Generalità sui terremoti: ipocentro, epicentro, magnitudo

Classificazione dei terremoti

Esistono essenzialmente due grandi tipologie di terremoti o sismi: terremoti tettonici e terremoti vulcanici. I primi sono prodotti dalla frattura di rocce sottoposte a stress nelle aree di contatto delle zolle tettoniche in cui è suddivisa la crosta terrestre mentre i secondi sono collegati ai movimenti dei magmi sia all’interno delle camere magmatiche che durante la risalita precedente alla eruzione. I terremoti vulcanici solitamente si verificano a profondità abbastanza modeste e sono caratterizzati da una distribuzione degli ipocentri concentrica rispetto al cratere vulcanico e da basse magnitudo.

I parametri fondamentali di un terremoto: ipocentro ed epicentro

Ma cosa intendiamo quando parliamo di ipocentro, epicentro, magnitudo? L’ipocentro è il volume di terreno interno alla Terra, idealmente ridotto ad un punto, in cui si origina il terremoto: la sua proiezione lungo la verticale sulla superficie terrestre determina l’individuazione dell’epicentro. E’ intuitivo, quindi, che la distanza epicentrale è quella che separa un dato punto (stazione di misura, centro abitato, ecc.) dall’epicentro stesso: in prima approssimazione, maggiore sarà tale distanza, minori saranno gli effetti del sisma sulle opere umane e sul paesaggio naturale, anche se non mancano le eccezioni come nel terremoto che ha colpito l’Irpinia nel 1980 (per questo motivo sono fondamentali gli studi di microzonazione sismica: in determinate condizioni geologiche le onde sismiche subiscono una amplificazione).

E’ quindi fondamentale la conoscenza della geologia di un’area al fine di una efficace difesa dai terremoti: le caratteristiche meccaniche delle rocce sono elementi importantissimi nella trasmissione delle onde sismiche ed aspetti geologici quali la presenza di eteropie di facies (contatti tra rocce diverse sia lungo la verticale che l’orizzontale), di falde acquifere e di sabbie poco addensate, costituiscono “dettagli” che possono far sì che in aree anche vicinissime lo stesso sisma si manifesti in maniera sostanzialmente differente.

Sia la geologia che la cronaca ormai quotidiana ci testimoniano che un Paese geologicamente giovane come l’Italia e con le catene montuose, anche molto importanti, così vicine al mare racchiuda quanto di più rischioso la natura, se sottovalutata, ci possa riservare: diversi vulcani attivi e ad alta pericolosità (uno su tutti: il Vesuvio!), intensa attività sismica, elevato rischio frana ed alluvionale. In poche parole, una bomba ad orologeria che non manca, periodicamente, di esplodere e lasciare dietro di sé morte e distruzione.

Sintetizzando, possiamo quindi riassumere le principali definizioni che ci interessano per la comprensione dei fenomeni sismici:

IPOCENTRO: il volume di roccia interno alla Terra, idealmente ridotto ad un punto, in cui si origina il terremoto;

EPICENTRO: proiezione lungo la verticale sulla superficie terrestre dell’ipocentro

DISTANZA EPICENTRALE: distanza dall’epicentro di un dato punto (stazione di misura, centro abitato, ecc.)

Come si misura la forza di un terremoto: scala Mercalli, magnitudo, energia

Vi sono essenzialmente due sistemi per rappresentare un terremoto e poterlo confrontare con gli altri: uno è basato sugli effetti che questo produce sul territorio, comprendente anche le costruzioni umane, ed uno invece che considera una caratteristica intrinseca al terremoto stesso, l’energia liberata, misurata mediante appositi strumenti e formule matematiche, e che quindi non dipende da quanti danni provoca nella sua propagazione. Attualmente viene utilizzato solo il secondo metodo che utilizza la magnitudo, ma è bene conoscere anche la prima metodologia soprattutto per lo studio di terremoti storici per i quali non esistono registrazioni strumentali.

L’intensità macrosismica è definita tramite l’utilizzo delle scale, come la scala Mercalli – Cancani – Seaborg (MCS). Come detto, queste sono costruite in funzione degli effetti provocati, sono quindi impossibili da utilizzare in aree deserte. Tale intensità decresce, generalmente (ma non trattasi di una regola matematica, per quanto detto sopra), allontanandosi dall’epicentro.

L’energia è invece espressa tramite il concetto di magnitudo, introdotta dal sismologo Richter. E’ erroneo, però, parlare di scala Richter, in quanto una scala prevede un gradino iniziale ed uno finale, cosa che invece non è contemplata in questo metodo di misura (teoricamente non sono posti limiti né minimi, anche negativi, né massimi ai valori di magnitudo)! E’ altresì erroneo cercare di comparare magnitudo ed intensità. E, cosa più importante, la magnitudo di un terremoto è indipendente dalla distanza epicentrale ma è altresì ovvio che un terremoto di magnitudo 7 avrà effetti diversi ad un chilometro dall’epicentro rispetto ad un’area posta a 100 chilometri dallo stesso.

La magnitudo, in sintesi, è il logaritmo in base 10 della massima ampiezza della traccia (in micron) registrata da un sismografo standard posto a 100 km dall’epicentro del terremoto. Per il calcolo della magnitudo a distanze diverse da 100 km è necessario conoscere la modalità di attenuazione delle onde sismiche. Sismografi particolarmente sensibili possono registrare anche magnitudo pari a -3. Spesso su alcuni canali si leggono affermazioni, prive di alcun fondamento, circa l’artificiosa modifica, al ribasso, del valore della magnitudo di un terremoto da parte di non meglio precisate istituzioni per fini francamente incomprensibili: l’equivoco probabilmente risiede nel fatto che la magnitudo può essere misurata in diversi modi che, per terremoti importanti, restituiscono valori anche piuttosto differenti. In particolare, e senza entrare in dettagli, la magnitudo Richter è la più veloce da determinare ed è il primo valore che viene emesso dall’Istituto nazionale di geofisica e vulcanologia: ma, come detto, per terremoti importanti il calcolo viene affinato con la determinazione della magnitudo del momento sismico, più precisa ma che richiede tempi ed elaborazioni maggiori. Questo secondo dato viene emesso circa trenta minuti dopo il terremoto e probabilmente genera le visioni complottiste ai più note.

Dal valore della magnitudo è possibile ricavare una stima dell’energia liberata da un terremoto: si consideri che ogni anno i terremoti sulla Terra liberano circa 1026 erg.

A titolo di confronto si consideri che la bomba atomica sganciata su Hiroshima liberò circa 1023 erg!

Per approfondire