Mai fidarsi dei dati "a caldo" su localizzazione e Magnitudo di un terremoto!

  

Un anno fa il terremoto di Ischia ha portato alla ribalta una questione particolare, poco conosciuta ma importante, cioè la iniziale approssimazione dei parametri di un terremoto: succede normalmente, infatti, che localizzazione, magnitudo profondità e anche orientazione del piano di faglia vengono modificati nelle 48 ore successive rispetto ai dati forniti “a caldo”. Naturalmente in Italia quella volta successe un can can mediatico notevole, mentre ad esempio nessun giornalista o nessun utente dei social network se la prese in Nuova Zelanda con il Servizio Geologico locale quando sbagliò (anzi, direi che letteralmente “cannò”  - e ripetutamente!) la magnitudo del terremoto M 7.8 del 13 -11 2016, sottostimandola in maniera drammatica nelle prime due ore, nonostante le notizie provenienti dalla regione e i dati ricavati dalle altre agenzie scientifiche, o la localizzazione (e di parecchie centinaia di km...) del terremoto M 6.6 del 07-11-2017. Le cronache sismiche di venerdì 30 novembre sono un chiarissimo esempio di come si possa prendere facilmente fischi per fiaschi nell’immediato dell’annuncio di un terremoto, come l'annuncio di un forte terremoto sulla costa della baia di Hudson ieri. Quindi raccomando sempre, specialmente nelle prime ore dopo un evento sismico, di prendere tutti i dati con le molle!

TERREMOTI VERI E PRESUNTI NEI DATABASE. Tra i vari siti che guardo rapidamente la mattina prima di uscire per sapere cosa è successo nel mondo c'è anche quello del Geofon, dove proprio ieri 11 dicembre notai un terremoto di M 6.4 molto superficiale nei dintorni della Baia di Hudson, 14 minuti dopo un evento a discreta profondità M 7.1 alle isole Sandwich Australi (zona estremamente interessante dal punto di vista geologico e sismologico). Ora, se l'annuncio di un M7 alle Sandwich Australi rientra in un quadro assolutamente realistico (ce ne sono stati altri 3 negli ultimi 5 anni...), il M 6.4 del Manitoba mi ha lasciato abbastanza stupito. Controllando i giornali locali (prima cosa da fare!) non trovai nulla, e qualche minuto dopo anche dal sito del Geofon questo terremoto era scomparso, per cui ho dedotto che si è trattato del solito, anche se non frequente, falso positivo che ogni tanto arriva (forse una errata interpretazione automatica delle onde messe in giro dall’evento delle Sandwich Australi). Poi, accendendo il telefono, ho controllato su una app, che non modifica i dati dopo che li ha fissati, app dove in effetti, come di vede dalla schermata all'inizio del post, questo evento – fantasma era riportato. 

Il sito del Geofon avverte chiaramente di prendere
con le molle gli eventi generati in automatico 

Talvolta succede: non è la prima volta che i sistemi automatici segnalano eventi anche forti in zone asismiche o, addirittura, dentro il mantello, eventi poi tolti perchè - appunto - derivanti da errate interpretazioni effettuate dal sistema. 

Lì per lì avevo pensato ad un errore del genere anche per il terremoto M 6.5 del 3 aprile 2017 in Botswana e per me la conferma che invece si trattava di qualcosa di reale furono le cronache che ne parlavano e le numerose repliche associate alla scossa principale (sarebbe stato interessante un post sull’argomento, perché la geodinamica di quel terremoto è veramente particolare a causa della mia mania per le "cicatrici litosferiche" ma il tempo è sempre tiranno..). 

LOCALIZZAZIONE AUTOMATICA E CORREZIONE MANUALE DEI PARAMETRI DI UN TERREMOTO. Il concetto importante che voglio far notare in questo post è che in diverse pagine contenenti database sismici, come appunto il Geofon, esiste il concetto che la localizzazione di un evento sismico nella sua immediatezza sia piuttosto imprecisa. Infatti gli eventi si dividono in “riportati in automatico” o “revisionati da un sismologo”. E per esempio il Geofon stesso dichiara specificamente, come si vede qui accanto che "senza la revisione di un geofisico la posizone del terremoto potrebbe essere diversa da quella reale" (anzi.. alle volte si può trattare di un falso allarme).

Cosa vuol dire tutto questo? Per capire la localizzazione di un segnale radio si prendono 3 ricevitori e se ne confronta il relativo tempo di arrivo di quel segnale, perché più vicino è il ricevitore, prima arriverà (più o meno è lo stesso sistema, alla rovescia, che si usa per i localizzatori GPS).

Fondamentalmente funziona così anche in sismologia, ma qui c’è un inghippo di non trascurabile importanza: se le onde radio in atmosfera bene o male hanno una velocità che può ritenere costante per l’approssimazione che serve alla misura della localizzazione del ricevitore GPS, almeno per gli usi più comuni, a seconda del mezzo in cui si propagano, le onde sismiche presentano variazioni di velocità frequenti, rapide e soprattutto di entità tutt’altro che trascurabile, come vediamo nella tabella qui accanto, fornita dalla agenzia governativa statunitense EPA: ad esempio in un granito compatto le onde P si muovono a circa 5.5. km/s, mentre nelle sabbie come quella della riva del mare la velocità scende a meno di 2 km/s; e si tratta, litologia per litologia, di un valore “medio”, perché in realtà la velocità cambia caso per caso in base alle condizioni locali, che sono sempre diverse, dello stato in cui una roccia si trova (fratturazione, contenuto di acqua e quant’altro). 

Pertanto localizzare un evento sismico è estremamente più difficile che localizzare una sorgente radio in quanto per farlo occorre avere un preciso modello della velocità delle onde sismiche nella zona compresa tra l’ipocentro e il sismografo ricevente. Per questo di fatto all’inizio viene attribuita una posizione in maniera un po' spannometrica, e il dato viene successivamente migliorato. 

Lo stesso dicasi per la profondità, che per i terremoti superficiali all’inizio viene indicata con il valore standard di 10 km. Per cui gli eventi “rilocalizzati” nelle coordinate geografiche epicentrali e nella profondità ipocentrale sono ben più di quelli a cui vengono lasciati i valori attribuiti all’inizio e quando vedete “profondità 10 km” sappiate che probabilmente si tratta di una stima provvisoria.

I CASI DEL 30 NOVEMBRE 2018: in quel giorno  poche ore di distanza, ci sono stati due eventi che esemplificano bene quello che ho detto.

1. IL SUPPOSTO EVENTO IN ADRIATICO M 5.5. Nel tardo pomeriggio di quel giorno EMSC ha annunciato un evento sismico M 5.5 localizzandone l’epicentro nel Mare Adriatico. Un evento però stranamente non percepito sulla costa e che aveva messo un po' in allarme diversi utenti nei social network; fra l’altro INGV non lo aveva minimamente inserito nella sua lista, per cui in alcuni gruppi Facebook sono persino partiti i soliti insulti nei confronti di questa istituzione, del tipo “questi fannulloni che paghiamo noi manco si accorgono di questo terremoto” …. Invece era proprio la mancanza di questo evento nella lista terremoti di INGV che avrebbe dovuto far sospettare che qualcosa non quadrava...

EMSC ha successivamente riportato a M 3.3 l’evento qualche ora dopo, evento che 12 ore dopo risultava comunque completamente cancellato. Può succedere… 

IL SECONDO CASO: IL TERREMOTO DELL’ALASKA E L’INGHIPPO DELLA PROFONDITÀ. Ero a lavorare e non avevo certo tempo di smanettare. Fattostà che quando esco, alle 20.00 nella app che utilizzo (Terremoto, probabilmente collegata a INGV e che non aveva segnalato il terremoto dell’Adriatico) vedo un evento vicino a Anchorage e penso che possa aver generato gravi porblemi: l’informazione parla di M 6.9 a 19 km di profondità.

Arrivo a casa e apro il sito dell’USGS. Le cose da osservare subito sono la mappa dello scuotimento, il meccanismo focale e, nel caso di evento con possibili conseguenze sulle attività antropiche come questo, il PAGER, una previsione statistica su danni e perdite umane.

In particolare il meccanismo focale mi fece sobbalzare: lo stretto di Shelikov, la Baia di Cook e il loro retroterra (il bacino di Susitna) formano una zona ribassata grossolanamente allungata SW – NE rispetto a quanto li circonda, separata dall’oceano Pacifico da una dorsale in gran parte emersa formata dall’isola Kodjak e dalla penisola di Kenai; però secondo i miei ricordi nel quadro della collisione fra placca pacifica e placca nordamericana fanno parte dell’area di forearc, cioè della parte in compressione della placca superiore tra la fossa oceanica e l’arco vulcanico.

Insomma baia di Cook, bacino di Susitna, penisola di Kenai e isola Kodjak e il mare antistante equivalgono alla zona integralmente ricoperta dal mare nel mare a est del Giappone che ospita i maggiori eventi sismici come quello del 2011, tipicamente compressivi. 

Ebbene, il meccanismo proposto segnala invece una faglia normale, di tipo quindi distensivo. Mi vengono allora dei dubbi: forse ricordavo male e la baia di Cook è un abbozzo di bacino di retroarco sul tipo del Mar del Giappone. Ma no! No perché i vulcani sono più “in là”, cioè la baia di Cook è tra la fossa e l’arco vulcanico, pertanto è nel forearc e quindi è nella zona in compressione… per essere un’area in distensione i vulcani dovrebbero collocati su lato verso l’oceano della baia, e quindi su penisola di Kenai e isola di Kodjak. Invece sono dall'altra parte (la carta qui sotto spiega il tutto).

Pensai allora alla complessità regionale perché in quella zona presenta:

• una curvatura nel limite di placca che poco a oriente di Anchoragre cambia di direzione da SW-NE a NNW-SSE
• la amalgamazione nel Nordamerica di due blocchi esotici (Wrangellia e Yakutat)
• diverse faglie che accompagnano la deformazione, inverse o trascorrenti (molte delle quali un mix fra questi due casi estremi: tranpressive, cioè trascorrenti con componente compressiva) 
• e anche una interruzione dell’arco magmatico tra la punta NE dell’allineamento che viene delle Aleutine e i vulcani al confine tra il Canada e l’Alaska più meridionale

Allora ho ripreso appunti e bibliografia e ne ho cercata altra (oltretutto ne ho trovata di recentissima, che senza questo terremoto non avrei neanche cercato...) e ho continuato a non capire il perché del meccanismo estensionale di questo terremoto.

Poi la rivelazione: ritornando sulla pagina di USGS vidi che la profondità segnalata era diventata superiore a 40 km. A quel punto rimasi perplesso: “avevo letto male o c’era scritto 12 km?”. Riguardo la app, che, come ho sottolineato prima, per sua natura continua a riportare il dato iniziale e questa riportava 19.5, tanto per ribadire che all’inizio c’è una certa confusione sulla localizzazione; chiesi allora lumi ad un amico che aveva seguito la cosa, il quale mi confermò che la profondità era parecchio cambiata tra le prime stime e quelle definitive. 

A quel punto tutto il mio castello di dubbi finì, perché questo terremoto non è localizzato nella crosta dell'Alaska, bensì nello slab che vi si trova sotto, cioè nella parte della crosta dell’oceano Pacifico che sta scendendo nel mantello sotto l’Alaska. Quindi è in una placca diversa rispetto a quella in superficie. E chiaramente non ci sono relazioni fra le strutture della crosta intorno alla baia di Coo e quelle nel cuneo in discesa sottostante, dove appunto si è generato il sisma.

VALUTAZIONE IMMEDIATA E SUCCESSIVA DI UN TERREMOTO. Insomma, cari amici, è necessario ancora una volta puntualizzare alcuni aspetti importante dell’attività scientifica di analisi dei sismogrammi dopo che è avvenuto un terremoto: 

• è possibile che i primi dati forniti “a caldo” siano scorretti, soprattutto posizione e Magnitudo dell’evento
• i dati “migliori” sono in generale (a parte i casi neozelandesi….) quelli dell’agenzia più vicina al sito dell’evento e quindi in Italia il miglior riferimento è INGV.
• è facile che più lontano si vada più venga sovrastimata la Magnitudo. 


Per cui non c’è nessun dolo da parte ad esempio di INGV nell’”abbassare la Magnitudo”: semplicemente una analisi più approfondita dei simogrammi e nuovi dati portano a migliorare la precisione dei parametri ipocentrali ed è abbastanza frequente che la Magnitudo risulti alla fine un po' più bassa di quella inizialmente ipotizzata, come pure è la regola che varino la localizzazione e la profondità dell’evento.