In
geofisica i
terremoti (dal
latino terrae motus, cioè "movimento della terra"), detti anche
sismi o
scosse telluriche (dal latino
Tellus, dea romana della Terra), sono vibrazioni o oscillazioni improvvise, rapide e più o meno potenti, della
crosta terrestre, provocate dallo spostamento improvviso di una massa
rocciosanel
sottosuolo.
Tale spostamento è generato dalle forze di natura
tettonica che agiscono costantemente all'interno della crosta terrestre provocando la liberazione di
energia in un punto interno della Terra detto
ipocentro; a partire dalla frattura creatasi una serie di
onde elastiche, dette "
onde sismiche", si propagano in tutte le direzioni dall'ipocentro, dando vita al fenomeno osservato in superficie; il luogo della superficie terrestre posto sulla verticale dell'ipocentro si chiama
epicentro ed è generalmente quello più interessato dal fenomeno. La branca della geofisica che studia questi fenomeni è la
sismologia.
Quasi tutti i terremoti che avvengono sulla superficie terrestre sono concentrati in zone ben precise ossia in prossimità dei confini tra una
placca tettonica e l'altra: queste sono infatti le aree tettonicamente attive, ossia dove le placche si muovono più o meno lentamente sfregando o cozzando le une rispetto alle altre. Raramente i terremoti avvengono lontano dalle zone di confine tra placche (
terremoti intraplacca).
In generale il movimento delle placche è lento, costante e impercettibile (se non con strumenti appositi) e millimetro dopo millimetro modella e distorce silenziosamente le rocce sia in superficie che nel sottosuolo. Tuttavia in alcuni momenti e in alcune aree, a causa delle forze interne, delle pressioni, tensioni e attriti tra le masse rocciose, tali modellamenti si bloccano, l'area bloccata accumula tensione ed energia per decine o centinaia di anni, fino a che l'energia è sufficiente a superare il blocco creatosi che cedendo improvvisamente causa l'improvviso e repentino spostamento della massa rocciosa precedentemente bloccata ("come un ingranaggio che si sblocca"). Tale movimento improvviso (che in pochi secondi recupera lo spostamento bloccato per decine o centinaia di anni) genera così le onde sismiche e quindi un terremoto: il costante ma lento slittamento tra placche diventa così in alcune aree e in alcuni momenti una sorta di movimento a scatto, blocco e sblocco, che genera così un terremoto.
Ogni giorno sulla
Terra si verificano migliaia di terremoti: sperimentalmente si osserva che la stragrande maggioranza di terremoti al mondo, così come di
eruzioni vulcaniche, avviene lungo la cosiddetta
cintura di fuoco Pacifica e quindi interessando spesso la
crosta oceanica come zona di innesco o fratturazione. Solo qualche decina sono percepiti dalla popolazione e la maggior parte di questi ultimi causano poco o nessun danno. La durata media di una scossa è molto al di sotto dei 30
secondi; per i terremoti più forti può però arrivare fino a qualche minuto.
La fonte del terremoto è generalmente distribuita in una zona interna della crosta terrestre — nel caso dei terremoti più devastanti questa può avere un'estensione dell'ordine di un migliaio di
chilometri — ma è normalmente possibile identificare un punto preciso dal quale le
onde sismiche hanno avuto origine; questo si chiama "
ipocentro" e qui si è originato il movimento della frattura preesistente (
faglia) o la sua improvvisa generazione. La proiezione verticale dell'ipocentro sulla superficie terrestre viene invece detta "
epicentro", ed è il punto in cui di solito si verificano i danni maggiori. Le
onde elastiche che si propagano durante un terremoto sono di diverso tipo e in alcuni casi possono risultare in un movimento prevalentemente orizzontale o verticale del terreno (scossa ondulatoria o sussultoria).
Alcuni terremoti si manifestano o sono preceduti da
sciami sismici (
foreshocks) più o meno lunghi e intensi, caratterizzati da più terremoti ripetuti nel tempo e particolarmente circoscritti in una determinata area, altri invece si manifestano subito e improvvisamente con una o più scosse principali (
main shock), un'altra forma sono le
sequenze sismiche, caratterizzata da più terremoti sprigionati in successione ravvicinata e non circoscritti in una determinata zona
[1]. I terremoti di maggiore magnitudo sono di solito accompagnati da eventi secondari (non necessariamente meno distruttivi) che seguono la scossa principale e si definiscono
repliche (
aftershocks, spesso definite
scosse di assestamento). Quando più eventi si verificano contemporaneamente o quasi, può trattarsi di
terremoti indotti (il sisma innesca la fratturazione di altra roccia che era già prossima al punto critico di rottura).
Un terremoto, inoltre, può essere accompagnato da forti
rumori che possono ricordare boati, rombi, tuoni, sequenze di spari, eccetera: questi suoni sono dovuti al passaggio delle onde sismiche all'
atmosfera e sono più intensi in vicinanza dell'epicentro.
In generale i terremoti sono causati da improvvisi movimenti di masse rocciose (più o meno grandi) all'interno della crosta terrestre.
Quasi tutti i terremoti che avvengono sulla superficie terrestre sono quindi concentrati in zone ben precise ossia in prossimità dei confini tra una
placca tettonica e l'altra: queste sono infatti le aree tettonicamente attive, dove cioè le placche si muovono più o meno lentamente e improvvisamente le une rispetto alle altre. Secondo la
tettonica delle placche la superficie della
Terra è infatti modellata come se fosse composta da circa una dozzina di grandi placche tettoniche, che si muovono molto lentamente, a causa delle correnti di convezione dentro il
mantello, posto sotto la
crosta terrestre. Poiché esse non si muovono tutte nella stessa direzione, le placche spesso direttamente collidono o slittano lateralmente lungo il bordo dell'altra (
faglie trasformi). In generale il movimento delle placche è lento, impercettibile (se non con strumenti appositi) e costante; tuttavia in alcuni momenti e in alcune aree, a causa delle forze interne ovvero del bilancio tra pressioni, tensioni e attriti tra le masse rocciose, tali movimenti avvengono in maniera improvvisa e repentina ("come un ingranaggio bloccato, che all'improvviso si sblocca") sviluppando così un terremoto: il lento slittamento costante tra placche diventa così in alcune aree e in alcuni momenti un movimento improvviso che genera un movimento tellurico.
La dislocazione delle placche si presume dunque sia il meccanismo scaturente dei terremoti. Causa secondaria è quella del movimento magmatico all'interno di un
vulcano che può essere indice di una imminente eruzione assieme al caratteristico
tremore. In rarissimi casi, terremoti sono stati associati all'accumulo di grandi masse d'acqua nei bacini delle dighe, come per la
diga di Kariba in
Zambia,
Africa, e con l'iniezione o estrazione di fluidi dalla crosta terrestre (
Arsenale delle Montagne Rocciose). Tali terremoti avvengono perché la resistenza della crosta terrestre può essere modificata dalla pressione del fluido.
Alcuni terremoti, specialmente i più forti, sono anche accompagnati, preceduti o seguiti da fenomeni naturali insoliti detti
precursori sismici come: lampi o bagliori (
luci telluriche); modificazioni improvvise del
campo magnetico,
elettrico o della
radioattività locale (emissione di
radon); interferenze nelle comunicazioni radio; nervosismo degli animali; variazione del livello delle falde o delle acque costiere; attività vulcanica. Tutte queste manifestazioni hanno trovato riscontro nelle osservazioni e nelle testimonianze e sono state studiate e in parte confermate dalla
ricerca scientifica che è giunta alla spiegazione di ognuna di esse, anche se, in mancanza di consenso unanime, non costituiscono di fatto misure effettivamente riconosciute e adottate sul fronte della previsione.
Il
terremoto di Haicheng del
4 febbraio 1975 è stato storicamente il primo e unico terremoto previsto con tali tecniche
[5], ma in quel caso i precursori sismici di natura geologica furono talmente intensi e regolarmente progressivi da non lasciare alcun dubbio sulla prossimità e imminenza dell'evento.
Già dall'Ottocento sono state inoltre studiate le correlazioni tra le variazioni dell'altezza della
falda idrica e della
gravità locale, oltre che dell'emissione di
radon, ma purtroppo allo stato attuale delle conoscenze non sono ancora stati elaborati modelli che permettano di evidenziare segnali utili alla previsione efficace di un terremoto o delle sue possibili caratteristiche, intensità e localizzazione spaziotemporale.
In particolare il radon si forma dal
decadimento radioattivo del
radio ed essendo un
gas nobile non si combina con gli altri
elementi e
composti chimici; pertanto gran parte del radon che si forma all'interno delle rocce rimane intrappolato in esse. Se improvvisamente si verificano movimenti, fessurazioni, compressioni e distensioni di rocce, come avviene durante o immediatamente prima di un terremoto, il radon contenuto in profondità affiora sulla superficie terrestre, dove peraltro è già presente in una certa
concentrazione, aumentando la concentrazione locale con picchi improvvisi o i cosiddetti "spifferi"
[6]. Nella speranza di poter realizzare un sistema di previsione a breve termine e affidabile dei terremoti, vari studi sono in corso; per tale ricerca si utilizza una rete di rivelatori di radon, opportunamente distribuiti sulla superficie delle zone interessate.
La prevedibilità dei fenomeni sismici è stata oggetto in Italia di discussioni e polemiche fuori dell'ambito scientifico, a seguito del
Terremoto dell'Aquila del
6 aprile 2009; in occasione del tragico evento, la stampa riportò con enfasi la notizia secondo la quale
Giampaolo Giuliani, un tecnico di laboratorio non laureato dell'
INAF, che svolge studi sui terremoti a titolo personale fuori dall'orario di lavoro dell'INAF, nelle settimane precedenti il sisma aveva sostenuto varie ipotesi dell'imminenza di una scossa disastrosa procurando anche alcuni falsi allarmi
[7]; questa si sarebbe verificata, a suo dire, in marzo, a grandi linee in quella stessa regione; egli basò la sua analisi sull'aumento improvviso di emissioni di
Radon[8], utilizzando però strumentazioni e metodologie previsionali che non sono state ritenute rigorosamente valide dalla comunità scientifica.
Un'altra ipotesi per la previsione di un terremoto fu quella proposta da
Raffaele Bendandi, uno pseudo-scienziato autodidatta, secondo il quale i terremoti come le maree sono dovuti all'influenza della Luna e degli altri pianeti sulla crosta terrestre.
[9] Tale tesi è stata però sempre smentita dagli studi ufficiali nel campo. C'e' da dire che la documentazione lasciata da Bendandi rimane vaga e che non ha lasciato descritto un metodo preciso e verificabile.
Sullo studio dei precursori sismici di origine elettromagnetica si sta attivamente impegnando l'Associazione Radioamatori Italiana (ARI) predisponendo stazioni di ascolto delle emissioni elettromagnetiche in bassa frequenza ELF (Extremely Low Frequency).
[10][11][12]
Anche il monitoraggio dell'eventuale sciame sismico prima di un mainshock spesso non sembra portare a risultati concreti in termini di previsione in quanto la stragrande maggioranza degli sciami sismici evolvono senza produrre catastrofi ovvero dissipandosi più o meno lentamente nel tempo secondo la Legge di Omori.[senza fonte]
Attualmente alcuni
modelli fisici sperimentali di previsione sismica di natura statistica si sono rivelati abbastanza efficaci nel prevedere alcune sequenze di
aftershock, ma abbastanza deludenti nel prevedere il
main shock[13].
Allo stadio attuale della ricerca sismologica i risultati più concreti per la previsione dei terremoti si hanno dunque per via
statistica nel lungo periodo ovvero consultando mappe di pericolosità che tengono conto dei tempi di ritorno di un sisma in un dato territorio calcolandone dunque la
probabilità di occorrenza. Tuttavia l'intervallo di tempo in cui si ritiene probabile il verificarsi di un sisma è piuttosto esteso, anche decine di anni, rendendo vano ogni tentativo ragionevole di prevenzione tramite evacuazione delle popolazioni.
