Un team internazionale di ricercatori sta svelando i meccanismi scatenanti che stanno dietro a grandi terremoti distruttivi come il terremoto di Tohoku che ha colpito il Giappone il marzo scorso. Coordinati dall'Università di Firenze in Italia, i ricercatori hanno raccolto nuovi campioni di roccia e sedimento dalle profondità dell'Oceano Pacifico.
Il team ha recuperato quasi 1500 metri di nucleo dal fondo dell'oceano non lontano dalla costa di Costa Rica in Sud America. Raccolti dalla nave di trivellazione JOIDES Resolution durante il recente Programma integrato per le perforazioni oceaniche (IODP) della spedizione del progetto CRISP (Costa Rica Seismogenesis Project), i campioni forniscono informazioni fondamentali in relazione ai 2 milioni di anni di attività tettonica lungo il confine di una placca sismica.
Gli scienziati dicono che useranno i campioni per capire meglio i processi che controllano i componenti che provocano grandi terremoti in zone di subduzione, dove una placca scivola sotto un'altra.
"Sappiamo che ci sono diversi fattori che contribuiscono all'attività sismica," dice la professoressa Paola Vannucchi dell'Università di Firenze, che ha guidato la spedizione insieme al dott. Kohtaro Ujiie dell'Università di Tsukuba in Giappone. "Come il tipo e la composizione delle rocce, le differenze di temperatura e il modo in cui l'acqua si muove all'interno della crosta terrestre, ma quello che non riusciamo a capire completamente è come questi fattori interagiscono tra di loro e se uno può essere più importante di un altro nel portare a terremoti di diverse magnitudo. Questa spedizione ci ha fornito campioni importantissimi per dare una risposta a questi fondamentali interrogativi."
Oltre tre quarti dei terremoti del pianeta con una magnitudo di 8,0 o superiore si verificano lungo zone di subduzione. L'Oceano Pacifico è un centro di questi confini, che gli esperti chiamano margini convergenti. In particolare, si trovano intorno alle coste del Pacifico orientale dallo stato americano dell'Alaska a nord e giù fino alla Patagonia, in una zona tra Argentina e Cile a sud, e a Tonga, nelle Isole Marianne, in Nuova Zelanda, fino al Giappone e alle Isole Aleutine. I ricercatori desiderano studiare in particolare questa zona dove sono presenti i meccanismi in grado di provocare grandi terremoti.
In un mese, gli scienziati e l'equipaggio a bordo della nave hanno perforato quattro siti; hanno raccolto campioni del nucleo di sabbia e sedimento simile ad argilla e rocce di basalto. Gli scienziati del progetto CRISP hanno riportato in un rapporto preliminare pubblicato a giugno di aver trovato prove di una forte subsidenza, o affondamento, del margine di Costa Rica associata a un grande volume di sedimento scaricato dal continente e accumulatosi negli ultimi 2 milioni di anni.
"I campioni di sedimento forniscono nuove informazioni sui diversi parametri che potrebbero regolare lo stato meccanico dell'interfaccia della placca in profondità," dice il dott. Ujiie. "Sapere come le placche interagiscono nel punto della faglia che segna il loro confine è fondamentale per interpretare il comportamento e la frequenza dei terremoti nella regione."
La professoressa Vannucchi dice: "Per esempio adesso sappiamo che i fluidi delle parti più profonde del sistema della zona di subduzione sono filtrati attraverso gli strati di sedimento. Studiare la composizione e il volume di questi fluidi, e come si sono spostati attraverso il sedimento, ci aiuta a capire meglio la relazione tra l'attività di trasferimento di composti chimici, termali e di massa nel fondo marino e la regione che genera i terremoti, o sismogenica, del confine della placca. Potrebbero essere correlate."
Altri membri del team stanno attualmente analizzando i nuclei ottenuti durante la spedizione. I risultati preliminari saranno diffusi ad agosto presso la Texas A&M University negli Stati Uniti.
Il team di CRISP annuncia che ritornerà nello stesso sito di perforazione in futuro per raccogliere direttamente campioni dei confini della placca e della zona della faglia prima e dopo l'attività sismica della regione. I cambiamenti scoperti dai ricercatori potrebbero fare luce su come emergono i terremoti.
Questa spedizione è unica nel suo genere perché il lavoro svolto ha come obiettivo le proprietà dei margini convergenti erosivi, dove i processi di subduzione "mangiano" le placche che si sovrappongono. Secondo i ricercatori questi confini delle placche sono caratterizzati da fossi con una sottile copertura di sedimento, meno di 400 metri, una veloce convergenza tra le placche e abbondante sismicità.
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