Il riempimento e lo svuotamento stagionale dei bacini idrici in India può causare deformazioni misurabili della roccia circostante, riducendo la forza delle faglie vicine e potenzialmente innescando terremoti, secondo due nuovi articoli pubblicati nel Bollettino della Società Sismologica d'America .

I ricercatori in India hanno utilizzato le osservazioni del sistema di posizionamento globale (GPS) insieme ai dati radar satellitari chiamati InSAR per tracciare il movimento, in particolare il sollevamento e il cedimento, degli strati rocciosi attorno ai serbatoi. Le squadre hanno misurato la deformazione crostale intorno ai bacini di Koyna e Warna nell'India occidentale, così come il Tehri, Bacini di Ukai e Dharoi in India.

Gli studi sono inclusi nel numero speciale della rivista sulla sismicità innescata da serbatoi in tutto il mondo, 51 anni dopo un terremoto di magnitudo 6,3 nella regione indiana di Koyna-Warna è diventato il più grande evento sismico mai attribuito al riempimento del serbatoio. Avviene in una regione in cui non vi erano precedenti registrazioni di sismicità significativa, il terremoto di Koyna ha causato 180 morti e più di 2000 feriti, e migliaia di terremoti più piccoli colpiscono ancora oggi la regione.

Si pensa che la sismicità innescata dal serbatoio sia il risultato dello spostamento dei livelli dell'acqua nei serbatoi sequestrati dietro le dighe, che può aumentare le sollecitazioni sulle faglie alterando la sollecitazione e la pressione interstiziale nelle rocce lungo la faglia. Il riempimento del serbatoio rappresenta il 23 percento del numero totale di terremoti causati dall'attività umana, secondo il database sui terremoti indotti dall'uomo.

Vineet Gahalaut del Centro nazionale di sismologia in India e colleghi hanno utilizzato i dati raccolti da cinque stazioni GPS Koyna-Warna dal 2013, insieme alle osservazioni InSAR, per saperne di più sui movimenti tettonici sottostanti nella regione. I ricercatori hanno scoperto che il blocco orientale della zona di faglia Koyna-Warna sembra muoversi più velocemente verso nord-est rispetto al blocco occidentale, un movimento che potrebbe aumentare lo stress sulle faglie della regione.

Allo stesso tempo, il riempimento e lo svuotamento stagionale dei bacini di Koyna e Warna deformano gli strati rocciosi circostanti, disse Gahalaut. "Tutti i bacini idrici del subcontinente indiano sono alimentati dalle precipitazioni durante la stagione dei monsoni, che inizia nel mese di maggio e prosegue fino ad agosto, " ha spiegato. "Da settembre in poi, l'acqua nei serbatoi inizia a diminuire a causa del rilascio per l'irrigazione, produzione di energia elettrica e uso urbano."

"Si deduce che la deformazione stagionale dovuta ai cambiamenti del livello dell'acqua del serbatoio porta a una riduzione della resistenza delle faglie sollecitate in modo critico nelle zone sismiche di Koyna e Warna, provocando l'innesco di terremoti, " disse Gahalaut.

Un giacimento può avere un'influenza stabilizzante o destabilizzante sulle faglie vicine, a seconda del tipo di scivolamento lungo tali faglie e della loro posizione rispetto al serbatoio.

"Nel caso della sismicità innescata dal giacimento di Koyna-Warna, è stato riscontrato che gli argini del serbatoio hanno diminuito la forza delle faglie identificate nella regione, " ha detto Gahalaut. "È stato anche notato che i terremoti tendono a verificarsi durante il riempimento e l'acqua alta nei bacini idrici quando l'influenza destabilizzante è relativamente più forte".

In un secondo studio, Gahalaut e colleghi hanno quantificato la deformazione crostale correlata al riempimento stagionale di Koyna e di altri tre serbatoi nell'India centro-occidentale:Tehri, Ukai e Dharoi. I serbatoi sono situati in diverse zone geologiche e sono di varie dimensioni, offrendo ai ricercatori la possibilità di cercare potenziali variazioni nella deformazione causata dal riempimento del serbatoio.

Hanno scoperto che anche il serbatoio più piccolo, Dharoi a 0,9 chilometri cubi (equivalente a circa 730, 000 piedi acri) potrebbe causare deformazioni in grado di innescare un terremoto, se ci sono faglie sottoposte a sollecitazioni critiche nella regione.

Gahalaut ha affermato che più osservazioni GPS raccolte su periodi di tempo più lunghi aiuteranno a quantificare il tasso di deformazione attorno ai bacini idrici indiani, che a sua volta potrebbe aiutare a perfezionare la nostra comprensione dei terremoti innescati. Ha detto che sarà anche importante raccogliere maggiori informazioni sulla struttura crostale circostante, comprese le variazioni dello spessore e del tipo di roccia intorno alle faglie, per comprendere appieno come il riempimento del serbatoio possa innescare terremoti nelle vicinanze.