Un video ha catturato per la prima volta una rottura di faglia in azione

Girato da una telecamera a circuito chiuso durante il terremoto del Myanmar dello scorso marzo, il filmato mostra la superficie terrestre spostarsi lateralmente di oltre due metri in appena un secondo, e fa intravedere il potenziale della visione diretta di questi fenomeni per la sismologia
di Jesse Kearse/The Conversation
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Durante il devastante terremoto di magnitudo 7,7 che ha colpito il Myanmar il 28 marzo di quest’anno, una telecamera a circuito chiuso ha ripreso il momento in cui il confine della placca si è spostato, fornendo la prima prova visiva diretta della tettonica delle placche in azione.

I confini tettonici delle placche sono i punti in cui porzioni di crosta terrestre scivolano l’uno sull’altro, non in modo fluido, ma con rotture improvvise e violente. Il filmato mostra la superficie della Terra che si sposta lateralmente, come un gigantesco nastro trasportatore acceso per un solo secondo, mentre la faglia slitta.

Quello che vediamo è la propagazione di una grande frattura sismica, il meccanismo principale che permette il movimento dei confini delle placche sulla superficie terrestre. Queste fratture di taglio viaggiano a diversi chilometri al secondo, il che le rende notoriamente difficili da osservare.

Questi eventi rari, separati da secoli, hanno modellato la superficie del nostro pianeta nel corso di milioni di anni, creando caratteristiche come la faglia alpina di Aotearoa e le Alpi meridionali  in Nuova Zelanda.

Finora, i sismologi si sono basati su strumenti sismici distanti per dedurre come le faglie si rompono durante i grandi terremoti. Questo video getta nuova luce sul processo che irradia l’energia sismica e fa tremare la terra.

Analisi del video
Nel nostro nuovo studio abbiamo analizzato il video fotogramma per fotogramma. Utilizzando una tecnica chiamata correlazione incrociata dei pixel, abbiamo scoperto che la faglia è scivolata lateralmente di 2,5 metri per una durata di soli 1,3 secondi, con una velocità massima di 3,2 metri al secondo.

Il movimento laterale totale di questo terremoto è tipico delle rotture di faglie trascorrenti (strikeslip), che spostano il terreno lateralmente (a differenza delle faglie che spostano il terreno verso l’alto e verso il basso).

Ma la breve durata è una scoperta importante. Il momento in cui una faglia inizia e smette di scivolare è particolarmente difficile da misurare da registrazioni distanti, perché il segnale sismico diventa sfumato mentre viaggia attraverso la Terra.

In questo caso, la breve durata del movimento rivela una rottura simile a un impulso: una scarica concentrata di slittamento che si propaga lungo la faglia simile a un’increspatura che viaggia lungo un tappeto quando viene sfiorato da un’estremità.

Catturare questo tipo di dettagli è fondamentale per capire come funzionano i terremoti e ci aiuta a prevedere meglio lo scuotimento del suolo che potrebbe verificarsi in occasione di eventi futuri di grandi dimensioni.

Convalida dell’ipotesi slickenline
La nostra analisi ha anche rivelato qualcosa di più sottile sul modo in cui la faglia si è mossa.

Abbiamo scoperto che lo slittamento non ha seguito un percorso rettilineo, ma curvo. Questa sottile curvatura rispecchia gli schemi che abbiamo osservato in precedenza sugli affioramenti di faglia. Chiamati slickenline, questi segni geologici sulla faglia registrano la direzione dello slittamento.

Il nostro lavoro mostra che le slickenline che vediamo sugli affioramenti sono curvate in modo simile alla curvatura vista nei filmati delle telecamere a circuito chiuso. Sulla base della nostra analisi video, possiamo essere certi che si verifica uno slittamento curvo, dando credito alle nostre interpretazioni basate sulle osservazioni geologiche.

Nelle nostre ricerche precedenti, abbiamo utilizzato modelli computerizzati per dimostrare che le linee di slittamento curve potrebbero emergere naturalmente quando un terremoto si propaga in una particolare direzione. La frattura del Myanmar, che notoriamente ha viaggiato da nord a sud, corrisponde alla direzione prevista dai nostri modelli.

Questa convergenza è importante. Ci dà fiducia nell’utilizzo di prove geologiche per determinare la direzione di rottura dei terremoti del passato, come le slickenline curve lasciate dal terremoto del 1717 della faglia alpina della Nuova Zelanda.

Questo primo scorcio di una faglia in movimento mostra il potenziale del video come nuovo potente strumento della sismologia. Con un impiego più strategico, i terremoti futuri potrebbero essere documentati con dettagli simili, offrendo ulteriori informazioni sulle dinamiche di rottura delle faglie e rivoluzionando potenzialmente la nostra comprensione della fisica dei terremoti.

L’autore
Jesse Kearse è ricercatore post-dottorato in geofisica all’Università di Kyoto, in Giappone

(L’originale di questo articolo è stato pubblicato su “The Conversation