La fisica inaspettata dietro i devastanti terremoti del 2023 in Turchia

Un nuovo studio condotto da ricercatori dello Scripps Institution of Oceanography della UC San Diego utilizza un approccio multidisciplinare per svelare le complessità dei due terremoti mortali di quasi uguale forza che hanno colpito la Turchia e la Siria il 6 febbraio 2023.

La ricerca, pubblicata oggi sulla rivista Science, rileva che ciascuno dei due terremoti, misurati rispettivamente di magnitudo 7,8 e 7,7, presentava elementi inaspettati che si sommavano per rendere la scossa ancora più distruttiva.

"I terremoti si sono verificati su faglie conosciute, e in questo senso erano attesi", ha detto il geofisico di Scripps Yuri Fialko, coautore dell'articolo. “Ciò che era inaspettato era la loro dimensione: erano molto più grandi di qualsiasi terremoto conosciuto in passato sulle stesse faglie. Ciò è accaduto perché questi terremoti hanno fatto molte cose inaspettate che non avrebbero dovuto fare”.

Il primo dei due terremoti è aumentato di intensità a causa di un'improbabile "cascata" di rotture che hanno attraversato varie curve e giunzioni di faglia che normalmente dovrebbero fungere da barriere alla propagazione della rottura. La seconda scossa ha anche dato un ulteriore impatto a causa di un fenomeno inaspettato chiamato rottura di supershear, in cui la faglia si rompe più velocemente di quanto le onde di taglio sismiche possano viaggiare attraverso la crosta terrestre, creando un effetto simile a un boom sonico che amplifica il potere distruttivo del terremoto.

Fialko ha anche affermato che, enumerando gli aspetti strani e non comuni di questi terremoti, i risultati sottolineano la necessità di includere la possibilità di eventi altrettanto rari o estremi nei piani di preparazione ai terremoti in tutto il mondo. In particolare, ha affermato che incorporare scenari rari ma possibili sarebbe un esercizio prezioso nelle aree vicino alla faglia di Sant’Andrea in California, che secondo lui è un sistema di faglia strutturalmente simile al sistema di faglia dell’Anatolia orientale che ha prodotto questi due terremoti.

Come la California, la Turchia è un paese sismico. Si trova nel mezzo di una complessa serie di faglie trascorrenti dove si incontrano le placche tettoniche eurasiatica, araba e anatolica. La placca araba si sta spostando a nord verso la placca eurasiatica, con l’intera Turchia e la sua placca anatolica schiacciate tra le due.

"L'analogia più semplice è con i semi di anguria", ha detto Fialko. “Sono scivolosi e se ne stringi uno tra le dita vuole sparare in una direzione. C’è compressione su entrambi i lati della placca anatolica e sta cercando di fuoriuscire in direzione ovest come un seme di anguria tra due dita”.

Lungo questi confini tettonici, lo stress può accumularsi negli strati rocciosi superiori della crosta terrestre lungo la faglia se i due lati rimangono bloccati a causa dell'attrito e della pressione di serraggio mentre le placche sottostanti continuano a scivolare per circa 20 km (12 miglia) di profondità nel sottosuolo. I terremoti si verificano quando lo stress accumulato supera finalmente l'attrito e le pressioni di serraggio che agiscono sulla crosta superiore e i due lati della faglia scivolano improvvisamente e violentemente per raggiungere il movimento tettonico che avviene in profondità.

Tutto ciò significa che la regione che circonda la Turchia ha una lunga storia di terremoti grandi e mortali, da quello che distrusse la città siriana di Aleppo nel 1138 al terremoto del 1999 che colpì la città turca di İzmit.

I ricercatori di Scripps hanno iniziato a studiare i terremoti del 2023 quasi immediatamente dopo che si sono verificati, nella speranza di comprendere meglio i processi che hanno dato origine a questi devastanti eventi sismici che hanno causato la morte di oltre 50.000 persone in Turchia e Siria. La National Science Foundation, la NASA, l’US Geological Survey, la Cecil and Ida Green Foundation e il programma di ricerca e innovazione Horizon 2020 dell’Unione europea hanno contribuito al finanziamento dello studio.

La caratteristica più evidentemente insolita dei terremoti era la loro magnitudo praticamente identica, che non richiedeva molte analisi per essere riconosciuta. La seconda scossa, avvenuta circa nove ore dopo la prima, non è stata tecnicamente una scossa di assestamento ma piuttosto il secondo atto di ciò che i sismologi chiamano doppietto: due terremoti di magnitudo simile che si verificano in un periodo di tempo relativamente breve.