Twisting: un pattern deformativo associato ai mega-terremoti di subduzione

Prevedere l’occorrenza di un mega-terremoto di subduzione è al contempo cruciale per la valutazione del rischio sismico e un esercizio ritenuto impossibile. La grande disponibilità di dati geodetici sta permettendo di dettagliare le più piccole variazioni rispetto quello che è ritenuto il pattern deformativo tipico delle zone di subduzione. In particolare, è stato osservato come le stazioni geodetiche localizzate nei segmenti limitrofi a quelli che hanno ospitato i mega-terremoti di subduzione (e.g., il terremoto di Tohoku-oki, che ha colpito la costa pacifica del Giappone nel 2011 con una magnitudo Mw = 9.0) si muovano “verso terra” con velocità maggiori rispetto a prima dell’occorrenza del mega-terremoto.

Il lavoro dal titolo “Probing the seismic cycle timing with coseismic twisting of subduction margins”, appena pubblicato su Nature Communications, è stato condotto da un gruppo di ricercatori, guidati dal dott. Fabio Corbi, ricercatore dell’Istituto di Geologia Ambientale e Geoingegneria – CNR, in collaborazione con il dott. Jonathan Bedford e Zhiguo Deng dell’Helmholtz Centre Potsdam (Germania), il dott. Piero Poli Université Grenoble Alpes (Francia) e la prof.ssa Francesca Funiciello, dell’Università degli Studi Roma Tre (Italia).

Utilizzando dati geodetici associati ai più grandi mega-terremoti recenti e osservazioni prodotte da un esperimento di laboratorio che riproduce questi eventi in scala ridotta, i ricercatori hanno identificato un pattern deformativo cosismico e postsismico tipico di una rotazione completa attorno ad un asse verticale definito twisting. Gli esperimenti di laboratorio hanno suggerito che le caratteristiche spaziali di questo twisting nascondono informazioni preziose riguardo la tempistica del ciclo sismico dei segmenti limitrofi a quelli che hanno ospitato il mega-terremoto. Il twisting infatti sembra accelerare il movimento “verso terra” nei segmenti che sono nelle fasi iniziali del ciclo sismico, e decelerare il movimento “verso terra” nei segmenti dove il mega-terremoto è imminente. Questa osservazione apre la possibilità di utilizzare i mega-terremoti, le caratteristiche del twisting e le conseguenti variazioni di velocità geodetica, per stimare la tempistica del ciclo sismico dei segmenti limitrofi.

Riferimenti dell’articolo:

Titolo: Probing the seismic cycle timing with coseismic twisting of subduction margins

Autori: F. Corbi, J. Bedford, P. Poli, F. Funiciello, Z. Deng

Rivista: Nature Communications

Link: https://www.nature.com/articles/s41467-022-29564-2

Il twisting ha l’apparenza di un vortice: streamlines che mostrano il twisting osservato in 10 mega-terremoti analogici (il background grigio indica la dislocazione cosismica, la linea rossa il trench e i rettangoli ciano due asperità). Nella prima riga sono riportate twisting maps per segmenti limitrofi all’inizio del ciclo sismico, nella seconda riga sono riportate twisting maps dove il mega-terremoto è imminente. Le variazioni di velocità Δv osservate nel segmento limitrofo (i.e., il rettangolo nord in ciascuna mappa) sono riportate nel titolo di ciascun pannello.