La cinetosi persistente è uno dei rischi professionali del lavoro in mare al largo delle coste del Giappone per tre settimane. Hiroki Sone può attestarlo, dopo aver trascorso parte del semestre autunnale 2018 sul più profondo progetto di perforazione oceanica scientifica di sempre.

"Forse non dovrei annuire troppo, " afferma l'assistente professore di ingegneria civile e ambientale presso l'Università del Wisconsin-Madison, un giorno dopo il ritorno negli States. "Ho le vertigini."

Sone e Ph.D. lo studente Zirou Jin fa parte del team internazionale di scienziati che lavorano al Nankai Trough Sismogenic Zone Experiment. Nella fase finale dell'esperimento di 11 anni, i ricercatori stanno perforando sotto il Nankai Trough, il punto d'incontro delle placche tettoniche eurasiatica e del mare delle Filippine e fonte di ripetuti terremoti. In caso di successo, sarebbe la prima volta che gli scienziati raggiungono una profondità alla quale i terremoti si generano in una zona di subduzione, dove un piatto (in questo caso, il mare delle Filippine) spinge sotto un altro.

La perforazione, che ha raggiunto una profondità record all'inizio di dicembre 2018 e proseguirà fino a marzo 2019, produrrà campioni di roccia e consentirà al team di installare sensori, potenzialmente portare alla luce nuovi indizi sui processi che guidano i terremoti.

"Vogliamo capire che tipo di forze si stanno accumulando in questo confine di placca, perché questa è la forza trainante per il movimento del suolo durante i terremoti, " dice Sone. "Essere direttamente lì e vedere il materiale migliora davvero la nostra comprensione di ciò che sta realmente accadendo".

Sone è cresciuto in una società giapponese comprensibilmente diffidente nei confronti dei terremoti, data la lunga storia di attività sismica nel paese. Ricorda le visite delle scuole elementari da un camion con una sala agitazione che consentiva agli studenti di esercitarsi nelle manovre di sicurezza.

Era uno studente laureato all'Università di Kyoto che lavorava a una tesi su un terremoto mortale a Taiwan quando ha sentito parlare dei piani per la prima spedizione del programma di perforazione oceanica integrata NanTroSEIZE, lanciato nel 2007. Sei anni dopo, si unì alla sua prima spedizione sul Nankai Trough.

Questa volta, sta guidando la squadra delle proprietà fisiche del gruppo. Quando le talee, i detriti di roccia generati durante la perforazione, vengono in superficie, Il team di Sone esamina le loro densità per calcolare i cambiamenti nella porosità, la percentuale di spazio vuoto nella roccia riempito dall'acqua. La porosità tipicamente diminuisce con la profondità, ma i ricercatori cercano eccezioni a quella tendenza che indicheranno una pressione del fluido superiore al previsto. Gli scienziati hanno a lungo postulato che la pressione del fluido lungo le interfacce delle placche tettoniche sia anormalmente alta, che potrebbe incoraggiare un piatto a scivolare come un disco su un tavolo da air hockey. Ma nessuno ha misurato quella pressione del fluido a questa profondità, Sone dice.

"Questa è una buona opportunità per testare quelle ipotesi e convalidare teorie o forse confutare alcune di esse, " lui dice.

Sone tornerà in elicottero sulla nave di perforazione Chikyu, il cui nome significa terra in giapponese, di nuovo a gennaio 2019, mentre Jin lavorerà un paio di turni di due settimane a febbraio e marzo. I giorni di lavoro sono lunghi a bordo del Chikyu, con turni di 12 ore e accesso internet limitato.

Ma la promessa di campioni di carote di roccia, molto più grandi e utili delle talee, alla fine è un potente motivatore. Jin sta studiando i nuclei di una precedente spedizione per il suo dottorato. lavorare sulle proprietà viscoplastiche - come i materiali scorrono e si deformano nel tempo - nel prisma di accrescimento di Nankai Trough, la raccolta di rocce e sedimenti formati durante la subduzione delle placche.

"Cerchiamo di vedere come si accumula lo stress, " lei dice.

Prelevando i nuclei dall'interfaccia della piastra e deformandoli lentamente in laboratorio, qualcuno dice, gli scienziati possono comprendere meglio le forze che si accumulano durante i 100-400 anni tra i terremoti che generano gli tsunami nel Nankai Trough.

"È importante capire come la terra si rompe durante questi grandi terremoti che si verificano in pochi minuti, e gli scienziati si sono concentrati su questo per molti decenni, " dice. "Ma cosa succede tra i 100 anni? Come si accumula la forza per prepararsi al prossimo terremoto? Questo è ugualmente, se non di più, domande importanti da porre che non abbiamo affrontato nella comunità. Vorremmo fare un passo avanti per prevedere meglio i rischi sismici in tutto il mondo".