Anni prima che il devastante terremoto di Tohoku colpisse la costa del Giappone nel 2011, la crosta terrestre vicino al luogo del terremoto stava iniziando a muoversi. I ricercatori dell'Università del Texas ad Austin stanno utilizzando modelli informatici per indagare se piccoli tremori rilevati vicino a questo sito potrebbero essere collegati al disastro stesso.

La ricerca potrebbe aiutare a migliorare la comprensione da parte degli scienziati delle forze che guidano i terremoti megathrust, il tipo di terremoto più potente al mondo, e migliorare la valutazione del rischio sismico. Lo studio è stato pubblicato il 15 dicembre, 2018, in Lettere di Scienze della Terra e dei Pianeti .

L'autore principale Thorsten Becker, professore alla UT Jackson School of Geosciences e ricercatore presso l'Istituto di geofisica dell'Università del Texas, ha detto che questo è stato il primo studio completo che mostra i cambiamenti nell'attività del tremore appena percettibile prima del terremoto di Tohoku megathrust.

"La parte della crosta vicina al punto che alla fine si è rotta cambia lo stato di stress un paio di anni prima dell'evento, " ha detto Becker. "Dimostrando questo, il nostro lavoro integra gli studi sulla deformazione crostale e la nostra comprensione delle forze che guidano i terremoti".

L'Institute for Geophysics è un'unità di ricerca della Jackson School of Geosciences.

Mentre la posizione dei tremori solleva interrogativi sul loro potenziale collegamento al terremoto, Becker ha detto che al momento non è noto se i due eventi siano collegati. Però, la firma sismica dei tremori sta aiutando a perfezionare un modello computerizzato che potrebbe aiutare a districare la connessione. Questa nuova tecnica di modellazione consente agli scienziati di creare un'immagine quadridimensionale della crosta terrestre e delle interazioni tra le placche tettoniche, mostrando come le forze che spingono sulla faglia cambiano nel tempo.

Una volta inseriti i dati sismici, il modello ha confrontato le osservazioni di come la placca si è deformata negli anni prima e dopo il terremoto. Ciò ha permesso agli scienziati di fare inferenze sul tipo di forze che si verificano al confine delle placche, il punto in cui un piatto si tuffa nel caldo della Terra, mantello viscoso. In questo strato semifuso, le rocce solide trasudano e si comportano in modi inaspettati, quindi la comprensione della dinamica dello strato potrebbe aiutare a identificare la connessione tra la pressione lungo una faglia prima e dopo un forte terremoto.

La nuova ricerca è significativa perché il modello è stato originariamente sviluppato utilizzando un set di dati diverso:informazioni geodetiche sulla forma della superficie terrestre. Ottenendo risultati simili utilizzando diversi set di dati (onde sismiche e cambiamenti nella forma del pianeta), gli scienziati possono essere molto più sicuri dell'accuratezza dei modelli dei terremoti.

Becker crede che con la ricerca e il supporto giusti, modelli informatici avanzati possono essere utilizzati per studiare la fisica dei terremoti e forse contribuire a previsioni migliori.

Attualmente, gli scienziati possono al massimo offrire mappe di rischio che mostrano le zone terremotate note e una vaga probabilità di un terremoto nei prossimi decenni. Sapendo di più su quando e dove potrebbe colpire un simile terremoto, anche nel giro di pochi anni, rappresenterebbe un miglioramento significativo rispetto alle attuali previsioni dei terremoti e forse concederebbe alle autorità e all'industria il tempo adeguato per prepararsi a un tale evento.

A tal fine, gli autori sperano che il loro studio contribuirà agli sforzi globali per migliorare la valutazione del rischio sismico, come il Modeling Collaboratory for Subduction RCN, una nuova rete di collaborazione di ricerca guidata da UT finanziata dalla National Science Foundation (NSF).