Galileo Giornale di scienza e problemi globali

Toccata la faglia di Sant’Andrea

Raggiunta in profondità la faglia di Sant’Andrea in California. Finora in laboratorio sono state studiate rocce di faglia esumate analoghe a quelle che sono state prelevate, ma che inevitabilmente non sono rappresentative delle forze che agiscono in profondità. I risultati preliminari – di quello che viene definito come la nuova frontiera della ricerca geologica: l'esperimento Safod (San Andreas Fault Observatory at Depth) – sono stati presentati alla Fondazione Ettore Majorana di Erice, nel corso della Euroconferenza sulla fisica delle rocce e geomeccanica, patrocinata dall'Istituto nazionale di geofisica e vulcanologia (Ingv) e dal Centre national de la recherche scientifique (Cnrs).

“Ad Erice”, spiega Sergio Vinciguerra, direttore del corso di Erice e ricercatore dell’Ingv, “sono stati presentati gli studi più recenti di laboratorio, di terreno e di modellazioni numeriche, che hanno permesso di ottenere nuove informazioni sui meccanismi di deformazione in profondità. Di particolare rilevanza sono stati i risultati di perforazioni in profondità eseguiti direttamente nel cuore della faglia: il clou è rappresentato dagli ultimi avanzamenti dell’esperimento Safod (San Andreas Fault Observatory at Depth), riportati da Stephen Hickman dell’US Geological Survey, in cui grazie a vincoli sismologici ad alta precisione è stato possibile raggiungere la rinomata faglia di Sant’Andrea, una delle più sismogenetiche al mondo, che taglia la costa occidentale degli Stati Uniti. Nell’ultima fase di perforazione è stata raggiunta la zona di faglia ed è stato possibile procedere al campionamento del materiale di faglia (così come i medici effettuano una biopsia durante un esame endoscopico), permettendo di ottenere nuove e uniche conoscenze sulla composizione e sulla struttura della zona di faglia.

Data l’eterogeneità del piano di faglia – aggiunge Vinciguerra - questo è sicuramente un successo straordinario che apre nuove frontiere sullo studio dei meccanismi di deformazione che innescano le rotture sismiche. Da un lato infatti sarà possibile, grazie alle moderne tecnologie di laboratorio, riprodurre le forze agenti su materiale rappresentativo di faglia e determinarne l’attrito e le proprietà fisico-chimiche. Dall’altro sarà possibile misurare direttamente nel cuore della faglia le forze agenti e le interazioni tra i fluidi in pressione che si trovano in profondità e la roccia. Sarà inoltre possibile misurare tramite la deformazione indotta i processi che precedono e accompagnano la generazione di eventi sismici”.

La crescente urbanizzazione e l’incremento della popolazione mondiale sono un dato inconfutabile, come anche l’accresciuta vulnerabilità delle popolazioni all’accadimento di terremoti ed eruzioni vulcaniche. I terremoti si generano lungo piani di rottura, denominati faglie. Se gli effetti dei terremoti sulle attività umane sono tristemente noti, poco si sa, invece, della struttura ed evoluzione delle faglie nella crosta terrestre. E se da un lato i ricercatori hanno ormai sviluppato metodologie di laboratorio in grado di riprodurre le forze che agiscono in profondità nella crosta terrestre e studiare i meccanismi di deformazione che innescano le rotture sismiche e la fratturazione degli edifici vulcanici, dall’altro i materiali di faglia esposti in superficie e preservati sono più unici che rari. Ecco perché aver raggiunto la faglia di Sant’Andrea assume una valenza particolarmente significativa.

Ma in Italia qual è la situazione e lo stato di avanzamento di sperimentazioni analoghe? “Nel nostro paese, che è ad alto rischio sismico e vulcanico, si stanno allestendo progetti di fattibilità per la perforazione profonda di faglie sismogenetiche”, risponde Vinciguerra: “In parallelo si stanno sviluppando strumentazioni in grado di riprodurre le forze che agiscono in profondità, presso il Laboratorio di geofisica e vulcanologia sperimentali dell’Ingv”.

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