Un nuovo studio del Caltech rileva che i cosiddetti terremoti "slow slip" o "silenziosi" si comportano più come terremoti regolari di quanto si pensasse in precedenza. La scoperta apre le porte ai geologi per utilizzare questi eventi frequenti e non distruttivi come un analogo facile da studiare che li aiuterà a scoprire cosa fa scattare i terremoti.

Gli eventi a scorrimento lento sono stati notati per la prima volta circa due decenni fa dai geologi che tracciavano cambiamenti altrimenti impercettibili nella terra utilizzando la tecnologia GPS. Si verificano quando le faglie si scontrano incredibilmente lentamente l'una contro l'altra, come un terremoto al rallentatore. Per esempio, un evento a scorrimento lento che si verifica nel corso di settimane potrebbe rilasciare la stessa quantità di energia di un terremoto di magnitudo 7.0 della durata di un minuto. Perché si trovano nelle profondità della terra e rilasciano energia così lentamente, c'è pochissima deformazione in superficie, anche se gli eventi lenti potrebbero interessare un'area di migliaia di chilometri quadrati. Come tale, sono stati notati solo quando la tecnologia GPS è stata perfezionata al punto da poter tracciare quei piccolissimi spostamenti. Anche gli eventi di rallentamento non si verificano lungo ogni faglia; finora, sono stati avvistati solo in una manciata di località tra cui il Pacifico nord-occidentale, Giappone, Messico, e Nuova Zelanda.

Poiché hanno appena iniziato a essere individuati e catalogati, molto rimane sconosciuto su di loro, dice Jean-Philippe Avouac, Earle C. Anthony del Caltech Professore di geologia e ingegneria meccanica e civile. "C'è molta incertezza. Non puoi studiarli usando le tecniche sismologiche tradizionali perché il segnale che creano è troppo debole e si perde nel rumore delle attività umane e dei processi geologici naturali come le onde dell'oceano, fiumi, e venti." Prima che il gruppo di Avouac iniziasse questo studio, non c'erano abbastanza eventi di rallentamento documentati per determinare le loro proprietà di ridimensionamento in modo affidabile, lui dice.

Il gruppo di Avouac ha progettato e applicato un'innovativa tecnica di elaborazione del segnale per rilevare e visualizzare gli eventi a scorrimento lento lungo la Cascadia Subduction Zone dello stato di Washington, dove la placca tettonica nordamericana sta scivolando a sud-ovest sopra la placca dell'Oceano Pacifico, utilizzando una rete di 352 stazioni GPS. I ricercatori hanno analizzato i dati che coprono gli anni dal 2007 al 2018 e sono stati in grado di costruire un catalogo di oltre 40 eventi a scorrimento lento di varie dimensioni. I loro risultati appaiono in Natura il 23 ottobre.

Compilando i dati di questi eventi, i ricercatori sono stati in grado di caratterizzare le caratteristiche degli eventi a scorrimento lento in modo più preciso di quanto fosse possibile in precedenza. Una scoperta chiave dello studio è che gli eventi a scorrimento lento obbediscono alle stesse leggi di scala dei terremoti regolari.

In tale contesto, la legge di scala descrive il "momento" di un evento di scorrimento su una faglia, che quantifica l'energia elastica rilasciata dallo scorrimento su una faglia, in funzione della durata dello scorrimento. In termini pratici, ciò significa che un grande slittamento attraverso una vasta area produce un terremoto di lunga durata. È noto da tempo che il momento di un terremoto è proporzionale al cubo della durata del terremoto. Nel 2007, un team dell'Università di Tokyo e Stanford ha suggerito che gli eventi a scorrimento lento sembrano essere diversi, con il momento apparentemente direttamente proporzionale al tempo.

Armati del loro nuovo catalogo completo, Il team di Avouac sostiene che le grandezze degli eventi a scorrimento lento sono anche proporzionali al cubo della loro durata, proprio come i normali terremoti.

Poiché questi eventi si comportano in modo simile ai normali terremoti, studiarli potrebbe far luce sui loro cugini più distruttivi, Avoac dice, soprattutto perché gli eventi a scorrimento lento si verificano più frequentemente. Mentre un tradizionale terremoto di magnitudo 7.0 potrebbe verificarsi solo lungo una faglia ogni duecento anni, un evento di scorrimento lento di tale magnitudo può ripresentarsi lungo la stessa faglia ogni anno o due.

"Se studiamo un difetto per una dozzina di anni, potremmo vedere 10 di questi eventi, " Dice Avouac. "Questo ci permette di testare modelli del ciclo sismico, apprendere come i diversi segmenti di un guasto interagiscono tra loro. Ci fornisce un'immagine più chiara di come l'energia si accumula e viene rilasciata nel tempo lungo una faglia maggiore." Tali informazioni potrebbero offrire maggiori informazioni sulla meccanica dei terremoti e sulla fisica che ne regola i tempi e la magnitudo, lui dice.

Il documento è intitolato "Leggi di scala simili per terremoti e Cascadia Slow Slip Events".