Precursori elettromagnetici dei sismi ( E.R.Mognaschi )  -  [ Geologia 2000 - http://www.anisn.it/geologia2000 ]

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Precursori elettromagnetici dei sismi

1. Introduzione

Sino alla metà degli anni '60 se aveste chiesto ad un geofisico: "Si possono prevedere i terremoti?" questi avrebbe risposto, con convinzione, di no. Verso la fine degli anni '60 e negli anni '70 vennero svolte, in diverse parti del mondo (Giappone, URSS, Cina, USA, Grecia), approfondite ricerche sui meccanismi geodinamici che portano al manifestarsi dei sismi e furono anche studiate, con tecniche statistiche, la loro ricorrenza temporale la loro distribuzione geografica utilizzando anche tutte le possibili fonti storiche (cronache, iconografia, atti notarili, ecc.)

Una parte dei geofisici cominciò allora ad essere moderatamente ottimista sulla possibilità di prevedere i terremoti anche sulla base di alcune previsioni risultate corrette.

Dopo la metà degli anni '80 prevalse di nuovo un certo pessimismo in quanto ci si rese conto della complessità del problema, dovuta alla grande varietà di rocce presenti nella crosta terrestre, alla grande varietà di situazioni possibili anche per un determinato tipo di roccia ed alla conseguente variabilità di comportamento delle rocce da una situazione all'altra. Le ricerche, tuttavia, proseguirono e proseguono tuttora in vista dell'importanza sociale ed economica del problema che contempla almeno i seguenti aspetti: quello di evitare, per quanto possibile, perdite di vite umane, pericoli per persone e cose e danni alle cose ed al patrimonio artistico e culturale.

Per quanto sia a tutti evidente l'importanza psicologica e materiale della previsione dei sismi e delle azioni da intraprendere per prevenire i danni, questa si trova inevitabilmente contrapposta alla riluttanza di chi governa a diffondere notizie che possano allarmare le popolazioni. In parole povere chi governa preferisce di gran lunga che soccomba un certo numero di cittadini e che vengano arrecati anche ingenti danni materiali da imputare naturalmente alla fatalità dell'evento calamitoso, danni che verranno poi riparati con il lavoro ed i sacrifici dei superstiti, piuttosto che dedicare risorse agli studi di previsione e di prevenzione di fenomeni, tutto sommato, rari e circoscritti e rischiare, eventualmente, l'impopolarità e la reazione delle popolazioni in caso di falso allarme.

In generale i sismi tettonici si sviluppano secondo cinque stadi. Nel primo stadio, che può durare molti anni, si ha accumulo di energia elastica a causa della compressione esercitata dal movimento di una zolla tettonica rispetto ad un'altra. In questo stadio, in seguito all'aumento degli sforzi, si ha aumento delle deformazioni e diminuzione del volume delle rocce. Allorché lo sforzo è divenuto sufficientemente grande, iniziano a manifestarsi nella roccia delle microfratture, prevalentemente orientate in modo parallelo all'asse di massima compressione, e, di conseguenza, aumenta il volume. Questo aumento di volume viene chiamato dilatanza ed inizia per uno sforzo pari a circa metà di quello che corrisponde alla rottura. In questa situazione, che corrisponde al secondo stadio, il volume libero aumenta ad una velocità maggiore di quella con la quale l'acqua riesce a riempire i volumi vuoti e le rocce divengono sottosature. A questo punto l'acqua viene richiamata dalle zone vicine (terzo stadio) e le rocce divengono nuovamente sature d'acqua. Poiché, nel frattempo, durante la dilatanza, lo sforzo tettonico è aumentato ancora, la pressione nelle fratture sature d'acqua aumenta sino a che si scatena il terremoto. La dilatanza ritarda quindi il manifestarsi di un terremoto riducendo la pressione dell'acqua nelle fratture, ma scatena il terremoto allorquando la pressione dell'acqua viene ripristinata.

Nella seconda e terza fase (che possono durare da qualche ora a parecchi giorni) si osservano variazioni, spesso di segno opposto, di alcuni parametri fisici e di alcune proprietà delle rocce. Il quarto stadio è il terremoto, mentre il quinto è rappresentato dall'improvvisa caduta dell'energia elastica, seguita dalle cosiddette scosse di assestamento.

In questa relazione ci interesseremo solo dei primi tre stadi e verranno illustrati brevemente i diversi fenomeni precursori dei terremoti tettonici soffermandoci più in dettaglio sui precursori elettromagnetici. Verranno infine evidenziate le possibilità di studio in quest'ultimo settore.