Dopo Fukushima le onde sismiche spostarono il Giappone

AGI - Tredici minuti dopo il devastante terremoto di magnitudo 9.0 che l’11 marzo 2011 colpì la regione giapponese di Tohoku-Oki, il Giappone si mosse nuovamente verso est di alcuni millimetri. A provocare questo secondo spostamento, fino a 5-6 millimetri su gran parte dell’arcipelago, sarebbe stato un fenomeno mai osservato prima in sismologia: un’onda sismica partita dal terremoto principale avrebbe attraversato l’interno della Terra, raggiunto il nucleo, rimbalzato su di esso e fatto ritorno in superficie riattivando le faglie della zona di subduzione.

È quanto emerge da uno studio pubblicato sulla rivista Science da ricercatori dell’Università di Chicago, dell’Università di Strasburgo e del California Institute of Technology. Il terremoto di Tohoku-Oki, responsabile dello tsunami che provocò il disastro nucleare di Fukushima, aveva già prodotto uno dei più grandi spostamenti tettonici mai registrati. Tuttavia, analizzando dati satellitari GPS ad alta precisione, gli autori hanno individuato un’anomala deformazione del suolo verificatasi circa 13 minuti dopo la scossa principale.

Analisi del fenomeno

Un movimento improvviso e generalizzato verso est che interessò quasi tutto il Giappone. Per comprenderne l’origine, i ricercatori hanno esaminato diverse possibili spiegazioni, tra cui una revisione del modello di rottura sismica principale e l’eventuale presenza di grandi frane sottomarine. Nessuna di queste ipotesi risultava però compatibile con le osservazioni.

Il ruolo delle onde ScS

L’attenzione si è quindi concentrata su una potente onda di taglio, denominata ScS, generata dal terremoto e propagatasi per migliaia di chilometri attraverso il mantello terrestre fino a raggiungere il confine con il nucleo esterno liquido. Le onde ScS sono onde sismiche di tipo trasversale che non possono attraversare il nucleo liquido terrestre. Quando raggiungono il limite tra mantello e nucleo vengono riflesse e ritornano verso la superficie.

Conferme dai dati

Gli autori hanno dimostrato che il ritorno di questa onda coincide temporalmente con lo spostamento registrato dai satelliti e con segnali sismici osservati nelle stazioni distribuite lungo l’intero arcipelago giapponese. Secondo i ricercatori, l’efficacia di questo fenomeno sarebbe stata favorita da due condizioni particolari: l’allineamento dell’onda riflessa rispetto alle superfici di contatto tra le placche tettoniche e l’indebolimento temporaneo delle forze di attrito lungo la faglia.

Implicazioni per la sismologia

In queste condizioni, l’onda di ritorno avrebbe agito come una sorta di impulso finale capace di innescare uno scorrimento aggiuntivo lungo l’interfaccia di subduzione. L’evento indotto dall’onda riflessa avrebbe interessato una porzione di faglia lunga quasi 3.000 chilometri, paragonabile all’estensione dell’intero Giappone continentale, una dimensione da sei a sette volte superiore alla lunghezza della rottura sismica iniziale del terremoto di Tohoku e oltre il doppio di quella associata al grande terremoto di Sumatra del 2004.

Nuovi rischi sismici

Gli autori sottolineano che questo meccanismo rappresenta una sorgente di pericolosità sismica finora sconosciuta. Onde sismiche riflesse all’interno del pianeta potrebbero infatti riattivare faglie già sollecitate da grandi terremoti e contribuire all’evoluzione della deformazione crostale su scale spaziali molto più estese di quanto ipotizzato finora. La scoperta apre nuove prospettive nello studio dei processi di innesco sismico a distanza e nella comprensione delle dinamiche che regolano le grandi zone di subduzione. (AGI)