Nuove ricerche contestano la teoria scientifica sulla formazione degli Tsunami

Nuove ricerche stanno mettendo in dubbio vecchie teorie che affermavano che gli Tsunami si formano e prendono la loro energia prevalentemente dal movimento verticale del fondale marino.
Di Samson Reiny
Redazione Blue Planet Heart
Tratto da blogs.agu.org

Un fatto assolutamente inappuntabile, prima di questo studio, era che la maggior parte degli Tsunami derivano da massicci spostamenti del fondale marino, normalmente dalla subduzione, o slittamento, di una placca tettonica sotto un’altra durante un terremoto. Esperimenti condotti negli anni 70 in serbatoi che generano onde artificiali avevano dimostrato che il sollevamento verticale del fondale del serbatoio poteva generare delle onde simili a quelle di uno tsunami. Nei dieci anni successivi, tuttavia, scienziati giapponesi avevano simulato spostamenti in uno di questi serbatoi artificiali osservando che l’energia generata era trascurabile. Nonostante questo, nell’opinione diffusa, risultò che il movimento verticale del fondale marino è la causa principale della nella generazione degli tsunami.

Nel 2007, Tony Song, un oceanografo del Laboratorio Jet Propulsion della NASA di Pasadena, in California, ha messo in dubbio questa teoria a seguito di un’analisi del fortissimo terremoto a Sumatra del 2004, nell’Oceano Indiano. Tutti I dati dei sismografi, e dei GPS mostravano infatti che lo spostamento verticale, o uplift, del fondale marino non aveva prodotto energia sufficiente per creare uno Tsunami di quella potenza. Ma I calcoli di Song e dei suoi colleghi mostravano invece che una volta immessa nell’equazione l’energia sprigionatasi dal movimento orizzontale del fondale marino, tutta l’energia contenuta nello Tsunami veniva a tutti gli effetti contabilizzata nel computo totale. Questi risultati infatti rispecchiavano i dati forniti da un trio di satelliti – Nasa/ CNES/ Navy Geosat, ed il satellite dell’agenzia spaziale Europea.

Ulteriori ricerche effettuate da Song sul terremoto di Sumatra del 2004, usando questi satelliti, in collaborazione con il GRACE (Centro Tedesco aerospaziale sugli esperimenti climatici e sulla gravità), offrirono ulteriore riscontro sulla sua teoria che la quantità di energia sprigionata dal movimento verticale, o uplift, del fondale marino da solo non sarebbe stata sufficiente a generare uno Tsunami di quella Potenza. “Avevo diversi riscontri ed evidenze che contraddicevano con la teoria convenzionale, ma avevo bisogno di ulteriori prove” diceva Song.

La sua ricerca per avere ulteriori prove si affidava alla fisica, in particolare, il fatto che lo spostamento laterale, o orizzontale del fondale marino creava energia cinetica, che è proporzionale alla profondità dell’oceano e la velocità del movimento del fondale. Dopo aver valutato criticamente gli esperimenti dei serbatoi generatori di onde degli anni 80, Song aveva scoperto che i serbatoi stessi non rappresentavano accuratamente ne l’una ne l’altra variabile. I serbatoi erano troppo poco profondi per rispecchiare il rapporto attuale tra la profondità dell’oceano ed il movimento del fondale che esiste in uno Tsunami, e inoltre riscontroò che la parete del serbatoio che simulava il fondale marino si muoveva troppo lentamente per replicare la velocita attuale con cui la piattaforma tettonica si muove durante un terremoto.

“Ho cominciato a prendere in considerazione che questi due errori erano responsabili delle inesattezze nella teoria ormai accettata e che si arrivava così ad una falsa conclusione che il movimento orizzontale produceva soltanto un ammontare di energia poco considerevole.” ha affermato Song.

Costruire un serbatoio generatore di onde più efficace.

Per mettere alla prova la sua teoria, Song ed I ricercatori dell’universita dell’Oregon in Corvallis, effettuarono una simulazione del terremoto di Sumatra del 2004 e del terremoto del 2011 di Tohoku in GIappone nel laboratorio di Ricerca sulle Onde del’università usando osservazione dirette ed indirette dei satelliti. Come negli esperimenti degli anni 80, hanno simulato lo spostamento orizzontale del terreno in due serbatoi generatori di onda differenti, muovendo una parete verticale nel serbatoio contro l’acqua contenuta, ma usando anche un creatore di onde artificiali a pistoni capace di generare velocità maggiori al passato. Inoltre hanno preso in considerazione più accuratamente il rapporto tra la profondità dell’acqua e lo spostamento orizzontale in tsunami reali.

I nuovi esperimenti dimostrarono che lo spostamento orizzontale del fondale marino contribuiva a più della metà dell’energia sprigionata nel 2004 e nel 2011. Song ed I suoi colleghi pubblicarono I risultati nel Journal of Geophysical Research: il lavoro si chiamava Oceans, una pubblicazione della American Geophysical Union.

“Da questa ricerca, abbiamo dimostrato che abbiamo bisogno di guardare non solo allo spostamento verticale ma anche a quello orizzontale del fondale marino per arrivare all’energia totale che viene trasferita all’oceano al fine di prevedere la forza di uno Tsunami.” asseriva Solomon Yim, professore di ingegneria civile e di costruzione dell’università dell’Oregon, e co-autore della ricerca.

Questo rilevamento convalida ulteriormente il metodo di Song ed i suoi colleghi che usano la tecnologia GPS per rilevare sia la potenza che la dimensione di uno Tsunami durante un’allerta.

Il sistema JPL dell’apparato GPS Differenziale (GDGPS) è un sistema di elaborazione dati real time molto preciso che può misurare il movimento del fondale durante un terremoto. Quando si sposta il terreno, le stazioni di ricezione terrestri più vicine all’epicentro si muovono ugualmente. Queste stazioni possono rilevare il loro movimento ogni secondo attraverso sistemi di comunicazione (relay) in real time con un reticolo di satelliti per calcolare la quantità e la direzione dello spostamento verticale ed orizzontale del fondale nell’ambiente marino. Modelli di informatica sono stati ideati per incoporare questi dati alla topografia marina ed altre informazioni per calcolare la direzione e la grandezza dello tsunami.

“Identificando il ruolo importante dello spostamento orizzontale del fondale marino, il nostro uso dei GPS calcola direttamente l’energia trasferita da un terremoto all’oceano” asserisce Song. “ Il nostro obbietivo è di rilevare la mole di uno Tsunami prima ancora che si formi, per poter avere allerte anticipate e più precise.”