Scienze della Terra per le superiori/Terremoti

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Un terremoto, detto anche sisma o scossa sismica, è una vibrazione (un fenomeno ondulatorio) che si propaga all'interno o sulla superficie della crosta terrestre. Si origina in un punto all'interno della crosta detto ipocentro, e la sua proiezione sulla superficie è detto epicentro.

Le cause dei terremoti[modifica]

I terremoti si formano soprattutto a causa dei movimenti delle placche terrestri, in particolare nelle zone in cui si scontrano, però si possono originare anche per altre cause.

  • Movimenti delle placche tettoniche (è la causa più frequente)
  • Eruzioni vulcaniche. Quando il magma si muove sotto il vulcano spesso causa delle scosse, in genere non molto forti, ma dipende dal tipo di eruzione.
  • Crolli. Le catene montuose di natura calcarea, con numerose grotte all'interno (come molti rilievi nelle prealpi e negli appennini), possono essere interessate da crolli che causano delle modeste scosse sismiche.

Le onde sismiche[modifica]

Le onde sismiche sono fenomeni ondulatori che rappresentano energia in propagazione. Si originano nell'ipocentro (onde profonde), si propagano in tute le direzioni come onde sferiche e quando raggiungono la superficie terrestre nell'epicentro, danno origine a onde superficiali.

Onde profonde[modifica]

Sono le onde che si originano nell'ipocentro. Si tratta delle onde P (primarie) ed S (secondarie). Sono relativamente poco pericolose.

  • Onde P (primarie): sono le più veloci.
  • Onde S (secondarie): sono meno veloci delle onde P.

Onde superficiali[modifica]

Sono le onde Rayleigh e Love che si generano nell'epicentro a causa dell'arrivo delle onde P ed S. Sono le onde più pericolose, quelle che causano danni nei terremoti. Le onde Rayleigh causano movimenti sussultori e quelle Love movimenti orizzontali.

Strumenti per registrare i terremoti[modifica]

Per comprendere le caratteristiche di un terremoto gli scienziati registrano le oscillazioni delle onde sismiche utilizzando uno strumento chiamato sismografo. Le oscillazioni vengono registrate da un pennino su un rullo di carta in rotazione.

I moderni sismografi sono digitali e permettono di registrare le oscillazioni direttamente nei computer.

Il tracciato registrato si chiama sismogramma e la sua analisi permette di capire la distanza dell'epicentro e la forza del terremoto.

Scale sismiche[modifica]

Le scale sismiche sono usate per misurare la forza di un terremoto. Esistono due tipi di scale: quelle basate sugli effetti (conseguenze) del terremoto, e quelle basate sull'analisi del sismogramma (quindi sulle oscillazioni provocate dal sisma).

Scala MCS[modifica]

Il terremoto in Emilia del 2012 arrivò all'VIII grado MCS

La scala MCS (detta anche scala Mercalli, dallo scienziato italiano che la ideò), misura l'intensità di un sisma basandosi sugli effetti che esso provoca. In particolare si basa sulle percezioni dell'essere umano e sui danni ai manufatti dell'uomo (edifici principalmente). Per questo motivo è una scala in parte soggettiva, cioè non si basa su oggettivi dati scientifici e lo stesso sisma potrebbe essere interpretato in modo diverso a seconda dello scienziato che definisce il valore.

E' strutturata in 12 gradi, i primi si basano sulla percezione delle persone, gli altri sui danni agli edifici.

(tabella tratta da wikipedia)

Grado Scossa Descrizione
I impercettibile Avvertita solo dagli strumenti sismici.
II molto leggera Avvertita solo da qualche persona in opportune condizioni.
III leggera Avvertita da poche persone. Oscillano oggetti appesi con vibrazioni simili a quelle del passaggio di un'automobile.
IV moderata Avvertita da molte persone; tremito di infissi e cristalli, e leggere oscillazioni di oggetti appesi.
V piuttosto forte Avvertita anche da persone addormentate; caduta di oggetti.
VI forte Qualche leggera lesione negli edifici e finestre in frantumi.
VII molto forte Caduta di fumaioli, lesioni negli edifici.
VIII rovinosa Rovina parziale di qualche edificio; qualche vittima isolata.
IX distruttiva Rovina totale di alcuni edifici e gravi lesioni in molti altri; vittime umane sparse ma non numerose.
X completamente distruttiva Rovina di molti edifici; molte vittime umane; crepacci nel suolo.
XI catastrofica Distruzione di agglomerati urbani; moltissime vittime; crepacci e frane nel suolo; maremoto.
XII apocalittica Distruzione di ogni manufatto; pochi superstiti; sconvolgimento del suolo; maremoto distruttivo; fuoriuscita di lava dal terreno.

Scala Richter[modifica]

La scala Richter è una scala oggettiva (si basa su misure oggettive del sismogramma) che misura la magnitudo (la forza del sisma). Si basa su un calcolo matematico, e la formula generale per definire la magnitudo è:

M = log A/A0

dove A/A0 è un valore numerico che viene preso dal sismogramma (dalla massima oscillazione che si osserva nel sismogramma). Non esiste una scala predefinita come quella Mercalli-MCS, non ha un valore minimo o massimo. Attualmente il valore massimo registrato è quello del terremoto del Cile nel 1960 con una magnitudo di 9.5.

La previsione dei terremoti[modifica]

Visto la pericolosità dei terremoti l'uomo cerca di prevederli per ridurre il rischio sismico. La previsione può essere effettuata con due metodi, uno statistico e uno basato sui segnali premonitori (deterministico). In ogni caso non è possibile sapere esattamente quando e dove avverrà il terremoto.

  • Previsione statistica: in una area geografica si analizza quali sono le aree interessate da eventi sismici e la frequenza con cui avvengono, basandosi sui terremoti già avvenuti. Ad esempio, secondo recenti studi basati sui terremoti avvenuti in passato, c'è circa il 60% delle probabilità che un forte terremoto colpisca S. Francisco e Los Angeles (California, USA). Non è però possibile conoscere esattamente quando e dove avverrà il sisma.
  • Previsione deterministica: si basa su fenomeni premonitori che segnalano un imminente terremoto. Anche in questo caso non si può sapere esattamente se, quando e dove avverrà il sisma. I principali segnali premonitori sono:
    • sciame sismici e piccole scosse , possono segnalare che qualcosa si sta muovendo.
    • emissione di gas Radon, un gas radioattivo che fuoriesce dalle rocce soprattutto in concomitanza di eventi sismici.
    • variazioni della velocità delle onde sismiche: si sta osservando che prima di un importante sisma la velocità delle onde sismiche (che precedono il terremoto) si modifica in modo significativo

Il rischio sismico[modifica]

Il rischio sismico è uno studio complesso che cerca di capire quali a quali rischi può andare incontro una certa area geografica (ad esempio una regione, una provincia, una città) nel caso in cui avvenisse un terremoto. Per fare questo si cerca di capire:

  • la pericolosità sismica, ovverosia la massima forza che potrebbe avere un eventuale sisma nell'area studiata.
  • la probabilità che avvenga l'evento sismico.
  • la vulnerabilità del territorio, in base alla quantità e alla tipologia di manufatti umani costruiti. Ad esempio un vecchio centro storico è molto vulnerabile, può crollare facilmente, mentre un moderno palazzo in cemento armato può resistere anche a forti scosse.

Alcuni terremoti significativi[modifica]

Località Data Magnitudo Vittime note
Shaanxi, China 1556 8 (ipotizzato) 820.000 il terremoto con il maggiore numero di vittime
Sumatra (Oceano indiano) 26 dicembre 2004 9.2 230.000 le vittime sono dovute allo tsunami provocato dal terremoto
Valdivia, Cile 22 maggio 1960 9.5 5.000 Il più forte terremoto mai registrato
Sicilia 11 gennaio 1693 7.4 60.000 Il più forte terremoto mai registrato in Italia
Messina e Reggio Calabria 28 dicembre 1908 7.2 120.000 Il terremoto che ha fatto più vittime in Italia
Friuli 6 maggio 1976 6.5 989 Il terremoto recente che ha fatto più vittime nel nord italia
Irpinia (Campania) 23 novembre 1980 6.9 3.000 Recente terremoto con molte vittime e danni
L'Aquila (Abruzzo) 6 aprile 2009 6.3 308 Recente terremoto in centro italia con numerosi danni e vittime
Emilia maggio 2012 6 25 Il più recente e significativo terremoto in Italia

Come difendersi dai terremoti[modifica]

Difendersi dai terremoti è più difficile rispetto ai vulcani poiché sono più diffusi e meno prevedibili. La soluzione migliore quindi è costruire con criteri antisismici ed evitare di costruire sopra strutture geologiche particolarmente rischiose (faglie, zone franose).

Le tecniche di costruzione antisismica più diffuse prevedono l'uso di calcestruzzo armato e/o legno.

  • Calcestruzzo armato: il cemento armato è una struttura particolarmente resistente che si ottiene colando il cemento liquido in strutture che contengono tondini, reti, gabbie di acciaio. Le costruzioni vengono rese antisismiche costruendo basamenti e piloni in cemento armato, o addirittura tutto l'edificio.
  • Legno. E' un materiale molto versatile, elastico e resistente e viene sempre più utilizzato nella bioedilizia. La sua elasticità lo rende un materiale particolarmente adatto nelle costruzioni antisismiche

Link interessanti[modifica]

Interessante sito interattivo con la mappa dei terremoti in tempo reale, visibili anche in 3D: IRIS Earthquake Browser

Questo sito mostra i dati dei terremoti italiani: INGV Ultimi terremoti