Modellando matematicamente i movimenti di una locomotiva caduta dai binari a nord di San Francisco durante il famigerato terremoto del 1906, i ricercatori hanno calcolato un limite inferiore al movimento del suolo del terremoto nel punto del treno ribaltato.

Il loro rapporto sulla rivista Lettere di ricerca sismologica conclude che lo scuotimento del terreno era equivalente ad almeno un livello "severo" che potrebbe ribaltare mobili pesanti, crollare i camini e causare notevoli danni strutturali. La direzione e la forza dei movimenti del suolo sono coerenti con le simulazioni di scuotimento del suolo per il terremoto del 1906 da uno studio del 2008, ha detto Swetha Veeraraghavan e colleghi.

I sismologi si affidano a queste simulazioni di movimento del suolo perché i record di movimento del suolo più vicini all'evento storico provenivano da una stazione situata a 35 chilometri (21,7 miglia) di distanza dalla faglia di Sant'Andrea, che si è rotto durante il terremoto. Le simulazioni aiutano gli scienziati a determinare quale tipo di movimento del suolo potrebbe essere probabile durante i futuri grandi terremoti nella regione.

Dati raccolti dall'insolito caso del treno rovesciato, disse Veeraraghavan, può essere utilizzato per testare i risultati delle simulazioni di calcolo ad alte prestazioni del terremoto del 1906 e di possibili terremoti futuri. "Con la disponibilità limitata di registrazioni del movimento del suolo per grandi terremoti, queste osservazioni di testimoni oculari diventano punti di dati critici che conferiscono credibilità a queste grandi simulazioni di terremoti, " lei disse.

Il treno era vicino alla stazione di Point Reyes a nord di San Francisco, fermato su un binario di raccordo per fare rifornimento, quando ha preso la sua storica caduta. Un testimone oculare dell'evento ha detto che il conduttore era appena risalito sulla locomotiva:

"quando il treno ha fatto un grande sobbalzo verso est, seguito da un altro a ovest, che ha gettato tutto il treno dalla sua parte. Il conduttore sbalordito si allontanò mentre passava, e alla vista dei camini che crollano e delle vedove della stazione che si spezzano, capì che era il Temblor."

Veeraraghavan e colleghi hanno utilizzato il resoconto del testimone oculare, una foto del treno rovesciato scattata dal pompiere del treno e informazioni sulle dimensioni e il design del treno (approssimandolo come un blocco rettangolare) per guidare la modellazione dei movimenti del suolo che sarebbero stati necessari affinché il treno cadesse nel modo che ha fatto.

Da questa analisi, i ricercatori hanno calcolato due misure di scuotimento del suolo - accelerazione di picco al suolo (PGA) e velocità di picco al suolo (PGV) - per determinare lo scuotimento minimo necessario per ribaltare il treno. I loro risultati per queste due misure sono equivalenti a un punteggio di VIII (grave) sulla scala Modified Mercalli Intensity.

Questa non è la prima volta che i sismologi hanno tentato di estrarre i dati sul movimento del suolo dal treno rovesciato. Thomas Heaton di Caltech, uno dei coautori del presente documento, faceva parte di un team che ha pubblicato un'analisi simile nel Bollettino della Società Sismologica d'America nel 1999. Il nuovo studio migliora questi risultati considerando i potenziali movimenti del suolo verticali e orizzontali raccolti da 140 record di terremoti in tutto il mondo nella sua analisi.

I ricercatori hanno confrontato i movimenti del suolo calcolati dal loro modello di treno con tre diverse simulazioni del terremoto del 1906 da uno studio del 2008, concludendo che ciascuno di quei terremoti simulati potrebbe causare una scossa abbastanza forte da ribaltare il treno.

I risultati suggeriscono che le simulazioni di grandi terremoti per la regione "sono realistiche, " Ha detto Veeraraghavan. "Tali scosse potrebbero causare danni significativi a una varietà di strutture non duttili nella Bay Area, compresi alcuni tipi di edifici alti."

Il resoconto del testimone oculare del treno che barcolla a est e poi a ovest prima di ribaltarsi suggerisce che l'ipocentro del 1906 è probabilmente a sud di Point Reyes, forse al largo di San Francisco e San Juan Bautista come altri hanno calcolato, scrivono gli autori.