Una nuova ricerca rivela che misteriose sacche di attività sismica nel mezzo del Nord America hanno tutte una cosa in comune:la crosta terrestre in queste zone ha subito una deformazione significativa centinaia di milioni di anni fa, creando aree deboli più suscettibili ai terremoti. Queste caratteristiche di frattura potrebbero aiutare a spiegare perché alcune regioni del Nord America centrale e orientale sono più sismicamente attive di altre.

I terremoti si verificano in genere lungo le linee di faglia, come la colpa di San Andreas in California, dove i bordi delle placche tettoniche della Terra si sfregano l'uno contro l'altro, rilasciando energia sufficiente per scuotere il terreno. Una certa attività sismica si verifica nel mezzo delle placche tettoniche, ma questi terremoti sono generalmente casuali, si verificano raramente e sono poco conosciuti.

Ma alcuni punti all'interno della placca tettonica nordamericana, a migliaia di chilometri di distanza dai confini della placca, sono spesso oggetto di attività sismica.

I sismologi hanno trovato prove geologiche di terremoti passati superiori a magnitudo 7 in alcune regioni degli Stati Uniti orientali e del Canada. Per esempio, dal dicembre 1811 al febbraio 1812, tre terremoti di magnitudo 7 hanno scosso il Missouri sudorientale, abbattere alberi, danneggiando le case e interrompendo la corrente del fiume Mississippi.

I sismologi non sanno perché queste sacche di terremoti si verificano nel mezzo delle placche tettoniche, ma un nuovo studio suggerisce che si verificano in luoghi in cui la crosta terrestre ha sperimentato antichi eventi di frattura in cima al vecchio, linee di faglia sepolte.

È importante comprendere meglio queste zone sismiche intraplacca poiché i terremoti ad esse associati hanno il potenziale di infliggere danni significativi, disse Christine Powell, un sismologo presso il Centro per la ricerca e l'informazione sui terremoti dell'Università di Memphis, Tennessee e coautore del nuovo studio accettato per la pubblicazione su Tectonics, una rivista dell'American Geophysical Union.

Mentre l'infrastruttura della California è costruita per resistere a grandi tremori, la costruzione nel Nord America centrale e orientale in genere non tiene conto di forti terremoti. Se oggi si verificasse un terremoto di magnitudo 7 all'interno della placca tettonica nordamericana, comunità subirebbero lesioni gravi e subirebbero danni multimiliardari alle proprietà, ha detto Powell.

"Dobbiamo capire il più possibile sul perché i terremoti sono qui, " ha detto. "Tutte queste informazioni possono quindi essere utilizzate per aiutare la sicurezza pubblica e la costruzione di edifici".

Risvegliare antiche colpe

I sismologi sanno che molte zone sismiche intraplacca si sovrappongono ad antiche linee di faglia. Ma solo parti delle vecchie linee di faglia nel Nord America centrale e orientale mostrano frequenti attività sismiche. A differenza della California, dove si verificano terremoti lungo l'intera linea della faglia di Sant'Andrea, Centro e Nord America orientale sperimentano singhiozzi sismici solo su segmenti specifici di vecchie faglie. Il resto delle faglie nordamericane sono sismicamente inattive.

Nel nuovo studio, Powell e il suo coautore Bill Thomas, professore emerito di geologia all'Università del Kentucky e ora al Geological Survey of Alabama a Tuscaloosa, ha esaminato i punti sismici più attivi nel Nord America orientale e centrale per determinare quali caratteristiche geologiche possono essere coinvolte nei terremoti intraplacca.

Thomas e Powell hanno esaminato tre luoghi in particolare:la Charlevoix Seismic Zone (CSZ) nel sud-est del Canada, la zona sismica del Tennessee orientale (ETSZ), e la zona sismica di New Madrid (NMSZ) lungo la valle del fiume Mississippi tra il Missouri sudorientale e il Tennessee occidentale. Hanno esaminato le caratteristiche geologiche note delle tre regioni e presto si sono resi conto che ciascuna zona aveva subito una frattura significativa rispetto ad altre aree lungo le vecchie faglie.

I ricercatori sostengono che gli eventi di frattura di centinaia di milioni di anni fa hanno ridotto la capacità della crosta terrestre di resistere a livelli elevati di stress in queste regioni. Ciò significa che una crosta più debole ha una maggiore probabilità di rompersi sotto la pressione di varie forze geologiche, conseguente maggiore attività sismica.

Per esempio, circa 357 milioni di anni fa, una grande meteora ha colpito la zona sismica di Charlevoix, frantumare rocce all'interno della crosta, verosimilmente creando le condizioni perfette lungo l'antica faglia per ospitare future attività sismiche, secondo i ricercatori.

"Puoi guardare su e giù per il resto di quelle lunghe faglie e non vedi l'attività del terremoto in altri luoghi. È proprio dove quel grosso meteorite l'ha colpita, "Powell ha detto.

Una vecchia linea di faglia che attraversa la zona sismica del Tennessee orientale è piegata invece che dritta, che ha creato ulteriori fratture nell'area mentre la placca nordamericana si spostava nel tempo. La Nuova Zona Sismica di Madrid comprende un segmento di antiche linee di faglia in cui i due lati del continente nordamericano iniziarono a separarsi, ma si è fermato prima di fare una rottura significativa. I piatti invece si sgretolarono di nuovo insieme, lasciando la crosta significativamente fagliata e fratturata.

In ogni caso, la deformazione crostale ha indebolito la crosta lungo antiche linee di faglia, secondo i risultati dei ricercatori.

La ricerca passata ha esaminato singolarmente le zone sismiche intraplacca, ma nessuno studio ha ancora fatto un tentativo globale completo di spiegarli tutti, disse Tommaso.

"Questo è il primo [studio] che risponde effettivamente alla domanda:perché [zone sismiche intraplacca] accadono dove si verificano, "Powell ha detto.

I ricercatori sottolineano che ci sono altri punti all'interno del Nord America orientale e centrale che potrebbero avere una deformazione crostale concentrata ma mancano di una significativa attività sismica. Perciò, sospettano che la deformazione crostale sia necessaria per creare zone sismiche intraplacca, ma i terremoti intraplacca si verificano solo in luoghi con le giuste forze crostali attuali.

"Se le varie forze agenti sulla crosta sono orientate nella giusta direzione, quei guasti laggiù saranno riattivati, "Powell ha detto.

Questa storia è stata ripubblicata per gentile concessione di AGU Blogs (http://blogs.agu.org), una comunità di blog di scienze della Terra e dello spazio, ospitato dall'American Geophysical Union. Leggi la storia originale qui.