Tracciare l'entità di diversi eventi naturali catastrofici e tracciare un grafico di quanti episodi di ciascuno si sono verificati nel corso della storia produce un risultato che non può essere ignorato. Al contrario, ciò che il grafico rivela è una curva molto definita che fortunatamente mostra che più forte è la capacità di devastare, meno frequentemente si verifica l'episodio. Per esempio, pochissimi terremoti sono devastanti, ma i piccoli terremoti si verificano frequentemente, la maggior parte di essi è così debole che le persone non li percepiscono e vengono rilevati solo da sensori altamente sensibili. Queste informazioni sono essenziali per il calcolo dei rischi associati.

Però, questa dipendenza non è sempre così ovvia né si adatta alla stessa funzione matematica, soprattutto nel caso di eventi più grandi. Álvaro Corral e Álvaro González, ricercatori del Center for Mathematical Research (CRM) e del Dipartimento di Matematica UAB, hanno condotto l'analisi statistica più precisa esistente fino ad oggi dell'intero insieme di fenomeni naturali in grado di provocare disastri:terremoti, uragani, incendi boschivi, impatti di meteoriti, piogge torrenziali e cedimenti del suolo causati da fenomeni carsici (in cui le acque sotterranee erodono la roccia).

Dopo aver analizzato i dati di migliaia di episodi diversi di ciascuno di questi fenomeni naturali, i ricercatori hanno potuto utilizzare una stessa tecnica matematica per descrivere le funzioni relative alla frequenza di questi fenomeni e il valore della loro grandezza o dimensione. La maggior parte di loro è governata dalla legge sul potere, in cui gli eventi si verificano più frequentemente quanto più piccoli sono, senza alcuna definizione di dimensione "normale" o tipica.

Tuttavia, la frequenza di altri eventi, come gli incendi boschivi, segue una diversa distribuzione matematica, nota come distribuzione lognormale, indipendentemente dal fatto che siano piccoli episodi o incendi devastanti che possono bruciare fino a centinaia di migliaia di acri di terra.

Lo studio ha permesso di specificare esattamente come queste funzioni si adattano in ciascun caso, e se continuano ad essere validi o meno per casi limite (es. eventi di magnitudo estremamente grande), con l'obiettivo di utilizzare gli stessi schemi per descrivere eventi di una grande varietà di magnitudini e anche di origini molto diverse.

"Grazie a questo studio ci sarà un miglioramento nelle stime del rischio di eventi catastrofici che si verificano in diverse parti del mondo, a seconda del registro storico di ciascuna regione, "Afferma Álvaro Corral.

Gli scienziati trovano notevole che fenomeni naturali così diversi seguano una distribuzione di leggi di potere. Secondo Corral, "alcune interpretazioni indicano che ciò si verifica quando il fenomeno mostra quello che viene chiamato comportamento 'a valanga', rilasciando rapidamente l'energia accumulata nel tempo; ma c'è ancora molto da indagare in questo campo".

Per esempio, gli incendi boschivi sono un'eccezione alla regola, dato che si potrebbero anche definire 'valanghe' che rilasciano improvvisamente energia accumulata sotto forma di biomassa. "Non sappiamo in dettaglio perché alcuni fenomeni di 'valanghe' seguono una distribuzione lognormale, e questo in realtà contraddice studi precedenti. Saranno necessari modelli fisici migliori per spiegare la grandezza raggiunta da questi processi, " precisano gli autori.

La ricerca, pubblicato di recente sulla rivista Scienze della Terra e dello Spazio , è stato condotto da Álvaro Corral, ricercatore presso il Centro di Ricerca Matematica (CRM) e il Dipartimento di Matematica UAB, la Barcelona Graduate School of Mathematics e il Complexity Science Hub Vienna, in collaborazione con Álvaro González, anche dal Centro per la Ricerca Matematica (CRM).