Nessuno può prevedere quando o dove colpirà un terremoto, ma nel 2011 gli scienziati pensavano di avere prove che piccoli tremori sotterranei chiamati scosse previsionali potessero fornire indizi importanti. Se è vero, suggeriva che un giorno i sismologi avrebbero potuto avvertire le persone di imminenti terremoti.

Ma un nuovo studio pubblicato nel numero online del 4 giugno di Geoscienze naturali dagli scienziati della Stanford University e della Boğaziçi University in Turchia ha messo in dubbio questi risultati precedenti e il valore predittivo delle scosse premonitrici.

Le prove precedenti provenivano da un terremoto di magnitudo 7,6 nel 1999 vicino a Izmit, Tacchino, che ha ucciso più di 17, 000 persone. Uno studio del 2011 sulla rivista Scienza hanno scoperto che il terremoto mortale è stato preceduto da una serie di piccole scosse premonitori, potenziali segnali di avvertimento che un grande evento sismico era imminente.

"Siamo tornati al terremoto di Izmit e abbiamo applicato nuove tecniche guardando i dati sismici che non erano disponibili nel 2011, " ha detto l'autore principale William Ellsworth, un professore (ricerca) di geofisica presso la Stanford School of Earth, Scienze energetiche e ambientali. "Abbiamo scoperto che le scosse premonitrici erano proprio come altri piccoli terremoti. Non c'era nulla di diagnostico nel loro verificarsi che suggerisse che stava per accadere un terremoto importante".

"Vorremmo tutti trovare un modo scientificamente valido per avvertire il pubblico prima che inizi un terremoto, " ha detto il co-autore Fatih Bulut, un assistente professore di geodesia presso l'Osservatorio Kandilli e l'Istituto di ricerca sui terremoti dell'Università di Bo?aziçi. "Sfortunatamente, il nostro studio non porta a un nuovo ottimismo sulla scienza della previsione dei terremoti".

Come iniziano i terremoti?

Scienziati tra cui Ellsworth hanno proposto due idee su come si formano i grandi terremoti, uno dei quali, se gli scienziati possono rilevarli, potrebbe avvertire di un terremoto più grande.

"Circa la metà di tutti i principali terremoti è preceduta da scosse premonitrici più piccole, " ha detto Ellsworth. "Ma le scosse previsionali hanno valore predittivo solo se possono essere distinte dai terremoti ordinari".

Un'idea, noto come modello a cascata, suggerisce che le scosse premonitrici sono terremoti ordinari che viaggiano lungo una faglia, un terremoto ne ha innescato un altro nelle vicinanze. Una serie di terremoti a cascata più piccoli potrebbe innescare casualmente un forte terremoto, ma potrebbe altrettanto facilmente esaurirsi. In questo modello, una serie di piccoli terremoti non predice necessariamente un grande terremoto.

"È un po' come il domino, " disse Bulut. "Se metti a caso le tessere del domino su un tavolo e ne rovesci uno, potrebbe far cadere un secondo o un terzo, ma la catena potrebbe fermarsi. A volte colpisci quella magica che fa cadere l'intera fila".

Un'altra teoria suggerisce che le scosse premonitrici non siano eventi sismici ordinari, ma segnali distinti di un terremoto in attesa guidato dal lento scivolamento della faglia. In questo modello, le scosse premonitrici rompono ripetutamente la stessa parte della colpa, facendolo scivolare lentamente e alla fine innescare un grande terremoto.

Nel modello a scorrimento lento, ripetute scosse provenienti dalla stessa posizione potrebbero essere i primi segnali di un grande terremoto in arrivo. La domanda era se gli scienziati potessero rilevare uno slittamento lento quando sta accadendo e distinguerlo da qualsiasi altra serie di piccoli terremoti.

Studi precedenti

Nel 2011, un team ha sostenuto su Science che le scosse precedenti al terremoto di Izmit del 1999 sono state causate da un lento slittamento, e avrebbe potuto essere rilevato con l'attrezzatura giusta:la prima prova che le scosse previsionali sarebbero state utili per prevedere un forte terremoto.

"Questo risultato ha avuto una grande influenza nel pensare alla questione se le scosse previsionali possano essere predittive, "Ha detto Ellsworth.

La città di Izmit si trova sulla faglia anatolica settentrionale, che si estende per circa 900 miglia (1, 500 chilometri) in tutta la Turchia. Per lo studio del 2011, un team ha analizzato i dati di una singola stazione sismica a diverse miglia dall'epicentro del terremoto, che alla fine ha registrato sismogrammi di 18 scosse premonitori che si sono verificati a circa 9 miglia (15 chilometri) sotto la superficie, molto vicino al punto in cui è iniziato il terremoto più grande, e ciascuno con forme d'onda simili.

Queste somiglianze hanno portato gli autori a concludere che tutte le scosse preliminari hanno ripetutamente rotto lo stesso punto sulla faglia, guidato da un lento slittamento che alla fine ha innescato il grande terremoto. Hanno concluso che il monitoraggio di eventi simili potrebbe fornire un avvertimento tempestivo che un grande terremoto è imminente.

"Il documento Science ha concluso che c'era un sacco di lento slittamento, e se fossimo stati lì con gli strumenti giusti avremmo potuto vederlo, " Ha detto Ellsworth. "Abbiamo deciso di testare l'idea che le scosse previsionali fossero collocate insieme".

effetto domino

Invece di fare affidamento sui dati di una stazione sismica, Ellsworth e Bulut hanno analizzato i sismogrammi registrati in altre nove stazioni durante il terremoto del 1999.

Con più stazioni, Ellsworth e Bulut hanno identificato un totale di 26 scosse premonitori. Nessuno era identico, ei più grandi si spostarono progressivamente da ovest a est lungo la faglia. Questo risultato è coerente con il modello a cascata, dove un terremoto ordinario innesca un altro terremoto su una parte vicina della faglia, ma non prevede necessariamente un terremoto di grande portata.

Bulut ed Ellsworth non hanno trovato prove che lo slittamento lento abbia avuto un ruolo nell'innescare il terremoto di Izmit.

"Gli autori dell'articolo su Science erano piuttosto ottimisti, ma quello che avevano proposto fosse accaduto non è accaduto, "Ha detto Ellsworth.

Quello che i ricercatori non sanno è il motivo per cui questa serie di scosse premonitori a cascata ha innescato un enorme terremoto quando tanti altri non lo fanno. Ellsworth ha detto che senza una migliore strumentazione sismica, rimarranno sfide importanti come la nostra capacità di prevedere i terremoti.

"Non stiamo rinunciando alle scosse previsionali solo perché al momento non possiamo distinguerle da altri terremoti, " ha detto Ellsworth. "Vogliamo capire se hanno valore predittivo e se no, perchè no. Per rispondere a questa domanda saranno necessarie osservazioni fatte vicino all'azione, nel profondo del cuore della macchina del terremoto, non come facciamo attualmente dalla superficie, dove siamo ciechi ai cambiamenti nelle profondità sotterranee".