’anno in Texas. Utilizzando la rete sismologica statale (TexNet), mira a trovare modelli simili nelle misurazioni.

"Per prevedere i terremoti è necessario misurare, caratterizzare e comprendere gli eventi subito prima di un terremoto", ha affermato Bolton, che ha condotto la ricerca mentre prestava servizio come ricercatore post-dottorato presso l'Istituto di geofisica dell'Università del Texas (UTIG).

Bolton è attualmente un ricercatore associato presso il Bureau of Economic Geology dell'UT Austin, che gestisce TexNet. L'UTIG e l'ufficio di presidenza fanno parte della UT Jackson School of Geosciences.

Con modelli di terremoti irregolari, l’anticipazione del prossimo evento sismico diventa un compito impegnativo. Mentre le registrazioni sismiche mostrano movimenti geologici e tremori pre-terremoto, le faglie sismiche producono anche rimbombi senza significato insieme a tremori significativi.

Nel tentativo di trovare un segnale sismico, Bolton creò i propri terremoti in un laboratorio e poi analizzò il "rumore" sismico che precedeva questi terremoti.

Bolton, insieme al suo team, ha studiato i cicli dei terremoti utilizzando una piccola faglia creata in laboratorio presso la Penn State. I loro esperimenti hanno rivelato una sequenza di tremori che aumentavano in forza e frequenza man mano che il terremoto si avvicinava. Questo modello non è stato trovato nei terremoti più lenti o più deboli.

Secondo Bolton, questo schema sismico è molto importante, poiché collega le scosse con la scossa principale. Dà solidità scientifica a ciò che controlla le scosse premonitrici.

"Questo non solo fornisce una spiegazione fisica, ma ci fornisce anche uno schema significativo che può essere replicato nel mondo reale", ha affermato.

Rilevare tali modelli nelle situazioni del mondo reale sarà impegnativo a causa dei difetti enormi e profondi. Tuttavia, Demian Saffer, coautore e direttore dell’UTIG, sottolinea l’importanza di dotare le faglie di monitor sismici per rilevare piccoli cambiamenti della Terra.

"Per rilevare realmente questi fenomeni precursori, sono necessari sensori e osservatori a lungo termine che monitorino queste attività geologiche minori, fornendo informazioni sul comportamento della faglia prima di un terremoto," ha affermato.

Ora, Bolton sta conducendo esperimenti su una faglia artificiale più grande, lunga 3 piedi, presso l’UTIG. Ciò migliorerà la comprensione di come questi modelli di tremore potrebbero manifestarsi in natura. Questi esperimenti accompagneranno la sua ricerca su TexNet, analizzando sequenze di tremori in Texas relative a terremoti di magnitudo 5 e superiori. Si aspetta risultati entro un anno.

Informazioni sul diario: Nature Communications

Ringraziamenti: Università del Texas ad Austin