I ricercatori che hanno testato un sistema di allerta precoce dei terremoti basato su satellite sviluppato per la costa occidentale degli Stati Uniti hanno scoperto che il sistema ha funzionato bene in un "replay" di tre grandi terremoti avvenuti in Cile tra il 2010 e il 2015. I loro risultati, riportato sul giornale Lettere di ricerca sismologica , suggeriscono che un tale sistema potrebbe fornire avvisi tempestivi di scuotimento del suolo e tsunami per le comunità costiere del Cile in futuro.
Il modulo di allerta precoce, chiamato G-FAST, utilizza i dati di movimento del suolo misurati da Global Navigation Satellite Systems (GNSS) per stimare la magnitudo e l'epicentro di grandi terremoti, quelli di magnitudo 8 e superiori. Questi grandi terremoti si verificano spesso alla subduzione dei confini delle placche tettoniche, dove un piatto spinge sotto un altro piatto, come nel caso della costa del Cile e del Pacifico nordoccidentale degli Stati Uniti.
Utilizzando i dati raccolti dalle oltre 150 stazioni GNSS del Cile, Brendan Crowell dell'Università di Washington e i suoi colleghi hanno testato le prestazioni di G-FAST contro tre grandi terremoti megathrust nel paese:il Maule del 2010 di magnitudo 8,8, il 2014 magnitudo 8.2 Iquique, e i terremoti di Illapel di magnitudo 8,3 del 2015.
G-FAST è stato in grado di fornire stime di magnitudo tra 40 e 60 secondi dopo l'ora di origine di tutti e tre i terremoti, fornendo stime di magnitudo entro 0,3 unità dalle magnitudini note. Il sistema ha anche fornito stime dell'epicentro e dello slittamento di faglia per ciascun terremoto che concordavano con le misurazioni effettive, ed erano disponibili da 60 a 90 secondi dopo l'ora di origine di ciascun terremoto. "Siamo rimasti sorpresi dalla velocità con cui G-FAST è stato in grado di convergere verso le risposte corrette e dalla precisione con cui siamo riusciti a caratterizzare tutti e tre i terremoti, " disse Crowell.
La maggior parte dei sistemi di allerta precoce dei terremoti misura le proprietà delle onde sismiche per caratterizzare rapidamente un terremoto. Questi sistemi spesso non sono in grado di raccogliere informazioni sufficienti per determinare come crescerà un terremoto di grandi dimensioni e, di conseguenza, possono sottovalutare la magnitudo del terremoto, un problema che può essere evitato con sistemi satellitari come G-FAST.
È difficile testare questi tipi di sistemi di allerta precoce, Crowell ha notato, perché i terremoti di magnitudo 8+ sono relativamente rari. "Abbiamo deciso di esaminare i terremoti cileni perché includevano diversi terremoti di magnitudo 8, registrati con una rete GNSS eccellente e coerente. Così facendo, saremmo in grado di classificare meglio i punti di forza e di debolezza in G-FAST."
I test cileni giocheranno un ruolo nell'ulteriore sviluppo di G-FAST per l'uso negli Stati Uniti, dove Crowell e colleghi hanno lavorato per includerlo nel prototipo del sistema di allarme rapido per terremoti chiamato ShakeAlert, ora operante in California, Oregon e Washington. I terremoti cileni, Crowell ha detto, rappresentano circa la metà degli eventi di magnitudo 8 nel catalogo registrato dei terremoti utilizzati per testare G-FAST e altri algoritmi geodetici per l'inclusione in ShakeAlert.
Negli ultimi 100 anni lungo la costa cilena si sono verificati dieci terremoti di magnitudo 8 o superiore, compreso il terremoto di Valdivia di magnitudo 9,5 del 1960, che è il più grande terremoto registrato dagli strumenti. "Il pericolo dovuto a questi grandi eventi è ben riconosciuto e compreso, "in Cile, ha scritto Sergio Eduardo Barrientos dell'Universidad de Chile, in un secondo articolo pubblicato questa settimana su SRL. "I periodi di ritorno per eventi di magnitudo 8 e superiori sono dell'ordine di 80-130 anni per una data regione del Cile, ma una dozzina di anni se si considera il paese nel suo insieme".
Dopo il terremoto di Maule del 2010, il paese ha iniziato l'installazione di una rete di stazioni sismiche e movimento terra digitali a banda larga, stazioni del sistema di posizionamento globale, e stazioni GNSS per fornire informazioni accurate per gli avvisi di tsunami e la valutazione dei danni. Dal 2012, il Centro Sismológico Nacional dell'Universidad de Chile ha gestito più di 100 stazioni, e ha recentemente iniziato a far funzionare quasi 300 accelerometri a movimento forte che misurano le vibrazioni del suolo.
In un terzo articolo pubblicato su SRL, Felipe Leyton dell'Universidad de Chile e colleghi analizzano i dati raccolti da 163 di queste stazioni a forte movimento per saperne di più sulle condizioni del sito locale della roccia e del suolo sottostanti in queste aree. Le condizioni del sito possono modificare lo scuotimento di grandi terremoti e controllare i danni agli edifici e ad altre infrastrutture causati dallo scuotimento. Il nuovo studio "ci offre un'opportunità unica per migliorare la nostra conoscenza del comportamento dei depositi del suolo durante i terremoti, soprattutto nelle aree urbanizzate, " scrivono Leyton e colleghi, che affermano che i dati potrebbero essere utilizzati per aiutare a migliorare i progetti e i codici degli edifici.
