Schema di frattura di tendenza nord vicino alla stazione di conversione Sylmar sopra la diga di Van Norman. La frattura è stata causata da una frana e dall'incastonatura della diga in estensivo materiale di riempimento. Credito:USGS/dominio pubblico
Il terremoto di San Fernando del 1971 ha portato l'USGS e il Caltech a unire le forze, espandere il monitoraggio sismico nella regione
Il 9 febbraio segna i 50 anni dal devastante terremoto di San Fernando del 1971 che ha scosso Los Angeles. Il terremoto di magnitudo 6.6 è stato il peggiore che la regione avesse vissuto per decenni. Ma dalla tragedia è venuto un periodo di enormi progressi nella scienza dei terremoti e anche nell'aumento della sicurezza pubblica durante i terremoti nel sud della California.
Pochi secondi dopo le 6 del mattino del 9 febbraio, 1971, una sezione di 12 miglia di una faglia sottovalutata lungo le montagne di San Gabriel è scivolata improvvisamente e drammaticamente. L'intera regione di Los Angeles fu scossa, ma la scossa è stata particolarmente violenta nell'angolo nord-orientale della San Fernando Valley. Alla sua fine, due grandi ospedali (di cui uno vecchio di pochi mesi) erano distrutti, le linee elettriche erano cadute, le linee del gas erano esplose, i cavalcavia dell'autostrada erano crollati, e molti edifici più antichi furono danneggiati in modo irreparabile. Alla fine, 65 persone hanno perso la vita, più di 2, altre 000 persone sono rimaste ferite, e più di $ 500 milioni di danni alla proprietà erano evidenti.
Potrebbe essere difficile da immaginare oggi perché una buona informazione è disponibile a portata di mano quasi immediatamente dopo un terremoto. Ma quel giorno, la rete di sismometri che monitorano lo scuotimento del suolo nella California meridionale era alle prime armi, e gli scienziati sapevano molto poco di ciò che effettivamente accadeva durante un terremoto.
"La gente non aveva nemmeno iniziato a porsi le domande importanti su come avvengono realmente i terremoti, " dice Thomas Heaton (Ph.D. '78), professore di ingegneria sismologica, emerito, al Caltech. "Il terremoto di San Fernando del 1971 ha segnato un'importante transizione nella scienza dei terremoti, e Caltech era molto in testa in quella transizione."
Il sisma ha colpito al termine di un periodo di significativa espansione urbana a Los Angeles, quando i primi edifici alti della regione erano stati recentemente costruiti. Uno dei requisiti per la costruzione di strutture così alte era stato quello di tenere un registro delle scosse sperimentate durante i terremoti. Di conseguenza, il terremoto di San Fernando è stato il primo ad essere ben registrato da dozzine di sismometri nelle vicinanze.
"Questa è stata la prima volta che abbiamo davvero avuto un assaggio di come fosse la scossa intorno a un forte terremoto, " spiega Heaton. "Ci ha permesso di iniziare davvero a capire com'era il processo del terremoto".
Lo stesso Heaton ha realizzato modelli al computer di ciò che accadde durante il terremoto del 1971, di ciò che accadde esattamente lungo la faglia. I modelli che meglio si adattano alle registrazioni effettive dell'evento si sono rivelati molto diversi da quelli che gli scienziati si sarebbero aspettati in quel momento. Alla fine quegli sforzi, in combinazione con il lavoro su ulteriori terremoti, ha portato a un'idea completamente nuova della fisica dei terremoti:i terremoti si sviluppano nel tempo, con faglie che iniziano a scivolare in un punto con la scivolata che si sposta verso l'esterno e migra lungo la faglia.
C'è stata anche una nuova realizzazione tra gli scienziati dopo il terremoto del 1971 che le faglie di spinta lungo le catene montuose a nord della regione di Los Angeles, come le faglie di San Fernando e Sierra Madre, potrebbe produrre terremoti di grande magnitudo. L'attenzione prima di San Fernando era stata sulle faglie di San Andreas e Newport-Inglewood. Quando si verificò il terremoto di Northridge del 1994, quasi gemello dell'evento di San Fernando, gli scienziati sapevano molto di più su cosa aspettarsi.
Altrettanto importante dopo il terremoto, Heaton dice, era il grande senso tra gli scienziati e gli ingegneri sismici che i sistemi di monitoraggio e segnalazione dovessero essere migliorati. Quando il terremoto di San Fernando colpì, ha tolto il potere alla maggior parte della regione di Los Angeles. Nella zona più gravemente danneggiata della San Fernando Valley, tutte le comunicazioni sono saltate, quindi era difficile per i soccorritori sapere dove concentrare i propri sforzi. Anche i sismologi rimasero virtualmente ciechi. Il laboratorio sismologico di Caltech normalmente riceveva registrazioni di scuotimento tramite le linee telefoniche, ma anche quelli erano diminuiti.
"La nostra incapacità di rispondere a quel terremoto ha avuto davvero un forte impatto su di me e su molti dei miei colleghi per cercare di costruire un sistema che fornisse informazioni durante l'emergenza per aiutare i gestori dell'emergenza a sapere cosa fare, "dice Heaton.
Clarence Allen risponde alle domande sul terremoto di San Fernando durante una conferenza stampa al Laboratorio sismologico il 10 febbraio, 1971. Credito:Caltech
Subito dopo il terremoto del 1971, il Servizio Geologico degli Stati Uniti (USGS), che operava nella Bay Area, gli fu detto di aprire un negozio nel sud della California. Dopotutto, il terremoto di San Fernando era stato di gran lunga il terremoto più dannoso del paese dal terremoto di San Francisco del 1906.
Caltech ha accolto l'USGS a braccia aperte, e insieme, I ricercatori del Caltech e l'USGS hanno messo in atto molti sistemi per rivelare dove si è verificato lo scuotimento durante un terremoto e la sua forza. Ora, questi sistemi sono così veloci che la California meridionale ha un sistema di allerta precoce per i terremoti che può avvertire che la scossa è in arrivo.
"Negli ultimi 50 anni abbiamo avuto questa relazione incredibilmente forte tra USGS e Caltech, e ciò ha permesso alle reti sismiche della California meridionale di crescere e di evolversi in modo più naturale per includere le idee scientifiche più recenti di quanto avrebbero mai avuto senza di essa, "dice Mike Gurnis, il professore di Geofisica John E. e Hazel S. Smits e direttore del Seismo Lab.
Un altro pezzo importante degli sviluppi successivi al terremoto del 1971 è stata la creazione da parte del governo federale nel 1977 di un programma multi-agenzia chiamato National Hazards Earthquake Reduction Program (NHERP).
"Sarebbe difficile sopravvalutare l'importanza di NHERP per la ricerca sui terremoti, monitoraggio, e reportage nel sud della California, "dice Lucy Jones, un socio in visita in geofisica al Caltech che ha servito con l'USGS per più di 30 anni. "È stato creato come parte dell'esito del terremoto del 1971, ed è il principale programma governativo che da allora ha finanziato il lavoro contro i terremoti, compresa la rete sismica al Caltech e l'ufficio USGS a Pasadena. È anche il luogo in cui sono stati aggiunti i finanziamenti per realizzare l'allarme tempestivo per i terremoti".
Per il pubblico, forse i risultati più importanti dell'evento di San Fernando del 1971 furono le leggi e le modifiche ai codici edilizi che furono messe in atto per rendere gli edifici più sicuri durante i grandi terremoti. Perché il danno durante il terremoto era stato così orribile, uno dei primi cambiamenti è stata l'adozione di nuovi standard sismici per gli ospedali.
Altre modifiche hanno richiesto un po' più di tempo. Durante il terremoto, la faglia di San Fernando in realtà è venuta alla superficie della terra e ha squarciato le case delle persone. Prima dell'evento non c'era nulla che impedisse ai costruttori di costruire case e attività commerciali direttamente sopra le linee di faglia attive.
Ma come osserva Jones, ci sono due tipi di danni associati ai terremoti. "Il danno da scuotimento può essere fermato costruendo edifici più forti, " dice. "Il pericolo della colpa non può essere fermato perché la colpa stessa si sta muovendo".
Dopo il terremoto del 1971, Clarence Allen (MS '51, dottorato di ricerca '54), il defunto geologo e geofisico Caltech, è andato a Sacramento e ha spiegato ai legislatori che i geologi sanno dove sono le faglie attive e che un terremoto come quello di San Fernando si sarebbe sicuramente ripetuto in California. Nel 1972, il legislatore della California ha approvato l'Alquist-Priolo Earthquake Fault Zoning Act, che vieta la costruzione attraverso faglie attive. "È stato proprio perché Clarence ha speso il tempo e lo sforzo per aiutare le persone a capire che la geologia potrebbe effettivamente dirti dove sarebbe successo che questo cambiamento è stato fatto, "dice Jones.
Ci sono voluti molti più combattimenti e tempo per convincere la città di Los Angeles a richiedere un cambiamento che i sismologi hanno identificato come estremamente necessario dopo il terremoto del 1971:l'esigenza di adeguare gli edifici in muratura non rinforzata. Durante il terremoto, molti di questi edifici non rinforzati hanno subito danni, compresi tragici crolli in un rifugio per senzatetto nel centro di Los Angeles e al Veterans Administration Hospital di San Fernando, dove morirono 49 persone. Nel 1981, la città richiedeva che circa 10, 000 edifici non rinforzati possono essere ristrutturati o demoliti. Nel 1986, lo stato della California ha approvato una legge che impone a tutte le giurisdizioni di catalogare gli edifici in muratura non rinforzata e di sviluppare programmi di adeguamento.
"Nel 1994, quando è avvenuto il terremoto di Northridge, nessuno è morto in un edificio in muratura non armata, "dice Jones, "Il che è piuttosto sorprendente perché è sempre stato il luogo in cui le persone muoiono nei terremoti della California. Quindi il terremoto del 1971 ha sicuramente salvato vite nel terremoto del 1994".
