Il 26 settembre, nel Mare di Marmara, davanti ad Istanbul, si è verificato un forte terremoto di magnitudo 5.7. Milioni di persone si sono riversate in strada per la paura; ospedali, scuole e università sono state evacuate nella megalopoli turca, che si trova in una delle aree a più alto rischio sismico del mondo. Nonostante i danni riportati da qualche edificio, non ci sono state vittime e il numero dei feriti è stato contenuto. Ora in uno studio del Prof. Shinji Toda (Tohoku University) e di Ross S. Stein, scienziato emerito dell’U.S. Geological Survey e cofondatore di Temblor, si affronta un punto in particolare: il terremoto del 26 settembre potrebbe innescare un evento più grande più vicino ad Istanbul?
La faglia nord anatolica
“La faglia nord anatolica ha un tasso di scivolamento a lungo termine di circa 23mm all’anno e le ultime grandi scosse (M. 7.2 e M. 7.6) si sono verificate nel 1766. Questo significa che c’è un “deficit di scorrimento” netto di 23mm X 254 anni (circa 5,8 metri). Se questo deficit fosse rilasciato in un terremoto, dovrebbe avere una magnitudo di circa 7.5. Ma questo non significa che un terremoto di questo tipo sia imminente e i terremoti non sempre rilasciano tutto il deficit di scorrimento. Andando ancora più indietro nel tempo, c’è stata una scossa di M. 7.6 nel 1509, che potrebbe suggerire che circa 250 anni hanno separato gli ultimi eventi, facendo sembrare un futuro terremoto di queste dimensioni più probabile, poiché da allora è trascorsa questa quantità di tempo. Ma la scossa del 1509 potrebbe essersi verificata su una sezione meridionale della faglia e quindi sarebbe un’esagerazione dare peso ad un intervallo di ricorrenza di 250 anni. Inoltre, poiché questi grandi terremoti interagiscono attraverso il trasferimento di stress, il tempo tra gli eventi è probabilmente abbastanza variabile. Dovremmo quindi dire che è prevista una scossa di magnitudo pari o superiore a 7 sulla faglia nord anatolica ma che non è “in ritardo”. “Prevista” significa se si verificasse una simile scossa, nessuno dovrebbe essere sorpreso. E se si rompesse verso Istanbul (in altre parole, verso est), il suo impatto sarebbe catastrofico”, hanno scritto gli autori.
Il terremoto M. 5.7 potrebbe produrre una replica maggiore?
“Che ci crediate o meno, le repliche non sono sempre più piccole delle scosse principali. Ma quando questo succede, tendiamo a confondere le acque dichiarando la scossa principale una “replica” e la replica più grande una “scossa principale”. Questo è semplicemente uno stratagemma semantico senza alcun senso. In realtà, la possibilità di una replica più grande è piccola ma mai pari a zero”.
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“Quindi, il modo più semplice per valutare la probabilità di scosse più grandi è analizzare le repliche del terremoto M. 5.7 e porsi la domanda: Qual è la possibilità che una delle future repliche sia di M. 6.5 o 7? La risposta dipende dal tasso di terremoti di questa sequenza di repliche (quanto è produttiva) e dal suo tasso di decadimento (quanto diventano poco frequenti le repliche nel tempo). Più alto è il tasso e più lento è il decadimento, maggiore sarà la probabilità di una grande scossa successiva. Questo approccio, ampiamente utilizzato dall’USGS dopo importanti terremoti negli USA, è indipendente dalla consapevolezza che il terremoto M. 5.7 si sia verificato vicino ad una grande faglia”. La risposta ottenuta dagli autori è riportata nella tabella che vedete a lato.
Il terremoto M. 5.7 è stato preceduto da un terremoto M. 4.5 circa 45 ore prima
“La scossa M. 4.5 si è verificata solo a pochi chilometri di distanza dalla successiva di M. 5.7. Utilizzando gli stessi criteri per le probabilità future, quale era la possibilità che il sisma M. 4.5 innescasse un terremoto M. 5.7? Abbiamo trovato una possibilità dello 0,8% di un terremoto M. 5.7 nel primo giorno dopo il sisma M. 4.5 e del 3,4% nella prima settimana. Queste probabilità somigliano alla probabilità di un terremoto M. 6.5 entro il prossimo anno, quindi non si dovrebbero considerare le possibilità di una scossa di 6.5 come trascurabili. La “scossa premonitrice” M. 4.5 del terremoto M. 5.7 implica che quest’ultimo sia una “scossa premonitrice” di qualcosa di più grande? Non c’è modo di saperlo. Ma forse il messaggio è che gli eventi con una possibilità dell’1-3% a volte si verificano: non ignorateli”, affermano gli esperti.
Il terremoto M. 5.7 ha sollecitato una grande porzione della faglia nord anatolica
“Indipendentemente dalle statistiche delle repliche, possiamo porci la domanda: il terremoto M. 5.7 ha portato una grande parte della faglia nord anatolica più vicina alla rottura?”. La risposta è “sì, ma”. Nel grafico a lato, si può vedere un lobo rosso che genera stress nella faglia nord anatolica, “portando quella parte della faglia più vicina alla rottura”. Ma ad est ed ovest, le ombre di stress lungo la faglia impediscono la rottura. “L’aumento di stress raggiunge circa 1 bar, un salto molto importante, su una zona di 10 x 10km, abbastanza grande da includere un terremoto M. 6. Ma le sezioni adiacenti ricevono diminuzioni dello stress che sono grandi quasi quanto l’aumento, quindi l’effetto netto sulla faglia nord anatolica è vicino a zero”, spiegano gli esperti.
Precedenti
“4 e 2 mesi prima del sisma di Loma Prieta M. 6.9 del 1989 sulla faglia di San Andreas, le scosse di Lake Elsman M. 5.3 e M. 5.4 si sono verificate appena fuori dalla faglia. Nel complesso, hanno le stesse dimensioni e la stessa distanza dalla faglia nord anatolica del terremoto M. 5.7 nel mare di Marmara. Perfettini et al. hanno scoperto che gli eventi di Lake Elsman hanno sbloccato la San Andreas dove si sarebbe verificato lo scorrimento massimo nella scossa di Loma Prieta, ma non hanno favorito la rottura al futuro epicentro di Loma Prieta. Quindi potrebbero aver influenzato la rottura futura, ma non in modo diretto. Se non altro, possiamo vedere che piccole scosse fuori faglia possono precedere grandi terremoti sulla faglia e quindi non dovremmo sottovalutare il terremoto M. 5.7 del mare di Marmara perché ha mancato la faglia”, affermano gli autori.
Cosa possiamo dire sulla prossima grande scossa?
“Giudichiamo alte le possibilità di un terremoto M. 6 sulla faglia nord anatolica, molto più alte di quanto fossero prima del terremoto M. 5.7, a causa della zona stressata di 10 x 10km. Ma se quel sisma M. 6 possa “cadere” o trasformarsi in un terremoto molto più grande è molto incerto, perché dovrebbe rompersi attraverso le porzioni della faglia che erano bloccate o inibite dal terremoto M. 5.7. Tutto quello che possiamo dire è che tali zone inibite sono state rotte attraverso la scossa di Loma Prieta del 1989, quindi potrebbe succedere qui. Mettendo insieme questi pezzi del puzzle con le statistiche delle repliche del terremoto M. 5.7, diremmo che queste probabilità sono il limite inferiore delle possibilità di terremoti M. 6.5 o 7 nel prossimo anno. In altre parole, giudichiamo la possibilità di un terremoto di magnitudo pari o superiore a 6.5 di almeno il 3% nel prossimo anno. Questo è almeno 3-4 volte superiore alla probabilità di scosse di queste dimensioni se il terremoto M. 5.7 non si fosse verificato, un aumento notevole. Se la zona stressata dovesse accendersi in piccole scosse, probabilmente la probabilità aumenterà; se rimane in silenzio, la probabilità diminuirà”, hanno concluso gli esperti.
