Potrebbe essere necessario correggere l'idea che i terremoti rilascino stress attraverso una singola forte scossa lungo un unico piano di faglia. Un recente studio condotto da ricercatori del Karlsruhe Institute of Technology (KIT) con la partecipazione del Centro di ricerca tedesco per le geoscienze GFZ e istituzioni partner internazionali evidenzia che sarebbe più esatto parlare di una zona con numerosi piani di faglia, alcuni dei quali sono paralleli. Secondo gli autori, i risultati dello studio possono aiutare a creare modelli più realistici per i terremoti e i rischi sismici nelle zone di subduzione. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Nature.
Il team internazionale guidato dalla prima autrice Caroline Chalumeau del KIT ha studiato una serie di terremoti avvenuti in Ecuador, sulla costa occidentale del Sud America. Lì, la placca pacifica viene subdotta sotto la placca continentale sudamericana. La subduzione porta ripetutamente a terremoti molto gravi. Anche l'ultima serie di terremoti verificatisi a Taiwan, il cui terremoto principale all'inizio di aprile ha ucciso nove persone e ha causato ingenti danni sulla costa orientale di Taiwan, è da attribuire alla subduzione.
La serie di terremoti in Ecuador analizzati dal team è iniziata il 12 marzo 2022 e si è conclusa il 26 maggio 2022. Il terremoto più grave (magnitudo 5.8) si è verificato il 27 marzo e ha innescato numerose repliche più piccole in un breve periodo di tempo. A quel tempo nella regione era presente una fitta rete di 100 sismometri: era stata allestita per l'esperimento offshore "Immagini ad alta risoluzione della faglia di subduzione nella zona di rottura del terremoto di Pedernales" (in breve HIPER).
Con i dati straordinariamente dettagliati dell'esperimento HIPER e utilizzando l'intelligenza artificiale, i ricercatori sono stati in grado di mappare più di 1.500 terremoti e i rispettivi piani di faglia a una profondità di 15-20 chilometri con una risoluzione molto elevata. "Abbiamo osservato che la sismicità dei terremoti si è verificata in una regione primaria – il terremoto principale, per così dire – e in una regione secondaria, cioè le repliche", afferma la prima autrice Caroline Chalumeau del Geophysical Institute (GPI) del KIT. "All'interno della regione primaria, abbiamo osservato che la sismicità si è verificata su diversi piani di faglia, spesso uno sopra l'altro. In alcuni punti, si sono verificati piani sismicamente attivi paralleli, in altri luoghi solo singoli".
Il parallelismo delle scosse non era legato ad una profondità specifica. "Abbiamo trovato indicazioni secondo le quali l'idea precedente secondo cui lo stress viene rilasciato da un unico forte terremoto lungo un unico piano di faglia potrebbe essere una cosa del passato", afferma il Professor Andreas Rietbrock del GPI. "Dovremmo piuttosto parlare di una rete di faglie in cui una serie di rotture si scaricano all'interno di un unico terremoto".
Nuove informazioni sulle repliche
L'analisi della serie di terremoti ecuadoriani fornisce anche nuove informazioni sulle repliche. Queste si sono verificate inizialmente vicino all'epicentro del terremoto principale e poi si sono gradualmente diffuse in altre direzioni, spiega Chalumeau. Ne conclude che la propagazione delle repliche nella regione è controllata principalmente dall'afterslip.
Il Prof. Onno Oncken del GFZ afferma: "con questo lavoro, il team di Caroline Chalumeau ha presentato la prima immagine sismologica nitida del confine di una placca sismogenica. Da un lato conferma le osservazioni geologiche esistenti e, dall'altro, spiega con successo la propagazione delle repliche con un nuovo approccio. Le ipotesi precedenti secondo cui, ad esempio, la diffusione dei fluidi provoca repliche sono state quindi confutate".
Valutare il rischio sismico nelle zone di subduzione
I risultati sono importanti anche per valutare il rischio sismico nelle zone di subduzione. "Lo studio influenzerà la modellazione futura dei terremoti, ma anche degli scorrimenti asismici, cioè i movimenti delle placche senza terremoti", afferma Andreas Rietbrock.