L’early warning è un’allerta precoce diramata immediatamente dopo la rilevazione di un evento potenzialmente pericoloso per la popolazione prima che lo stesso raggiunga un determinato sito di interesse. La scala temporale di allerta dipende dal fenomeno specifico e varia dai secondi per i terremoti, alle ore o giorni per i vulcani, le alluvioni e altri fenomeni meteorologici.
L’early warning NON è quindi una previsione dell’accadimento di un evento difatti l’evento è appena avvenuto in un determinato sito.
Attualmente, in un mondo dove la popolazione è in continuo aumento e si concentra in città di grandi dimensioni, l’implementazione di sistemi di early warning viene considerata uno strumento importante per affrontare catastrofi naturali come il sisma che ultimamente sta flagellando il centro Italia.
In questo campo opera, anche in Italia, l’AMRA (Analysis and monitoring of environmental risks) ossia centro di competenza nel settore dell’Analisi e Monitoraggio del Rischio Ambientale, che è una struttura permanente di ricerca per lo sviluppo di metodologie innovative applicate alle problematiche ambientali.
Si avvale di oltre 300 ricercatori e di laboratori e attrezzature avanzate e la principale caratteristica di AMRA è l’elevatissima qualificazione e l’ampio spettro delle proprie risorse che consentono un approccio multidisciplinare e integrato alle problematiche relative ai rischi ambientali.
Ad esempio, ha una particolare competenza proprio nei sistemi di early warning sismico nei quali, dati i brevi tempi intercorrenti tra la rilevazione dell’evento e l’arrivo delle fasi distruttive (generalmente decine di secondi), l’innovazione tecnologica e i processi di automazione giocano.
Restringendo il campo ai soli eventi sismici, facciamo prima una breve premessa sulle onde sismiche.
Le onde sismiche naturali si dividono principalmente in due grandi categorie, in funzione di come le onde percorrono il materiale perturbato:
Onde di corpo o di volume (body waves)
- Onde P
- Onde S
Onde superficiali (surface waves)
- Onde di Rayleigh
- Onde di Love
Le Onde di volume sono quelle onde che si propagano dalla sorgente sismica (ipocentro), attraverso il volume del mezzo; di esse le onde P sono onde compressionali, dette anche onde longitudinali o onde primarie. Queste sono del tutto simili alle onde acustiche, sono le più veloci, fra le onde generate da un terremoto, e dunque le prime avvertite da una stazione sismica.
Le Onde S o onde trasversali sono onde che provocano nel materiale attraversato oscillazioni perpendicolari alla loro direzione di propagazione. Un’importante caratteristica di queste onde è che non possono propagarsi in mezzi fluidi: questa caratteristica è stata storicamente molto importante per gli studi geofisici riguardanti la composizione in profondità della terra.
Le onde superficiali vengono a crearsi a causa dell’intersezione delle onde di corpo con una superficie di discontinuità fisica, cioè la superficie di separazione tra la crosta terrestre e l’atmosfera terrestre. La velocità delle onde di superficie è inferiore alla velocità delle onde di corpo, per cui (specialmente se l’evento è distante) il loro arrivo è successivo all’arrivo delle Onde P ed S. Esistono due tipi di onde di superficie, chiamate coi nomi dei due fisici che per primi le studiarono: Rayleigh e Love.
Quando un’onda S assieme ad un’onda P incide sulla superficie libera vengono in parte riflesse ed in parte si genera un’ulteriore onda, data dalla composizione vettoriale delle due, che si propaga sulla superficie stessa, chiamata Onda di Rayleigh: possiamo immaginare le Onde di Rayleigh come molto simili a quelle che si creano gettando un sasso nello stagno, provocando quindi uno scuotimento o un sussulto sulla superficie d’acqua. Le onde di Rayleigh non possono essere udite dall’uomo, mentre molti animali (uccelli, ragni e molti mammiferi) possono avvisarne l’arrivo.
Le Onde di Love sono onde superficiali, anch’esse generate dall’incontro delle Onde S con superficie libera del terreno, ma vengono generate solo nei mezzi in cui la velocità delle Onde S aumenta con la profondità.
Dunque capiamo bene come lo strumento in grado di captare immediatamente le onde P, ci dia qualche secondo di tempo per evacuare ad esempio un edifico prima che arrivino le onde sismiche superficiali.
Si parla ovviamente di pochi secondi ma che potenzialmente possono risultare determinanti per salvare la vita.
L’Early Warning si sta sviluppando e sperimentando da vari anni in varie parti del mondo (anche nel nostro paese). Il Giappone ha avviato nel 2008 l’Early Warning Broadcast, cioè la diffusione capillare mediante mass-media del messaggio di allerta istantaneo oltre che promuovere campagne di educazione ed informazione alla popolazione ed è regolato da un’apposita normativa; negli Stati Uniti, è in fase di sperimentazione in California da circa tre anni.
Tempo di fuga sufficiente?
Il tempo di fuga (lead-time) si calcola come la differenza tra il tempo di arrivo delle onde sismiche S, che producono i maggiori danni, ed il tempo a cui viene lanciato l’allarme.
Quest’ultimo dipende a sua volta dal tempo di arrivo delle onde P al sistema di rilevazione e dall’ipocentro del sisma, ossia il “punto” sotto la crosta terrestre sorgente delle onde sismiche.
Per sapere se questo tempo sia sufficiente o meno, bisognerebbe analizzare tutte le possibili azioni individuali che possono essere intraprese dalle persone stando in casa, per strada o nel luogo di lavoro, o peggio se il sisma ci coglie nel cuore della notte.
Parliamo in ogni caso di un margine temporale compreso dai 3 ai 20 massimo secondi circa.
Si potrebbe obiettare dicendo che alcuni secondi di pre-allerta sono pochi e forse insufficienti per l’evacuazione di interi quartieri di città popolate esposte al sisma.
Quel che è certo è che sarebbe bene investire nel frattempo su case più sicure ed adeguate sismicamente, su vie di fuga sufficientemente grandi e in un futuro imminente affiancare ad essi un sistema Early warning, sicuramente avremo salvato qualche vita in più.
