Perforazione oceanica per prevedere un terremoto in Giappone

I geologi hanno eseguito una profonda perforazione scientifica oceanica con lo scopo di far luce sul prossimo grande terremoto in Giappone

Gli scienziati, che hanno scavato più a fondo che mai in una faglia sottomarina sensibile, hanno scoperto che lo stress tettonico nella zona di subduzione di Nankai in Giappone è inferiore al previsto.

I risultati dello studio dei ricercatori dell'University of Texas ad Austin e dell'University of Washington sono stati pubblicati sulla rivista Geology (1) e sono un enigma perché la faglia produce un grande terremoto quasi ogni secolo e si pensava che stesse costruendo per un altro grande terremoto.

«Questo è il cuore della zona di subduzione, proprio sopra il punto in cui la faglia è bloccata, dove ci si aspettava che il sistema immagazzinasse energia tra i terremoti», ha affermato il dottor Demian Saffer (2), direttore dell'University of Texas Institute for Geophysics (UTIG) che ha anche guidato la missione di ricerca e scientifica che ha perforato la faglia. «Cambia il modo in cui pensiamo allo stress in questi sistemi».

Sebbene la faglia di Nankai sia rimasta bloccata per decenni, lo studio mostra che non ci sono ancora segni importanti di stress tettonico represso. Secondo Saffer, ciò non altera le prospettive a lungo termine per la faglia, che si è rotta per l'ultima volta nel 1946 - quando ha causato uno tsunami che ha ucciso migliaia di persone - e si prevede che lo farà di nuovo nei prossimi 50 anni.

I risultati aiuteranno gli scienziati a capire il legame tra le forze tettoniche e il ciclo del terremoto e potenzialmente porteranno a migliori previsioni dei terremoti, sia a Nankai che in altre faglie megathrust come Cascadia nel Pacifico nord-occidentale.

«In questo momento, non abbiamo modo di sapere se il grande terremoto per Cascadia - un terremoto e uno tsunami di magnitudo 9 - accadrà questo pomeriggio o tra 200 anni», ha affermato il dottor Harold Tobin (3), ricercatore dell'University of Washington che è il primo autore del saggio. «Ma ho un certo ottimismo sul fatto che con osservazioni sempre più dirette come questa, possiamo iniziare a riconoscere quando sta accadendo qualcosa di anomalo e che il rischio di un terremoto è aumentato in un modo che potrebbe aiutare le persone a prepararsi».

Le faglie Megathrust come Nankai e gli tsunami sono tra le più potenti e dannose del globo, ma gli scienziati affermano di non avere al momento un modo affidabile per sapere quando e dove colpirà il prossimo evento tellurico.

La speranza è che misurando direttamente la forza percepita tra le placche tettoniche che si spingono l'una sull'altra – lo stress tettonico – gli scienziati possano imparare quando un grande terremoto è pronto per verificarsi.

Tuttavia, la natura della tettonica significa che le grandi faglie sismiche si trovano nelle profondità oceaniche, miglia sotto il fondale marino, il che le rende incredibilmente difficili da misurare direttamente. La spedizione di perforazione di Saffer e Tobin è la più profonda che gli scienziati abbiano eseguito.

Il loro tentativo di battere il record è avvenuto nel 2018 a bordo di una nave di perforazione scientifica giapponese, la Chikyu, che ha perforato 2 miglia nella placca tettonica prima che il pozzo diventasse troppo instabile per continuare, un miglio prima della faglia.

Tuttavia, i ricercatori hanno raccolto dati inestimabili sulle condizioni del sottosuolo vicino alla faglia, compreso lo stress. Per fare ciò, hanno misurato quanto il pozzo ha cambiato forma quando la Terra lo ha schiacciato dai lati, quindi hanno pompato acqua per vedere cosa ci voleva per forzare le sue pareti a uscire. Questo indicava loro la direzione e la forza dello stress orizzontale avvertito dalla piastra che spingeva sulla faglia.

Contrariamente alle previsioni, lo stress orizzontale previsto per l'aumento del terremoto più recente era prossimo allo zero, come se avesse già rilasciato la sua energia repressa.

I ricercatori hanno suggerito diverse spiegazioni: potrebbe essere che la faglia abbia semplicemente bisogno di meno energia repressa di quella pensata per scivolare in un grande terremoto, o che le sollecitazioni siano in agguato più vicino alla faglia di quanto non abbia raggiunto la perforazione. Oppure potrebbe essere che la spinta tettonica arriverà all'improvviso nei prossimi anni. In ogni caso, i ricercatori hanno affermato che la perforazione ha mostrato la necessità di ulteriori indagini e monitoraggio a lungo termine della faglia.

La ricerca è stata finanziata dal programma integrato di perforazione oceanica e dall'Agenzia giapponese per la scienza e la tecnologia marina e terrestre. UTIG è un'unità di ricerca della Jackson School of Geosciences di UT Austin.

Riferimenti:

(1) Direct constraints on in situ stress state from deep drilling into the Nankai subduction zone, Japan

(2) Demian Saffer

(3) Harold Tobin

Descrizione foto:

Foto destra: Un montante di perforazione a bordo della nave di perforazione scientifica Chikyu. Decine di colonne montanti sono state collegate insieme per raggiungere una faglia sismica più profonda che mai. Guidata dai ricercatori dell'Istituto di geofisica dell'Università del Texas e dell'Università di Washington, la missione scientifica ha rivelato che lo stress tettonico nella zona di subduzione di Nankai in Giappone era inferiore al previsto. - Credit: Demian Saffer/University of Texas Institute for Geophysics.

Foto sinistra: La nave di perforazione scientifica in acque profonde Chikyu, che nel 2018 ha eseguito la perforazione più profonda di una faglia sismica della zona di subduzione. - Credit: Satoshi Kaya/FlickR.

Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: Deepest Scientific Ocean Drilling Sheds Light on Japan’s Next Great Earthquake