La faglia di Gofar nell’Oceano Pacifico genera terremoti di Md 6 ogni 5-6 anni: le zone di barriera

Lungo la faglia sottomarina di Gofar – faglia trasforme della Dorsale del Pacifico orientale, situata a grande profondità al largo dell'Ecuador – la placca del Pacifico e quella di Nazca scorrono lateralmente l’una rispetto all’altra a una velocità di circa 14 centimetri all’anno. A differenza di gran parte delle faglie terrestri, imprevedibili e irregolari, la faglia di Gofar genera terremoti di magnitudo circa 6.0 ogni 5 o 6 anni, con rotture che iniziano e finiscono quasi sempre nei medesimi punti.

Per oltre 30 anni geofisici e sismologi hanno osservato questo fenomeno senza riuscire a spiegarne appieno il meccanismo fisico. Oggi, una ricerca guidata dall’Indiana University Bloomington – realizzata in collaborazione con la Woods Hole Oceanographic Institution, la Scripps Institution of Oceanography dell’Università della California di San Diego, lo U.S. Geological Survey, il Boston College, l’Università del Delaware, la Western Washington University, l’Università del New Hampshire e la McGill University – ha chiarito i meccanismi alla base di questa sorprendente regolarità. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Science.

Perché i terremoti di Gofar si ripetono ciclicamente: lo studio

Analizzando i dati raccolti dai sismometri installati sul fondale oceanico, i ricercatori si sono concentrati sui tratti di faglia compresi tra i principali segmenti di rottura, le cosiddette “zone di barriera”. In queste aree la faglia si divide in più rami, separati da piccoli disallineamenti laterali di alcune centinaia di metri. Le rocce sono inoltre fortemente fratturate e porose, una condizione che favorisce la penetrazione dell’acqua marina in profondità lungo la faglia. Quando un terremoto di magnitudo 6 si innesca in uno dei segmenti bloccati, la rottura si propaga fino a raggiungere queste zone di barriera. Qui la deformazione delle rocce sature di fluidi provoca una brusca diminuzione della pressione nei pori, aumentando temporaneamente la resistenza della faglia e contribuendo così a frenare la propagazione della rottura e a limitarne l’estensione. I dati hanno inoltre mostrato un comportamento ricorrente: nei giorni e nelle settimane che precedono i terremoti principali, le zone di barriera sono interessate da un’intensa microsismicità, mentre subito dopo la scossa entrano in una fase di silenzio sismico quasi assoluto. Lo stesso schema è stato osservato in due diversi segmenti della faglia, analizzati a dodici anni di distanza.

Sapevamo da tempo dell'esistenza di queste barriere, ma la domanda è sempre stata: di cosa sono fatte e perché riescono ad arrestare i terremoti con tanta regolarità, ciclo dopo ciclo?

ha dichiarato la sismologa Jianhua Gong, prima autrice dello studio e Assistant Professor of Earth and Atmospheric Sciences presso l'Indiana University Bloomington.

I ricercatori hanno dunque osservato che queste zone di barriera mantengono nel tempo caratteristiche strutturali tali da arrestare ripetutamente la propagazione delle rotture. È proprio la persistenza di questi ostacoli lungo la faglia a spiegare perché i terremoti di Gofar tendano a interrompersi negli stessi punti e a raggiungere, ciclo dopo ciclo, magnitudo simili, intorno a 6. Negli ultimi trent’anni, le due barriere analizzate avrebbero contribuito ad arrestare circa 15 terremoti di questa intensità.

Un laboratorio naturale per comprendere i terremoti continentali

Sebbene la faglia di Gofar si trovi lontano dalle coste abitate e i suoi terremoti non rappresentino un pericolo diretto per la popolazione, i risultati dello studio hanno implicazioni più ampie. Faglie trasformi oceaniche simili sono diffuse sui fondali di tutto il mondo e producono terremoti che, nonostante le condizioni geologiche, tendono a non superare determinate magnitudo. Secondo i ricercatori, zone di barriera analoghe a quelle individuate a Gofar potrebbero essere comuni lungo queste faglie e contribuire a limitare l’estensione delle rotture attraverso la combinazione tra geometria complessa, elevata fratturazione delle rocce e infiltrazione di acqua marina. Comprendere meglio questi meccanismi potrebbe quindi aiutare a perfezionare i modelli utilizzati per descrivere la propagazione dei terremoti e valutare il rischio sismico lungo le faglie sottomarine, comprese quelle prossime alle aree costiere densamente popolate.

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