Molti di noi ricorderanno il terremoto di magnitudo 6.2 che ha colpito Christchurch, Nuova Zelanda, il 22 febbraio 2011. Il terremoto ha causato 185 morti, migliaia di feriti e miliardi di dollari di danni e perdite economiche.

Ma sei mesi prima di quel terremoto un labirinto interconnesso di faglie attive precedentemente non identificate si è rotto sotto le pianure alluvionali a circa 20 km a 80 km a ovest di Christchurch.

Questa rottura a più faglie ha prodotto un terremoto di magnitudo 7.1 che ha rilasciato 13 volte più energia del terremoto di Christchurch. È stato chiamato il terremoto di Darfield, dopo la città più vicina, e ci ha scosso violentemente dai nostri letti alle 4.35 del mattino del 4 settembre 2010.

Non si sono verificati decessi, ma i notevoli danni al suolo e alle infrastrutture hanno stimolato numerose indagini scientifiche.

Dieci anni dopo ed è utile riassumere alcune delle lezioni apprese all'indomani.

Prime scoperte

A poche ore dal terremoto di Darfield, gli scienziati sono accorsi sul posto. Hanno individuato le prove di un'importante rottura della superficie del terreno a Highfield Road (nella foto sopra).

Questo sito divenne rapidamente una meta turistica geologica per il pubblico, media e politici allo stesso modo.

Molti esperimenti scientifici sono stati fatti lì, compreso lo scavo di grandi trincee e la datazione all'età dei sedimenti fagliati. Questo ha rivelato che un terremoto era avvenuto in questa posizione, con caratteristiche simili, circa 22, 000 a 28, 000 anni fa.

Le prove di questo antico terremoto furono erose e sepolte sotto le ghiaie delle pianure di Canterbury, quindi il sistema di faglie ha eluso la scoperta fino alla sua rottura nel 2010.

Ma la sua comparsa ha supportato le precedenti affermazioni secondo cui questa regione scarsamente studiata era popolata da faglie attive nascoste che potevano generare terremoti con magnitudo massima da 7,0 a 7,2.

L'esistenza di linee guida di pianificazione in corrispondenza o in prossimità di faglie attive prima del terremoto di Darfield ha inoltre consentito agli scienziati di inserire rapidamente le loro osservazioni preliminari in un contesto decisionale.

Nello specifico, le decisioni per consentire ai residenti di ricostruire l'area dopo il terremoto di Darfield sono state prese prima che fossero acquisite tutte le prove scientifiche.

Da questa prospettiva, anche se il terremoto di Darfield è stato comunemente descritto come una sorpresa, era uno scenario che modelli di pericolosità sismica, i regolamenti edilizi e le linee guida per la pianificazione dell'uso del territorio avevano preso in considerazione prima che si verificasse.

Ciò riafferma alcune lezioni importanti della scienza:incertezza e rischio sono ovunque, ma possiamo creare sistemi e linee guida che ci permettano di far fronte a questo.

E per contribuire al meglio al processo decisionale, gli scienziati devono essere preparati, collaborativo, vario, strategico e molto efficiente nel modo in cui raccogliamo e comunichiamo le informazioni scientifiche ai decisori. Questo può essere piuttosto impegnativo nell'ambiente compresso di tempo di una crisi.

Terremoti complessi

Combinando una serie di dati, gli scienziati neozelandesi sono stati i primi a riconoscere che il terremoto di Darfield è iniziato su un terreno molto ripido, colpa orientata sfavorevolmente che la teoria suggerisce fosse troppo incline a rompersi.

Ma si è rotto ed è precipitato da questa faglia (la faglia di Charing Cross) al suo vicino (la faglia di Greendale) e attraverso la rete di faglie.

Rimaniamo incuriositi da questo aspetto, e hanno ipotizzato che faglie orientate sfavorevolmente come Charing Cross possano agire come chiavi di volta che regolano i comportamenti di rottura di complesse reti di faglie come quelle responsabili del terremoto di Darfield.

La nostra modellazione mostra anche che rotture complesse a più faglie come il terremoto di Darfield (e il terremoto di Kaikoura nel 2016) possono essere più comuni dei terremoti a faglia singola in questi tipi di regioni geologicamente complesse.

Ciò richiede una considerazione più attenta di come li distinguiamo o li uniamo in modo variabile in modelli di pericolosità sismica.

I rischi sismici come precursori

I rischi sismici sperimentati nel terremoto di Darfield, come la caduta di massi e la liquefazione, sono stati precursori di pericoli futuri.

Per esempio, il cortile di casa mia a Christchurch orientale si è liquefatto per la prima volta nel terremoto di Darfield. Il terreno si è liquefatto in modo ricorrente in almeno altri nove terremoti nei successivi 16 mesi.

Studi successivi hanno rivelato che si prevede che la liquefazione di gravità simile si ripresenti su scale temporali da 100 a 300 anni. E le prove geologiche per tutti questi pericoli esistevano nel nostro paesaggio prima ancora che iniziasse la sequenza del terremoto.

Al momento del terremoto di Darfield, dovevamo ancora capire le origini e il significato di molti di questi pericoli. Quindi non hanno informato le decisioni di pianificazione dell'uso del territorio.

I principali programmi sui rischi sismici che operano in tutta la Nuova Zelanda continuano a contribuire a migliorare la nostra comprensione di essi e possono supportare il futuro processo decisionale.

Sistemi di faglie altrettanto complessi si trovano in tutte le pianure di Canterbury e forniscono fonti di pericolo simili. I terremoti complessi a più faglie possono essere la norma, piuttosto che l'eccezione.

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Grandi eventi di caduta massi analoghi a quelli sperimentati nei terremoti di Christchurch del 2011 hanno periodi di ritorno medi di 3, 000 a 5, 000 anni. Ciò non significa che gli eventi futuri non possano ripetersi in un tempo significativamente più breve.

Il terremoto di Darfield ha stimolato un intenso interesse nell'utilizzo di più fonti geologiche per comprendere i terremoti. Questa conoscenza sta ancora influenzando la traiettoria della scienza dei terremoti in modo più ampio.

Insieme ai progressi nell'ingegneria e in altre discipline, questo lavoro sposta la narrazione dalla previsione dei tempi e dei luoghi esatti dei terremoti, che forse non sarà mai possibile, verso la riduzione dei rischi e il miglioramento della nostra resilienza agli eventi futuri.

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.