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I ricercatori dell'Oregon State University hanno sviluppato un modello computazionale per prevedere la resilienza delle reti infrastrutturali locali e regionali e il tempo di recupero per le comunità colpite a seguito di un violento terremoto e tsunami nella Cascadia Subduction Zone.
Il lavoro è importante, osservano i ricercatori, perché alcuni studi prevedono una probabilità dal 7% all'11% di un terremoto importante - una "rottura del margine completo" - che si verificherà nei prossimi 50 anni lungo la faglia offshore, che si estende dalla Columbia Britannica al California del nord.
La nuova ricerca, guidata dallo studente di dottorato del College of Engineering Dylan Sanderson, ha coinvolto le reti di trasporto, ma il modello è progettato come struttura per l'uso anche in altri tipi di reti, come le reti idriche ed elettriche. Lo studio si è concentrato su 18 comunità lungo la costa dell'Oregon, da Astoria-Warrenton a Brookings.
"Il nostro lavoro esamina la connettività delle comunità dell'Oregon dopo 'quella davvero grande' e quanto tempo potrebbe impiegare la rete di trasporto per riprendersi dai danni causati da un terremoto di magnitudo 9 e uno tsunami", ha affermato il coautore Dan Cox, professore di ingegneria civile e edile presso l'Oregon State. "Osserviamo la connettività da due prospettive:un indice locale relativo agli spostamenti all'interno di una comunità e un indice regionale relativo al passaggio dalla comunità ad altre località. Dimostriamo che senza considerazioni regionali, i tempi di recupero potrebbero essere gravemente sottostimati."
I risultati dello studio sono stati pubblicati nel Journal of Infrastructure Systems .
"Il nostro lavoro è ancora in corso, quindi non abbiamo ancora portato i nostri risultati alle comunità, ma stiamo pianificando di incontrarle come prossimo passo", ha affermato Cox.
La zona di subduzione della Cascadia è stata il sito di un terremoto di magnitudo 9 stimato nel 1700 e sta accumulando stress nel punto in cui la placca Juan de Fuca sta scivolando sotto la placca nordamericana.
La magnitudo del terremoto viene misurata su una scala logaritmica da 1 a 10:ogni numero intero rappresenta un aumento di 10 volte dell'ampiezza misurata e un aumento di 31 volte dell'energia rilasciata.
Il più grande terremoto registrato è stato un terremoto del 1960 in Cile che misurava 9,5. Il terremoto del 2011 che ha provocato danni significativi e emissioni radioattive alla centrale nucleare di Fukushima in Giappone è stato misurato a 9,0.
Sanderson, Cox, Andre Barbosa del College of Engineering e John Bolte del College of Agricultural Sciences hanno analizzato le 18 comunità dell'Oregon individualmente e insieme come una rete regionale che si estende per circa 60 miglia a est, considerando fattori come terremoti, inondazioni da tsunami profondità e vicinanza sia agli aeroporti che agli impianti di manutenzione di autostrade e ponti.
"Una volta stabiliti gli indici di connettività regionale e locale, abbiamo esaminato lo stato della rete su più scale", ha affermato Sanderson. "In alcuni casi, il recupero regionale avviene più velocemente del recupero locale, come North Bend e Coos Bay, mentre in altre comunità, come Toledo, il recupero locale è più veloce di quello regionale."
Per alcune comunità, come Rockaway Beach e Lincoln City, si prevede che i recuperi regionali e locali avvengano più o meno allo stesso ritmo, ha aggiunto.
"Confrontando i nostri risultati con altri lavori in cui non è stata considerata la rete regionale, è stato dimostrato che il tempo di recupero per una singola comunità è quattro volte più lungo di quanto stimato in precedenza", ha affermato Sanderson.
Le comunità con un rapido recupero regionale hanno avuto accesso a strade che sono state identificate come priorità più elevate per il ripristino e anche accesso a strade in aree con misure di intensità del rischio minori, hanno affermato i ricercatori. Le comunità che si sono rapidamente riprese a livello locale lo hanno fatto grazie al loro accesso alle strutture di manutenzione.
"Abbiamo dimostrato che l'aggiunta di ulteriori strutture di manutenzione ha aiutato alcune comunità, ma altre hanno visto un miglioramento minimo o nullo dei tempi di recupero locali", ha affermato Sanderson. "Le comunità più rurali hanno visto miglioramenti in tempo per riprendersi quando è stata aggiunta un'ulteriore struttura di manutenzione nella regione, ma le comunità più vicine alle aree metropolitane hanno registrato solo un miglioramento minimo".
Lo studio evidenzia alcune delle disparità nel tasso di recupero per le comunità costiere a seguito di grandi disastri e mostra che è necessario più lavoro per risolvere questi problemi, hanno affermato gli autori.
"A breve termine, il quadro può essere utilizzato per supportare il processo decisionale di diverse agenzie statali o federali, sia a livello locale che regionale, soprattutto quando si studia l'impatto delle diverse politiche per migliorare la resilienza della comunità", ha affermato Barbosa. + Esplora ulteriormente
