Le zone di faglia svolgono un ruolo chiave nel modellare la deformazione della crosta terrestre. Tutte queste zone contengono fluidi, che influenzano pesantemente il modo in cui i terremoti si propagano. In un articolo pubblicato oggi su Comunicazioni sulla natura , Chiara Cornelio, un dottorato di ricerca studente presso il Laboratorio di Meccanica Sperimentale delle Rocce (LEMR) dell'EPFL, mostra come la viscosità di questi fluidi influenzi direttamente l'intensità di un terremoto. Dopo aver eseguito una serie di test e simulazioni di laboratorio, Cornelio ha sviluppato un modello fisico per calcolare con precisione variabili come quanta energia ha bisogno di propagarsi un terremoto e, perciò, la sua forza, in base alla viscosità dei fluidi sotterranei.

Lo studio faceva parte di una ricerca più ampia sui progetti di energia geotermica, quale, come altre attività sotterranee, può innescare terremoti, un processo noto come sismicità indotta, rispetto alla sismicità naturale, in cui si verificano terremoti senza intervento umano.

"Progetti di esplorazione del sottosuolo come l'energia geotermica, i pozzi di iniezione e l'estrazione mineraria comportano l'iniezione di fluidi in pressione nelle fratture della roccia, " spiega Cornelio. "Studi come questo mostrano come una migliore comprensione delle proprietà e degli effetti dei fluidi sia fondamentale per prevenire o attenuare i terremoti indotti. Le aziende dovrebbero considerare queste proprietà nel loro pensiero, piuttosto che concentrarsi esclusivamente su considerazioni di volume e pressione."

come il sapone

Cornelio ha condotto 36 esperimenti, simulando terremoti di varia intensità, e propagandosi a velocità diverse, in granito o marmo, con fluidi di quattro diverse viscosità. Le sue scoperte hanno dimostrato una chiara correlazione tra la viscosità del fluido e l'intensità del terremoto.

"Immagina che questi fluidi funzionino come sapone, riducendo l'attrito tra le mani quando le lavi, o come l'olio che spruzzi sulle parti meccaniche per rimetterle in moto, " spiega Marie Violay, un assistente professore e il capo del LEMR. "Inoltre, i terremoti naturali producono calore quando le due placche si sfregano l'una contro l'altra. Quel calore scioglie la roccia, creando un film lubrificante che fa scivolare ulteriormente il guasto. Il nostro studio ci fornisce anche un quadro più chiaro di come funziona questo processo naturale".