Quando pensiamo alle maree immaginiamo oceani che salgono e scendono sotto l’influenza gravitazionale della Luna e del Sole. Ma anche la Terra solida si deforma. Crosta e mantello vengono continuamente stirati e compressi dalle cosiddette maree terrestri, producendo minuscole variazioni dello stato di stress delle rocce. Da decenni i sismologi si chiedono se queste oscillazioni possano influenzare anche i terremoti. Ora un nuovo studio propone una spiegazione fisica per un fenomeno già osservato in alcune faglie: perfino una sollecitazione estremamente piccola può favorire lo scorrimento quando il sistema si trova nelle condizioni giuste.
La forza è minuscola rispetto a quella di un terremoto
Il primo elemento sorprendente riguarda le dimensioni del fenomeno. Le variazioni di stress prodotte dalle maree lunisolari sono generalmente dell’ordine di pochi kilopascal, estremamente piccole rispetto agli stress associati ai processi tettonici. Eppure alcune faglie sembrano reagire. La spiegazione non è che Sole e Luna forniscano l’energia necessaria a creare un terremoto dal nulla. L’energia è già accumulata nella crosta a causa dei movimenti tettonici. La marea potrebbe invece comportarsi come una piccolissima spinta aggiuntiva capace, in determinate circostanze, di modificare il momento in cui una faglia già vicina a scivolare libera parte di quell’energia.
Il segreto potrebbe essere una specie di risonanza
I ricercatori hanno utilizzato un modello spring-block, nel quale il comportamento di una faglia viene rappresentato attraverso un blocco collegato a una molla e sottoposto a specifiche leggi di attrito. Hanno quindi applicato perturbazioni periodiche simili a quelle prodotte dalle maree. Il risultato mostra un fenomeno paragonabile alla risonanza: quando il periodo della sollecitazione esterna si combina opportunamente con il tempo caratteristico di risposta della faglia, la velocità dello scorrimento può essere amplificata. È un principio simile a quello di un’altalena: spinte piccole, se applicate con il ritmo giusto, possono produrre oscillazioni molto più grandi.
Non tutte le faglie rispondono nello stesso modo
Ed è proprio questo il punto centrale dello studio. Le maree agiscono sull’intero pianeta, ma i terremoti non si verificano contemporaneamente ovunque. Per ottenere la risposta prevista dal modello, una faglia deve possedere specifiche proprietà di attrito e rigidità ed essere abbastanza vicina a una particolare condizione di stabilità. Le simulazioni mostrano che l’effetto dipende soprattutto dal rapporto tra il periodo della perturbazione e il tempo caratteristico della faglia, oltre che dall’ampiezza della sollecitazione. Una perturbazione identica può quindi essere quasi irrilevante per una faglia e molto più efficace per un’altra.
Gli indizi più chiari arrivano dai terremoti lenti
Il nuovo lavoro riguarda in particolare gli slow earthquakes, o terremoti lenti. A differenza dei terremoti ordinari, che possono liberare energia in pochi secondi, questi eventi producono scorrimenti distribuiti su periodi molto più lunghi e possono risultare impercettibili alle persone. È proprio in alcuni di questi fenomeni che è stata osservata una correlazione particolarmente evidente con le maree. Il modello riesce a produrre sia scorrimenti periodici sia comportamenti temporalmente più complessi e mostra che, aumentando l’intensità relativa della perturbazione, il sistema può passare da eventi lenti a scorrimenti più rapidi.
Anche i grandi terremoti hanno mostrato qualche correlazione
La questione non nasce nel 2026. Uno studio pubblicato su Nature Geoscience aveva analizzato lo stress mareale precedente a grandi terremoti mondiali, compresi quelli di Sumatra del 2004, Maule del 2010 e Tohoku del 2011. Gli autori avevano osservato che terremoti molto grandi tendevano a verificarsi più frequentemente in condizioni di elevato stress mareale, mentre la relazione risultava molto meno evidente per i terremoti piccoli. Altri studi, tuttavia, hanno trovato correlazioni deboli, regionali o dipendenti dal tipo di faglia. Il rapporto tra maree e terremoti ordinari rimane quindi molto più complesso di una semplice relazione causa-effetto.
Questo non significa che la Luna piena predica i terremoti
È la precisazione fondamentale. Sapere che le maree possono modulare lo scorrimento di alcune faglie non significa poter guardare il calendario lunare e prevedere un terremoto. Le sollecitazioni mareali sono piccole, regolari e facilmente calcolabili; ciò che non conosciamo con precisione sufficiente è invece lo stato interno di ogni faglia: quanto stress abbia accumulato, quali siano le sue proprietà di attrito e quanto sia vicina alla rottura. Il nuovo studio è un lavoro teorico basato su modelli numerici, non un sistema di previsione sismica. Gli stessi risultati indicano che la risposta dipende fortemente dalle caratteristiche specifiche della faglia.
Una piccola spinta può rivelare molto su una faglia
La scoperta potrebbe comunque trasformare le maree in una sorta di esperimento naturale permanente. Sole e Luna applicano alla crosta sollecitazioni periodiche di intensità e frequenza conosciute. Osservando come una faglia risponde a queste minuscole variazioni, i sismologi potrebbero ricavare informazioni sulle sue proprietà meccaniche. Gli autori suggeriscono che il confronto tra le correlazioni mareali osservate e quelle previste dal modello potrebbe aiutare a stimare parametri come la resistenza istantanea dell’interfaccia e la distanza caratteristica di scorrimento necessaria perché l’attrito diminuisca. La Luna e il Sole, dunque, non “creano” i terremoti: in alcune faglie già predisposte potrebbero fornire la piccolissima spinta che anticipa uno scorrimento che la tettonica aveva preparato da tempo.