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Breve guida ai terremoti

4 dicembre 2018
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Tutti conoscono il significato della parola “terremoto”: dei terremoti sono noti gli effetti potenziali e i rischi, o l’importanza delle costruzioni antisismiche, per esempio. Spesso, però, l’argomento viene affrontato senza andare davvero a fondo, e su alcune questioni esiste ancora della confusione. Abbiamo chiesto a Gianluca Valensise, Dirigente di Ricerca Dipartimento Terremoti Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, di spiegarci meglio le diverse sfaccettature di questo fenomeno.

Iniziamo dalle basi: cosa sono i terremoti?

In tutto il Pianeta la crosta terrestre è soggetta a deformazioni causate dalla tettonica delle placche, ovvero dai movimenti relativi tra i grandi piastroni che formano la buccia esterna della Terra. Le placche si deformano lungo i bordi e, in misura minore, al loro interno.

I terremoti vengono generati da queste deformazioni della crosta terrestre. Più precisamente, vengono causati dall’improvviso movimento relativo di due blocchi rocciosi separati da una faglia, cioè un taglio nella superficie terrestre che consente alla crosta di deformarsi. Le faglie consentono quindi alle masse rocciose di deformarsi, ad esempio per costruire una catena montuosa: come nella parola “architettura”, la parola “tettonica” contiene in sé questo concetto di “costruzione”. Ogni terremoto richiede dunque una faglia, ma esistono particolari faglie che non generano terremoti.

E cosa sono le onde sismiche?

Il movimento delle masse rocciose lungo il piano di faglia produce le onde sismiche, che sono onde di energia e di calore che si propagano arrivando a coprire distanze più o meno grandi. Possono essere di due tipi: le onde di volume, in cui tutta la massa rocciosa viene messa in movimento, e le onde di superficie, in cui solo la superficie della massa rocciosa è in movimento.

Le onde che generano più danni sono quelle di volume. Queste, a loro volta, si dividono in onde P e onde S. Le onde P, primae in latino, sono quelle che arrivano per prime, ma in genere sono più innocue. Le onde S, secundae, sono invece quelle che fanno più danni, perché fanno oscillare la massa rocciosa perpendicolarmente alla direzione di propagazione dell’onda. Gli edifici sono costruiti soprattutto per sostenere carichi verticali, mentre le onde S li sollecitano con forze orizzontali, ovvero laterali: e se non sono costruiti con criteri antisismici queste forze possono farli crollare.

Perché alcune zone sono sismiche e altre no?

Le zone più sismiche sono quelle in cui le placche interagiscono fra di loro. Sono ad esempio le zone di subduzione, in corrispondenza delle quali una placca tettonica scorre al di sotto di un’altra.

Ad esempio, le placche Pacifica e di Nazca penetrano nel mantello terrestre al di sotto della placca del Sud America, dal Cile all’America Centrale. Nell’oceano Indiano la placca Africana si infila sotto quella Indiana e Australiana in corrispondenza di Sumatra e dell’Indonesia… insomma, in queste aree del globo terrestre i movimenti delle placche possono essere estremamente veloci ed energetici.

Ci sono invece altre zone del pianeta, come ed esempio il cuore della Russia, che sono distanti dai bordi delle placche, e quindi sono tendenzialmente stabili: ma anche lì ogni tanto si possono verificare forti terremoti, paradossalmente resi più insidiosi proprio dalla loro rarità.

Come si misurano le dimensioni di un terremoto?

Le dimensioni di un terremoto si possono misurare in modo soggettivo o in modo oggettivo. Nel primo caso si usa la Scala Mercalli, che quantifica il terremoto sulla base dei suoi effetti nelle diverse località, ovvero sulla base della sua “intensità“. Quindi valuta, ad esempio, i danni sugli edifici, la caduta di oggetti, il modo con cui le persone lo hanno percepito, e così via. L’intensità ovviamente cambia a seconda di dove noi ci troviamo rispetto all’epicentro, che a sua volta è la proiezione in superficie dell’ipocentro, ovvero del punto dell’interno della terra da cui ha origine un terremoto.

La magnitudo, invece, misura l’ampiezza delle onde sismiche su un sismogramma. Non è una misura perfetta perché diversi strumenti possono dare valori differenti e bisogna calcolare delle medie; ma è una misura oggettiva dell’energia rilasciata dal fuoco del terremoto: l’energia sprigionata dal terremoto è sempre la stessa, a prescindere dal fatto che io mi trovi a 10, a 100 o a 1000 chilometri dall’epicentro.

I danni associati ai terremoti variano molto anche a seconda della profondità dell’ipocentro, il punto della terra dove ha origine un terremoto. Se il terremoto è ad esempio di magnitudo 4, ma il suo ipocentro è molto superficiale, può causare molti danni, anche se in una zona molto piccola, come succede ad esempio a Ischia o sull’Etna. Viceversa se ha magnitudo pari 7, ma con un ipocentro molto profondo, può essere debolmente percepito da milioni di persone senza causare alcun danno. Quasi tutti i terremoti italiani comunque avvengono a una profondità intermedia, intorno ai 10 chilometri, e causano danni a partire da magnitudo 5 circa.

Quanti terremoti si verificano, in media, in un anno in Italia?

Più che sulla quantità, bisogna ragionare sulle dimensioni. Se parliamo di terremoti non percepibili dall’uomo, possono essercene moltissimi, anche uno al minuto. Se ragioniamo sui piccoli terremoti percepibili (quindi, diciamo quelli a partire da magnitudo 2), mediamente ne abbiamo poco meno di dieci al giorno. Poi ci sono uno o due terremoti di magnitudo 3 al giorno, sempre in media. Negli ultimi 150 anni i terremoti di magnitudo 5,5 e superiore, ovvero quelli potenzialmente distruttivi, si sono verificati in media una volta ogni quattro-cinque anni.

Che differenza c’è tra pericolosità sismica e rischio sismico?

Questi sono due concetti distinti che vengono spesso confusi. La pericolosità sismica ci dice quanto uno specifico territorio è predisposto a generare terremoti. Quindi, quantifica ad esempio la capacità della Pianura Padana, dell’Abruzzo e della Sicilia orientale, di generare terremoti, con una data magnitudo e con una certa frequenza media di accadimento.

Quando si parla di rischio sismico, invece, ci si riferisce al prodotto di tre elementi distinti: la pericolosità, l’esposizione e la vulnerabilità. La pericolosità l’abbiamo appena definita. L’esposizione ci dice quanto patrimonio è esposto al rischio, includendo case, infrastrutture e monumenti: ad esempio, è massima a Milano, dove ci sono case, industrie e chiese, è bassa nelle aree interne delle Alpi e degli Appennini, ed è pari a zero in un’area di mare aperto, dove non c’è nulla di costruito. La vulnerabilità quantifica in senso inverso la capacità degli edifici a resistere a un terremoto. Ad esempio, in una città come Tokyo la pericolosità  è elevatissima, l’esposizione anche, ma la vulnerabilità è bassa perché le case sono costruite in maniera antisismica: quest’ultimo elemento dipende strettamente dall’attività dell’uomo. La pericolosità non si può ridurre perché i terremoti sono eventi naturali che non si possono fermare: ma se costruissimo bene, la vulnerabilità potrebbe essere bassa ovunque, e parallelamente si abbasserebbe drasticamente il rischio sismico.

Come si può fare prevenzione?

La prevenzione consiste appunto nel costruire o ricostruire meglio gli edifici. Questo concetto apparentemente semplice pone però una questione controversa su come è legittimo trattare gli edifici storici. L’Italia, possedendo gran parte del patrimonio UNESCO mondiale, affronta difficoltà che altri paesi meno ricchi di beni culturali non vivono. Intervenire in maniera antisismica su edifici storici è complicato e costoso; per di più si presta ad obiezioni, perché inevitabilmente causa lo stravolgimento dell’edificio originario.

In italia lo studio dei terremoti si affronta in modo diverso da quanto non si faccia nel resto del mondo: solo nel nostro paese esistono così tante testimonianze della storia sismica. Inoltre, la prima casa antisismica è stata progettata proprio in Italia da Pirro Ligorio, architetto del Rinascimento il quale con straordinaria modernità sosteneva che “difendersi dai terremoti è un dovere dell’intelletto umano”: come a dire che per l’homo sapiens, unico essere pensante del pianeta, è quantomai paradossale morire sepolto dal crollo della casa che egli stesso si è costruito. Una lezione del lontano passato che non dovremmo mai scordare.

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