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Scritto da Francesca Pezzella

A molti è capitato di percepire un "terremoto": i lampadari che oscillano, le porte che vibrano, un rombo, sono solo alcuni degli effetti transitori più comuni. Ma da cosa sono provocati esattamente? Lo abbiamo chiesto a Patrizia Tosi, ricercatrice dell’INGV che si occupa di macro sismologia.

In un’intervista tutta da leggere, ci ha svelato cosa accade quando avviene un evento sismico

Patrizia, quando avviene un terremoto, quali sono gli effetti che possono essere percepiti?

Quando sentiamo la parola terremoto il pensiero corre subito ai danni provocati. Eppure gli effetti possono essere diversi, specialmente se l’evento è piccolo o se ci troviamo a grande distanza dall’epicentro. In questi casi, infatti, sono di tipo transitorio e possono consistere in una semplice vibrazione di porte e finestre o nell’oscillazione del lampadario, per esempio.

Nel vostro studio avete analizzato dei dati forniti volontariamente dai cittadini. Di che tipo di informazioni si tratta?

Si tratta di risposte a un questionario “Hai sentito il terremoto” fruibile online al link.

In occasione di un evento sismico i cittadini possono collegarsi e compilare il questionario. Nel caso in cui abbiano rilasciato la propria mail, siamo noi stessi ad inviare il form, se si trovano entro la distanza in cui, secondo le nostre stime, è possibile avvertire il terremoto.

Fino ad oggi si sono registrate oltre 28000 persone e abbiamo ricevuto più di un milione di questionari.

All’interno del sito, le mappe di intensità macrosismica misurate in scale come quella Mercalli sono costantemente aggiornate; le risposte fornite dagli utenti, infatti, vengono puntualmente elaborate da programmi automatici che calcolano l’intensità del terremoto e lo inseriscono nel database.

Tra le domande presenti ci sono quelle sul punto di osservazione del cittadino, per esempio se si trova in piedi o seduto, se si sono verificati comportamenti anomali negli animali, oppure se hanno oscillato i lampadari, vibrato le porcellane o se si è avvertito un “rombo” al momento o poco prima del terremoto.

Quali terremoti avete analizzato e cosa avete scoperto?

Analizzando la gran mole di dati forniti dai cittadini ci siamo focalizzati su alcuni terremoti in particolare e ci siamo accorti che considerando i vari effetti singolarmente sussistono delle differenze nelle distribuzioni delle intensità, a seconda della grandezza dell’evento.

Prendendo in esame il forte terremoto del 30 ottobre 2016 che ha colpito l’Italia centrale, abbiamo passato in rassegna le segnalazioni. Queste hanno restituito un quadro in cui, mentre la vibrazione di porte e finestre si attenua abbastanza velocemente, l’oscillazione dei lampadari perdura, anche a distanze maggiori dall’epicentro.

Confrontando questi dati con quelli di un terremoto più piccolo si è osservato un comportamento differente dei lampadari: in casi di terremoti minori, infatti, anche nelle vicinanze dell’epicentro questi ne risentono molto meno. Non è tutto. Attraverso i dati forniti dai cittadini siamo riusciti a trovare una corrispondenza tra i diversi effetti e le varie frequenze di oscillazione delle onde sismiche. Abbiamo così scoperto che mentre la vibrazione delle porcellane avviene a frequenze intorno a un Hertz, cioè un’oscillazione al secondo, quella percepita dalle persone all’esterno di edifici avviene a circa 5 Hertz. Per sentire il “rombo”, invece, è necessario essere in presenza di frequenze superiori ai 10 Hertz, mentre lampadari e liquidi oscillano a frequenze intorno a 0,1 Hertz - cioè un’oscillazione ogni 10 secondi.

Cosa si intende per intensità macrosismica?

Per intensità macrosismica intendiamo l’intensità dello scuotimento generato dal terremoto tramite gli effetti prodotti su cose o persone. Per stimarla si utilizzano differenti scale, una di queste è la Mercalli-Cancani-Sieberg (MCS). Queste scale sono fatte “a gradini”, solitamente sono 12, e per ognuno vengono identificati gli effetti correlati. Quello che il nostro studio ha evidenziato è che, a differenza da quanto contemplato dalla scala MCS, determinati effetti non sempre avvengono insieme. È questo il caso dell’oscillazione dei lampadari che per terremoti particolarmente piccoli può non accadere, mentre si verifica, per esempio, la vibrazione delle porte.

Quali sono le cause dei principali effetti che si verificano durante un terremoto?

I vari effetti si verificano in conseguenza dell’oscillazione del terreno per il passaggio delle onde sismiche. Queste ultime possono essere di diverso tipo e sono caratterizzate da differenti velocità. Insieme si compongono e, passando sotto i nostri piedi, danno luogo a differenti fenomeni come la vibrazione delle porte e delle finestre, per esempio.

Un fenomeno molto interessante è quello del rombo del terremoto. Questo rumore, avvertito poco prima o in concomitanza dell’evento, è dovuto anche esso all'oscillazione del terreno che si comporta come se fosse un enorme altoparlante al di sotto di noi. L’oscillazione del terreno si trasferisce in questo modo all’aria trasformando l’onda sismica in onda acustica. Questa trasformazione è facilitata da fattori come la presenza di montagne nelle vicinanze.

Per concludere, perché è importante tenere conto di questi effetti?

Tenere conto di questi effetti è molto utile perché ci aiutano a capire la distribuzione dell’intensità dello scuotimento nel territorio. Nonostante i sismometri presenti che ci forniscono queste e altre informazioni, infatti, la distribuzione capillare dei cittadini ci può far scoprire effetti delle onde sismiche che altrimenti avremmo ignorato.

Il lavoro pubblicato a seguito dei nostri studi dimostra quanto siano affidabili le informazioni fornite dai cittadini perché, se utilizzate in grande numero e sottoposte ad analisi statistiche, restituiscono risultati comparabili con le analisi teoriche e degli strumenti. Siamo di fronte, a tutti gli effetti, a un caso di Citizen Science.

Per approfondire:

https://ingvterremoti.com/2020/04/17/effetti-del-terremoto-onde-sismiche-ed-oscillazione-dei-lampadari/

Figura 1. Mappa dell’intensità del terremoto in scala Mercalli-Cancani-Sieberg per il terremoto del centro Italia (Mw=6.5) del 30 ottobre 2016 e per il terremoto di Bergamo (ML=3) del 28 novembre 2015. I dati provengono dall’analisi delle risposte date dai cittadini al questionario di Hai Sentito Il Terremoto. La stella bianca mostra l’epicentro.

Figura 2. Percentuale di osservazione di alcuni effetti durante i due terremoti mostrati in Figura 1. Si nota che durante il forte terremoto i lampadari hanno oscillato (percentuale > 75%) in buona parte della penisola mentre l’effetto acustico è stato avvertito dalla maggior parte delle persone entro 200 km dall’epicentro. Diverso è il caso del piccolo evento in cui praticamente tutti entro una decina di chilometri dall’epicentro hanno avvertito il caratteristico rombo, ma i lampadari hanno oscillato in meno della metà dei casi.