I terremoti e l’influenza del Sole e della Luna: esistono giorni preferiti in cui accadono le scosse più forti?

“Il problema dei tempi-origine preferiti dall’attività sismica rimane ampiamente irrisolto da un punto di vista statistico, nonostante esista e continui a crescere una vasta letteratura sulla potenziale influenza delle forze di marea nell’innesco dei terremoti”, sostengono in uno studio appena pubblicato sulla rivista Seismological Research Letters il Prof. Vladimir Kossobokov, scienziato di fama internazionale dell’Institute of Earthquake Prediction Theory and Mathematical Geophysics dell’Accademia delle Scienze russa, membro dell’European Advisory Evaluation Committee for Earthquake Prediction del Consiglio di Europa, e il Prof. Giuliano Panza, membro dell’Accademia Nazionale Lincei, dell’Accademia Nazionale delle Scienze detta dei XL, dell’Accademia Europea e della Russian Academy of Sciences di Mosca, professore onorario della Beijing University of Civil Engineering and Architecture.

Secondo diversi studi, l’attività sismica potrebbe essere influenzata dalle maree della Terra, sebbene in maniera complessa. Alcuni studiosi hanno riscontrato delle periodicità in singole serie di terremoti, altri hanno concluso che i terremoti sono più frequenti alle sizigie che alle quadrature, al perigeo che all’apogeo, e quando la Luna è più vicina al meridiano. Altri ancora hanno suggerito che le maree potrebbero essere una causa secondaria dei terremoti, causa che potrebbe essere utilizzata per prevedere un terremoto con sufficiente precisione, come Kossobokov e Panza hanno evidenziato nel loro articolo. “In un numero notevole di studi recenti è stata trovata una relazione, che rimane prevalentemente valida solo su scala regionale, tra l’effetto lunisolare e la distribuzione temporale della sismicità”, hanno sottolineato gli autori.

Nel loro studio Kossobokov e Panza, utilizzando due metodi non parametrici, ossia il test di Kolmogorov–Smirnov e quello di Kuiper, hanno analizzato l’ipotesi dell’esistenza di giorni preferiti dai terremoti. L’applicazione test di Kuiper sulle variazioni cicliche ai cataloghi della National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) (115–2018) e dell’Advanced National Seismic System (ANSS) (1900–2018) dell’U.S. Geological Survey (USGS) di terremoti di magnitudo, M, pari o superiore a 8.0, fornisce risultati “meno sicuri di quelli pubblicati in precedenza nel respingere l’ipotesi della distribuzione casuale delle fasi lunari al momento dei grandi terremoti. L’analisi basata sul test di Kuiper, applicato a cataloghi più ricchi di eventi, quali quelli con terremoti con magnitudo M ≥ 7.5, conferma, su una solida base statistica, che le ipotesi di distribuzione uniforme della data giuliana del tempo-origine dei terremoti e delle fasi lunari non possono essere respinte nemmeno con un livello di significatività statistica inferiore al 20%. Simili risultati sono ottenuti selezionando, nei due cataloghi (NOAA e ANSS), i terremoti continentali da un lato e i terremoti costieri e oceanici dall’altro. Questi risultati contrastano il popolare mito secondo cui le maree della Terra (sia solida che oceanica) inneschino terremoti in faglie di sovrascorrimento poco profonde. Nello specifico, le evidenze esistenti nel mondo, sulla data giuliana del tempo-origine dei terremoti con M ≥ 7.5 non permettono di respingere le ipotesi nulle dell’occorrenza casuale in qualsiasi momento durante i cicli della Terra o della Luna”. Dai risultati dell’applicazione del test di Kuiper alle scosse principali con M ≥ 7.5 nel mondo, emerge un’alta possibilità (oltre il 90%) di buon adattamento alla distribuzione uniforme del campione NOAA dei grandi terremoti e ciò indica che non esiste alcun momento preferito del ciclo lunare per il loro innesco.

“Le ipotesi associate ai giorni preferiti dal terremoto includono quelle relative alla distanza dalla Luna. Utilizzando il pacchetto freeware dello Stellarium 0.18.0 General Network Users (GNU), abbiamo calcolato che la distanza dal centro della Terra al centro della Luna varia tra 350.957km e 412.292km. Questi valori estremi non sono stati mai raggiunti in corrispondenza delle date dei terremoti riportati nei 3 cataloghi (ossia, NOAA M ≥ 7.5; ANSS M ≥ 7.5; e GHDB M ≥ 6.0). Le statistiche del test Kolmogorov–Smirnov non suggeriscono l’esistenza di distanze dalla Luna favorevoli all’innesco di terremoti forti”, continuano gli esperti.

Sulla base dei risultati delle analisi statistiche eseguite, Kossobokov e Panza concludono che:

• “l’influenza della posizione della Terra rispetto al Sole o alla Luna sull’innesco dei terremoti è complessa e difficilmente può innescare i più grandi terremoti del mondo, quelli con M ≥ 7.5”;
• “tuttavia una notevole percentuale di forti terremoti con M ≥ 6.0 potrebbe essere associata alle forze di marea, sebbene in modo complesso”;
• “non esiste una distanza preferita dalla Luna in corrispondenza della quale avvengono i forti terremoti”;
• “nell’emisfero settentrionale è evidente un andamento stagionale nella distribuzione temporale dei forti terremoti”.

“Dunque, il ruolo delle maree della Terra è fondamentale per comprendere i terremoti come manifestazione della geodinamica. Apollonio et al. (2019) hanno osservato che la presenza di sforzi tangenziali nell’astenosfera dovuti alle maree tende a facilitare l’innesco dei terremoti. Questo risultato può essere interpretato come un indebolimento della frizione tra la litosfera e il sottostante mantello, a causa della presenza delle forze di marea (Doglioni et al., 2011). La componente orizzontale della marea solida è polarizzata a causa della asimmetria della struttura interna della Terra. La componente verticale genera oscillazioni del carico statico della litosfera, che potrebbe innescare terremoti sulle faglie già in fase critica. L’effetto delle maree sulle faglie dipende dall’ambiente tettonico: la bassa marea solida favorisce processi di estensione, mentre l‘alta marea solida implica processi di accorciamento”, affermano gli autori dello studio.

“Capire l’interazione tra le forze cicliche e le altre forze che governano la geodinamica può fornire indicazioni fondamentali per svelare i processi d’innesco delle principali scosse di terremoto, che rimangono una spettacolare manifestazione della tettonica delle placche, alimentata dall’influenza della marea e dall’associato raffreddamento globale della Terra (Riguzzi et al., 2010; Doglioni and Panza, 2015). Quindi, la conoscenza dei meccanismi che muovono i blocchi della litosfera della Terra è di fondamentale importanza per risolvere l’urgente problema della valutazione della pericolosità sismica, soprattutto nel momento in cui i diffusi metodi probabilistici standard, utilizzati per valutare il rischio derivante dai terremoti, molto spesso non sono molto accurati, anche se apparentemente molto precisi (Kossobokov and Nekrasova, 2012; Wyss et al., 2012; Panza et al., 2014; Rugarli et al., 2019)”.

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“La previsione operativa dei terremoti può giovarsi sia delle conoscenze acquisite sull’influenza delle maree, sia di altre affidabili informazioni geofisiche per giungere ad una attendibile previsione multidisciplinare, estremamente necessaria nell’analisi e nella mitigazione del rischio sismico (Kossobokov et al., 2015)”, concludono Panza e Kossobokov.

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Riferimenti bibliografici

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Doglioni, C., and G. Panza (2015). Chapter one – Polarized plate tectonics, Adv. Geophys. 56, 1–167, doi: 10.1016/bs.agph.2014.12.001

Doglioni, C., A. Ismail-Zadeh, G. F. Panza, and F. Riguzzi (2011). Lithosphere-asthenosphere viscosity contrast and decoupling, Phys. Earth Planet. In. 189, 1–8, doi: 10.1016/j.pepi.2011.09.006.

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Panza, G. F., V. Kossobokov, A. Peresan, and A. Nekrasova (2014). Why are the standard probabilistic methods of estimating seismic hazard and risks too often wrong?, in Earthquake Hazard, Risk, and Disasters, M. Wyss and J. Shroder (Editors), Elsevier, London, United Kingdom, 309–357.

Riguzzi, F., G. Panza, P. Varga, and C. Doglioni (2010). Can Earth’s rotation and tidal despinning drive plate tectonics?, Tectonophysics 484, 60–73.

Rugarli, P., C. Amadio, A. Peresan, M. Fasan, F. Vaccari, A. Magrin, F. Romanelli, and G. F. Panza (2019). Neo-deterministic scenarioearthquake accelerograms and spectra: A NDSHA approach to seismic analysis, in Engineering Dynamics and Vibrations: Recent Developments, J. Jia and J. K. Paik (Editors), CRC Press, Boca Raton, Florida, 187–241, doi: 10.1201/9781315119908-6.

Wyss, M., A. Nekrasova, and V. Kossobokov (2012). Errors in expected human losses due to incorrect seismic hazard estimates, Nat. Hazards 62, no. 3, 927–935, doi: 10.1007/s11069-012-0125-5.