In attesa della rottura completa

Nell'aprile 2015 il Nepal, in particolare la regione intorno alla capitale Kathmandu, è stato scosso violentemente. Un terremoto di magnitudo 7,8 ha distrutto interi villaggi, vie di comunicazione e monumenti culturali, uccidendo in totale 9000 persone.

Tuttavia, il Paese potrebbe essere minacciato da terremoti ancora più forti, di magnitudo 8 o superiore. È questa la conclusione a cui è giunto un gruppo di scienziati terrestri dell'ETH di Zurigo utilizzando un nuovo modello che descrive la zona di collisione tra la placca indiana e quella eurasiatica nella regione himalayana. Con il loro modello, i ricercatori dell'ETH, guidati dal dottorando Luca Dal Zilio del gruppo del professore Taras Gerya presso l'Istituto di geofisica, hanno potuto simulare per la prima volta ad alta risoluzione i cicli sismici in una sezione trasversale della zona di frattura.

Le crepe parziali Umwelt und Geomatik accumulano ulteriori tensioni.

"Durante il terremoto del 2015 si è rotta solo una parte del sistema di fratture che separa le due placche continentali. La parte più avanzata e vicina alla superficie della zona di frattura, dove la placca indiana si immerge sotto la placca eurasiatica, non si è rotta ed è ancora in tensione", spiega Luca Dal Zilio, autore principale di uno studio appena pubblicato sulla rivista pagina esternaComunicazioni sulla natura è stato appena pubblicato.

Normalmente, un terremoto importante nelle immediate vicinanze della sorgente sismica rilascia quasi tutte le tensioni che si sono accumulate a causa dello spostamento delle placche. "Il nostro modello mostra che, sebbene il terremoto di Gorkha abbia alleggerito le tensioni in parte della zona di faglia, le tensioni nella sua parte frontale, vicino ai piedi dell'Himalaya, sono in realtà aumentate. La cosa apparentemente paradossale è che i terremoti di "medie dimensioni" come quello di Gorkha creano le condizioni per un mega-terremoto", afferma Dal Zilio.

Scosse di magnitudo pari a quella del terremoto di Gorkha possono rilassare il sistema di fratture nelle sottozone più profonde solo per lunghezze comprese tra 100 e 200 chilometri. A sua volta, nuove e ancora più forti sollecitazioni si accumulano nelle aree della zona di frattura vicine alla superficie.

Secondo le simulazioni di Dal Zilio e colleghi, sono necessarie altre due o tre scosse di Gorkha per accumulare una tensione sufficiente per un terremoto di magnitudo 8,1 o superiore. In un tale terremoto, la zona di faglia si rompe per una lunghezza di almeno 200 chilometri e per tutta la profondità fino alla superficie terrestre. Questo porta alla fine a un completo rilassamento di questo segmento del sistema di fratture, che è lungo complessivamente circa 2000 chilometri.

I dati storici dimostrano che anche questi mega-eventi si sono verificati. Nel 1950, ad esempio, si verificò il cosiddetto terremoto dell'Assam con una magnitudo di 8,6; la zona di frattura si ruppe per una lunghezza di diverse centinaia di chilometri e per tutta la gamma di profondità. Nel 1505, un gigantesco terremoto colpì in modo tale che la zona di faglia si ruppe addirittura per una lunghezza di circa 800 chilometri.

I cicli sismici si sovrappongono

"Con il nuovo modello, riconosciamo che non esiste una sola forma di forte terremoto nell'Himalaya, ma almeno due, i cui cicli si sovrappongono parzialmente", afferma Edi Kissling, professore di sismologia e geodinamica. I super terremoti potrebbero verificarsi con una periodicità di 400-600 anni, mentre i terremoti di tipo Gorkha di "medie dimensioni" potrebbero verificarsi con un tasso di ricorrenza fino a poche centinaia di anni. Poiché i cicli si sovrappongono, i ricercatori prevedono che i terremoti forti e pericolosi si verifichino a intervalli irregolari.

Tuttavia, i ricercatori non sono in grado di prevedere quando si verificherà un altro terremoto estremamente grande. "Nessuno può prevedere i terremoti, nemmeno il nuovo modello. Tuttavia, possiamo comprendere meglio il rischio sismico di un'area e prendere le dovute precauzioni", afferma l'ETH.

Il modello è bidimensionale e ad alta risoluzione. Inoltre, incorpora parzialmente i risultati delle ricerche pubblicate dopo il terremoto di Gorkha. Le simulazioni sono state calcolate sul computer mainframe Euler dell'ETH di Zurigo. "Un modello tridimensionale sarebbe più accurato e permetterebbe di fare affermazioni anche per le frange occidentali e orientali dell'Himalaya. Tuttavia, se si vuole mappare tutti i 2000 chilometri della zona di frattura, sono necessarie enormi capacità di calcolo che nemmeno i supercalcolatori del CSCS sono in grado di offrire", spiega Dal Zilio.

Forze potenti al lavoro

Nel punto in cui si trova il Nepal si incontrano due continenti: l'India e l'Eurasia. La placca indiana si sta immergendo sotto la placca eurasiatica nel mantello terrestre. A causa dell'effetto di risucchio esercitato dalla placca indiana mentre si immerge nel mantello, il subcontinente indiano si sposta verso nord a una velocità che può raggiungere i 4 centimetri all'anno.

Di conseguenza, le placche si sfregano l'una contro l'altra lungo il sistema di fratture, lungo 2000 chilometri, creando forti tensioni. Durante un terremoto, queste tensioni vengono improvvisamente rilasciate e le placche vengono scosse insieme. Questo è il motivo per cui terremoti molto forti si ripetono in Nepal e ai piedi dell'Himalaya meridionale.