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Vulcani e terremoti (scienze della Terra), Appunti di Scienze della Terra

Scienze della Terra: vulcani e terremoti

Tipologia: Appunti

2020/2021

Caricato il 13/01/2021

Virginia06
Virginia06 🇮🇹

4.5

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VULCANESIMO E MAGMATISMO:
Un vulcano è una frattura della crosta terrestre da cui fuoriesce la lava, ovvero il magma privo
di gas.
Il magma si origina per fusione della roccia, ovvero un sistema eterogeneo di minerali che
possiedono caratteristiche differenti, come per esempio la temperatura di fusione.
Il magma si può formare all’interno della crosta, che è la parte più esterna, o nella parte alta
del mantello, che rappresenta uno strato intermedio tra la crosta e l’astenosfera (una zona
più plastica e meno rigida che presenta circa il 5/6 % di materiali fluidi).
Il magma deriva dalla fusione parziale delle rocce, determinata da aumenti di temperatura,
diminuzione della pressione (che impedisce il passaggio dallo stato solido allo stato liquido) o
dalla penetrazione di fluidi in profondità. Iniziano quindi a formarsi singole goccioline di
magma che tendono a risalire, a causa della minor densità, e ad accumularsi nella camera
magmatica. Quando quest’ultima è piena, la pressione aumenta per poi diminuire quando il
magma comincia a risalire nel camino vulcanico, causando una violenta espansione dei gas
che lo compongono e quindi un’esplosione, che prende il nome di eruzione.
In base alla viscosità (ovvero la resistenza allo scorrimento) il magma si distingue in:
Magma primario (poco silice, bassa viscosità): un magma che deriva dal mantello e che
presenta le seguenti caratteristiche: è femico (o basico), ovvero ricco di minerali che
contengono ferro e magnesio, molto fluido e ha una temperatura di circa 1400-1500 °C.
E’ costituito da minerali la cui temperatura di fusione diminuisce al diminuire della
pressione: quindi salendo tende a rimanere fluido e arriva in superficie ad uno stato
molto liquido.
Magma secondario (molta silice, elevata viscosità): si forma nella crosta ed è sialico,
ovvero è composto da minerali contenenti silicio e alluminio. È ricco di gas, dal
momento che la struttura sialica tende a trattenerli e ha una temperatura di circa 600-
700 °C, quindi è molto più viscoso. Inoltre la sua temperatura di fusione aumenta al
diminuire della pressione, perciò risalendo i minerali solidificano, aumenta la viscosità,
e il magma non riesce a fuoriuscire, solidificando quindi nella crosta.
I frammenti di lava o di roccia che vengono espulsi nell’atmosfera durante l’eruzione:
Se rimangono abbastanza caldi si fondono in rocce piroclastiche o in tufo;
Se si raffreddano prima di toccare il suolo formano prodotti solidi, detti materiali
piroclastici. Possono avere una diversa composizione o dimensione e sono classificati
in:
Polveri;
Ceneri: minuscole particelle di rocce e minerali che si formano durante la fase
esplosiva dell’eruzione: possono rimanere sospese nell’atmosfera per diversi
anni;
Lapilli: piccoli frammenti solidi di lava, che vengono espulsi violentemente dai
vulcani durante eruzioni esplosive;
Bombe vulcaniche: rocce ardenti che si solidificano e che possono essere
scagliate a molti chilometri di distanza dal luogo dell’eruzione.
STRUTTURA: normalmente un vulcano è composto da:
Serbatoio/camera magmatica, una cavità della roccia dove si raccoglie il magma e che
può trovarsi a profondità differenti: se raccoglie un magma più viscoso si trova nella
crosta, se invece raccoglie un magma femico si trova nel mantello;
Camino vulcanico: il condotto che mette in comunicazione la camera magmatica con
l’esterno. Può diramarsi in condotti secondari che giungono all’esterno tramite crateri
avventizi;
Cratere: un’apertura a forma d’imbuto dove fuoriesce il magma;
Edificio vulcanico: la parte visibile del vulcano, che si origina per l’accumulo dei
materiali portati in superficie.
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VULCANESIMO E MAGMATISMO:

Un vulcano è una frattura della crosta terrestre da cui fuoriesce la lava, ovvero il magma privo di gas. Il magma si origina per fusione della roccia, ovvero un sistema eterogeneo di minerali che possiedono caratteristiche differenti, come per esempio la temperatura di fusione. Il magma si può formare all’interno della crosta, che è la parte più esterna, o nella parte alta del mantello, che rappresenta uno strato intermedio tra la crosta e l’astenosfera (una zona più plastica e meno rigida che presenta circa il 5/6 % di materiali fluidi). Il magma deriva dalla fusione parziale delle rocce, determinata da aumenti di temperatura, diminuzione della pressione (che impedisce il passaggio dallo stato solido allo stato liquido) o dalla penetrazione di fluidi in profondità. Iniziano quindi a formarsi singole goccioline di magma che tendono a risalire, a causa della minor densità, e ad accumularsi nella camera magmatica. Quando quest’ultima è piena, la pressione aumenta per poi diminuire quando il magma comincia a risalire nel camino vulcanico, causando una violenta espansione dei gas che lo compongono e quindi un’esplosione, che prende il nome di eruzione. In base alla viscosità (ovvero la resistenza allo scorrimento) il magma si distingue in:  Magma primario (poco silice, bassa viscosità): un magma che deriva dal mantello e che presenta le seguenti caratteristiche: è femico (o basico), ovvero ricco di minerali che contengono ferro e magnesio, molto fluido e ha una temperatura di circa 1400-1500 °C. E’ costituito da minerali la cui temperatura di fusione diminuisce al diminuire della pressione: quindi salendo tende a rimanere fluido e arriva in superficie ad uno stato molto liquido.  Magma secondario (molta silice, elevata viscosità): si forma nella crosta ed è sialico, ovvero è composto da minerali contenenti silicio e alluminio. È ricco di gas, dal momento che la struttura sialica tende a trattenerli e ha una temperatura di circa 600- 700 °C, quindi è molto più viscoso. Inoltre la sua temperatura di fusione aumenta al diminuire della pressione, perciò risalendo i minerali solidificano, aumenta la viscosità, e il magma non riesce a fuoriuscire, solidificando quindi nella crosta. I frammenti di lava o di roccia che vengono espulsi nell’atmosfera durante l’eruzione:  Se rimangono abbastanza caldi si fondono in rocce piroclastiche o in tufo;  Se si raffreddano prima di toccare il suolo formano prodotti solidi, detti materiali piroclastici. Possono avere una diversa composizione o dimensione e sono classificati in:  Polveri;  Ceneri: minuscole particelle di rocce e minerali che si formano durante la fase esplosiva dell’eruzione: possono rimanere sospese nell’atmosfera per diversi anni;  Lapilli: piccoli frammenti solidi di lava, che vengono espulsi violentemente dai vulcani durante eruzioni esplosive;  Bombe vulcaniche: rocce ardenti che si solidificano e che possono essere scagliate a molti chilometri di distanza dal luogo dell’eruzione. STRUTTURA: normalmente un vulcano è composto da:  Serbatoio/camera magmatica, una cavità della roccia dove si raccoglie il magma e che può trovarsi a profondità differenti: se raccoglie un magma più viscoso si trova nella crosta, se invece raccoglie un magma femico si trova nel mantello;  Camino vulcanico: il condotto che mette in comunicazione la camera magmatica con l’esterno. Può diramarsi in condotti secondari che giungono all’esterno tramite crateri avventizi;  Cratere: un’apertura a forma d’imbuto dove fuoriesce il magma;  Edificio vulcanico: la parte visibile del vulcano, che si origina per l’accumulo dei materiali portati in superficie.

I vulcani con magma viscoso presentano un solo cratere e un solo edificio, invece quelli con magma fluido presentano tanti crateri avventizi. ERUZIONE: la fuoriuscita in superficie del materiale magmatico: si verifica quando la pressione esercitata dai gas supera quella esercitata sulla camera magmatica. In base alla loro attività i vulcani possono essere classificati in:  ATTIVI: se hanno eruttato almeno una volta negli ultimi 1000-2000 anni;  QUIESCENTI: se hanno eruttato negli ultimi di 10 000 anni ma si trovano in una fase di riposo;  ESTINTI/SPENTI: vulcani la cui ultima eruzione risale a più di 10000 anni fa. In base alla forma in:  VULCANI A SCUDO: si formano a seguito di eruzioni effusive, caratterizzate dalla fuoriuscita di magma fluido (primario) sotto forma di colate laviche. Alla sommità di questi vulcani si forma spesso una depressione, chiamata caldera, che si genera dal collasso del fondo del vulcano in seguito allo svuotamento della camera magmatica. A volte sul fondo della caldera rimane dell’acqua o un lago di lava fusa, che ribolle (a causa dell’emissione di gas) quando riprende l’attività vulcanica (es. vulcani hawaiani);  VULCANI LINEARI: in cui il condotto è costituito da profonde spaccature della crosta, da cui fuoriesce lava fluida, che si espande formando plateau basaltici, ovvero enormi flussi di lava derivante da magma primario (es. vulcani islandesi);  VULCANI A CONO/STRATOVULCANI: hanno una struttura a strati (stratovulcani) che deriva dal deposito di materiali piroclastici lungo i fianchi. Presentano un’alternanza di attività effusiva, caratterizzata dalla fuoriuscita di colate di lava, e di eruzioni esplosive. Inoltre sono composti da un solo camino perché sono vulcani caratterizzate da lave derivanti da un magma acido, che, essendo molto viscoso, tende ad uscire con esplosioni, spesso così violente da disintegrare parte della montagna (Vesuvio, Etna);  VULCANI SOTTOMARINI: possono presentarsi come semplici spaccature della crosta oceanica da cui fuoriescono magma e gas o come vulcani a scudo o a cono. Sono i vulcani più diffusi sulla Terra e hanno dato origine alle dorsali oceaniche (ovvero catene montuose vulcaniche che si elevano sul fondo degli oceani) e alle isole o agli arcipelaghi di origine magmatica. Esempi sono l’isola di Surtsey, in Islanda, che si è formata negli anni 60 a seguito dell’eruzione di un vulcano sottomarino che presentava una bocca molto vicina alla superficie del mare, il quale ha raffreddato il magma emesso, generando frammenti di rocce e ceneri che si sono compattati a formare l’isola; e l’isola Ferdinandea, nel Canale di Sicilia. Quest’ultima è nata nel 1831 a seguito di un’eruzione simile a quella che ha dato vita all’isola di Surtsey, ovvero un’eruzione sottomarina avvenuta in fondali poco profondi e caratterizzata da grande esplosività. L’isola era contesa da inglesi, francesi e borbonici, che le diedero il nome di “Ferdinandea” in onore di Ferdinando II di Borbone. Tuttavia dopo qualche mese l’isola venne completamente erosa ed è rimasto solamente il Banco di Graham, ovvero una piattaforma rocciosa a 8 metri di profondità che corrisponde alla bocca del vulcano che eruttando ha dato vita all’isola, dove i siciliani hanno situato una targa. Secondo l’INGV l’isola Ferdinandea farebbe parte di un più ampio sistema sottomarino attivo. In base al tipo di eruzione in:  ERUZIONI ESPLOSIVE: sono causate dalla presenza di un magma viscoso (e ricco di gas) che scorre con difficoltà, ostacolando la liberazione dei gas. Questo fa sì che la pressione all’interno del cratere aumenti finchè non si verifica una violenta esplosione, accompagnata dalla fuoriuscita di materiale solido, detto materiale piroclastico, che è spesso bucherellato a causa della lava viscosa, che solidifica lasciando dei buchi nelle zone in cui era presente il gas.. Esistono diversi tipi di materiale piroclastico, che differiscono per dimensioni:  Polveri;

al fatto che la lava, a contatto con l’aria, solidifica prima in superficie, e viene poi plasmata dalla lava sottostante, che continua a scorrere. Spesso le lave basiche fuoriescono attraverso spaccature delle crosta: questo fenomeno è tipico dei vulcani lineari. L’eruzione effusiva è quasi sempre accompagnata da uno scoppiettio, ma vengono emessi scarsi materiali piroclastici. Questo tipo di eruzione è meno pericolosa di quella di tipo esplosivo perché dà alla popolazione il tempo per scappare; CONSEGUENZE DELL’ATTIVITA’ VULCANICA: riguardano in particolare eruzioni di tipo esplosivo:  Solidificazione delle COLATE LAVICHE;  LAHAR: un’enorme colata di fango che si origina quando i prodotti piroclastici incoerenti (ovvero che non si sono solidificati tra loro), che si sono depositati lungo i fianchi del vulcano o nelle vicinanze, vengono trasportati verso la pianura dalla pioggia, originata dalla condensazione del vapore acqueo immesso nell’atmosfera dopo l’eruzione esplosiva. Questo fenomeno può verificarsi anche molti anni dopo in occasione di un’alluvione (es. Sarno, Campania);  GEYSER: è una conseguenza secondaria del fenomeno vulcanico: si verifica quando la camera magmatica si svuota e viene occupata dall’acqua, che, surriscaldatasi, vaporizza e viene emessa sotto forma di regolari spruzzi d’acqua calda.  MAREMOTO (TSUNAMI): oltre che da un terremoto, può essere causato da un’eruzione vulcanica (es. Stromboli) dal momento che parte dei materiali vulcanici cade in mare, generando un’onda anomala;  EMISSIONE DI GAS: è considerata una conseguenza secondaria perché non è contemporanea all’eruzione vulcanica. Possono essere gas di vario tipo, come anidride solforosa, acido solfidrico e anidride carbonica, che è quella più pericolosa, dal momento che, essendo un gas pesante, tende ad accumularsi nelle grotte e può essere mortale. Le grandi quantità di gas e polveri emesse nell’atmosfera possono inoltre causare un abbassamento della temperatura media in vaste regioni (perché riflettono le radiazioni solari), che può verificarsi anche a distanza di molto tempo. Un esempio è rappresentato dall’eruzione esplosiva del 1815 del vulcano Tambora, in Asia, che ha causato l’emissione nell’atmosfera di prodotti piroclastici e di gas, che hanno prodotto un abbassamento della temperatura media mondiale. Infatti il 1816 è conosciuto come “anno senza estate” nonché come un anno di carestia, che ha causato numerose morti. DISTRIBUZIONE DEI VULCANI: la distribuzione dell’attività vulcanica non è omogenea, ma tende a concentrarsi in fasce lunghe e strette dove predomina un solo tipo di vulcanismo: effusivo o esplosivo. Il vulcanismo effusivo tende a manifestarsi in corrispondenza delle dorsali oceaniche o dei punti caldi, ovvero punti isolati all’interno dei continenti e delle piane abissali, che sembrano distribuiti casualmente. Invece il vulcanismo esplosivo è diffuso lungo alcuni margini continentali, spesso fiancheggiati da fosse abissali, ovvero profonde depressioni del fondo oceanico. Il vulcano più pericoloso è il supervulcano Toba, in Indonesia. PERIODICITA’: maggiore è l’esplosività vulcanica, maggiore è il periodo di stasi, necessario per l’accumulo della quantità sufficiente di gas. RISCHIO VULCANICO: la probabilità che le eruzioni vulcaniche danneggino la popolazione relativamente alle perdite umane e ai danni materiali; corrisponde alla moltiplicazione tra (R=PxVxE):  la PERICOLOSITA’ (P): ovvero la capacità del vulcano di modificare l’ambiente intorno a sé;  l’ESPOSIZIONE (E): ovvero quante persone o beni possono essere danneggiati in una determinata area;  VULNERABILITA’ (V): ovvero la propensione a subire danneggiamenti a seguito del fenomeno vulcanico (es. quanto un edificio è ben costruito).

PREVISIONE DELLE ERUZIONI: consiste nel capire dove e quando avverrà un’eruzione vulcanica e di che tipo sarà. Si basa sul riconoscimento di alcuni segnali precursori su cui è possibile formulare delle ipotesi; comprendono:  L’aumento di scosse termiche;  L’emissione improvvisa di gas, e in particolare di anidride carbonica, segnalata nelle aree rurali dalla morte di capre, ovini e animali da cortile, che essendo animali bassi tendono a respirare anidride carbonica, che è un gas pesante altamente tossico;  La variazione della pendenza o dell’altezza del suolo, captata dai satelliti (es. innalzamento/abbassamento dell’acqua nel Macellum di Pozzuoli); In Italia la sorveglianza dei vulcani è coordinata dall’Istituto Nazionale di Vulcanologia, che opera con la Protezione Civile e sezioni dedicate, come l’Osservatorio Vesuviano, e si basa su quattro livelli di allerta:  BASE/VERDE: che prevede una probabilità di eruzione molto bassa: continua ad essere attuata l’osservazione del vulcano e vengono emanati bollettini semestrali;  GIALLA: in cui la probabilità d’eruzione è bassa e il bollettino viene prodotto quotidianamente;  ARANCIONE: in cui la probabilità d’eruzione è media e le informazioni vengono comunicate continuamente;  ROSSA: in cui la probabilità d’eruzione è alta e si manifestano già i fenomeni che segnalano una probabile eruzione. Quando si ritiene che il pericolo sia imminente viene fatta evacuare la popolazione (es. Campi Flegrei, anni 60, falso allarme). Tuttavia non è possibile obbligare le persone ad abbandonare le loro case e in queste situazioni è frequente il fenomeno dello sciacallaggio. PREVENZIONE: consiste nel limitare i danni umani ed economici attraverso studi di pericolosità, riduzione della vulnerabilità, attività di educazione e sensibilizzazione delle popolazioni esposte al rischio vulcanico e stesura di piani di emergenza. In Italia queste attività sono affidate all’INGV e alla Protezione Civile e ad esempio, per quanto riguarda il Vesuvio, che è un vulcano attivo esplosivo, è stato formulato un piano di allontanamento, trasferimento ed accoglienza per le zone più a rischio, identificate come rosse e gialle. È stato infatti ideato un piano di gemellaggio, che prevede che, quando il vulcano starà per eruttare, i cittadini di ogni paese a rischio dovranno dirigersi verso la regione che è stata loro assegnata, con l’aiuto della Protezione Civile. Nel caso invece delle zone rosse sono stati progettati aree di attesa, da cui la popolazione verrà trasferita in punti di prima accoglienza con le rispettive regioni. Anche durante l’eruzione effusiva dell’Etna del 1983 sono state attuate dalla Protezione Civile alcune misure volte a limitare i danni: la colata di lava è stata infatti deviata attraverso cariche esplosive e blocchi di cemento affinchè non travolgesse le case costruite sulle pendici del vulcano, caratterizzate dalla presenza di un terreno molto fertile. VULCANI IN ITALIA: sono concentrati soprattutto nella parte centro-meridionale:  ESTINTI: tra cui Ponza e Ventotene;  ATTIVI: come Stromboli e l’Etna, vulcano a scudo caratterizzato da eruzioni di tipo effusivo con colate di lava molto fluida che possono percorrere anche molti chilometri (ad es. nel 1669 sono giunte fino a Catania); accompagnate da attività esplosive;  QUIESCENTI: tra cui i Campi Flegrei (u.e. 1538), i Colli Albani, Ischia (u.e.: XIV secolo), Vesuvio (ultima eruzione: 1944) , Lipari, Vulcano (stratovulcano con attività esplosiva), Panarea, Isola Ferdinandea e Pantelleria. CAMPI FLEGREI: localizzati nel golfo di Pozzuoli, sono formati da una caldera che prende il nome di Cratere degli Astroni. L’ultima eruzione risale al 1538, quando, in pochi giorni, ha dato vita al Monte Nuovo. Da allora l’attività dei Campi Flegrei è caratterizzata da emissioni effusive di gas, come nella zona della Solfatara, e dal fenomeno del bradisismo, testimoniato dalla presenza, nel Macellum di Pozzuoli, di litodomi, ovvero molluschi che vivono in aree sottoposte alle maree. Inoltre nella zone è

fasi meno violente, dopo le quali i terremoti assestano il materiale depositato. L’imperatore Tito incaricò due ex-consoli di sovrintendere ai lavori di ricostruzione della città e di risolvere i problemi legali. Tuttavia fino al 1700, quando tra il 1738 e il 1784 iniziano gli scavi sotto il regno borbonico, non si seppe nulla delle città sommerse dall’eruzione del Vesuvio: dove c’erano dei cadaveri ed era rimasto il buco gli archeologi hanno colato dei calchi e ne hanno ricavato dei calchi. Invece Ercolano non è stata sommersa dai detriti ma da un lahar: per questo molti tetti sono intatti e i numerosi morti sono dovuti ai tentativi di fuggire via mare, che era particolarmente agitato, e dalla scelta di rifugiarsi nelle grotte, dove la gente morì asfissiata o ustionata, dal momento che il flusso arrivò dal basso. L’eruzione del 1631 fu simile a quella 79 dC: si verificarono diversi segnali premonitori tra cui terremoti, mancanza di acqua nei pozzi, a conferma che c’era movimento nel sottosuolo, l’emissione di versi da parte degli animali domestici, sia per le vibrazioni del terreno, sia per la liberazione di gas dal sottosuolo, la formazione di nuvole di cenere, come quella descritta da Plinio. Da questi segnali l’abate Braccini capì che si trattava di un’eruzioni pliniana. Le conseguenze di quest’ultima furono numerose perdite umane, l’emissione di gas tossici, la disgregazione di parte del vulcano, che si è abbassato di 168 m, la formazione di un lahar e scosse sismiche, che livellarono i residui piroclastici. Dopo l’eruzione del 1631 se ne verificarono altre 50, ma furono più lievi. Inoltre a metà 1800 nacque l’Osservatorio Vesuviano. L’ultima eruzione del Vesuvio risale al 1944, poco dopo l’arrivo a Napoli degli alleati, che subirono un danno maggiore di quello bellico. In quell’occasione l’attività esplosiva fu accompagnata da una colata di lava e per questo fu classificata come eruzione effusiva. Oggi il Vesuvio sembra pronto a una nuova eruzione. TERREMOTO: liberazione improvvisa di una forza accumulata nel tempo, che si libera quando viene superato il carico di rottura. I terremoti possono avere diverse origini, ma solitamente avvengono in seguito ai movimenti delle placche in cui è suddivisa la litosfera (lo strato più esterno della Terra), che causano un accumulo di energia nel sottosuolo (origine tettonica). Ogni placca è delimitata da un margine lungo il quale confina con un’altra placca adiacente; due placche possono essere:  CONVERGENTI: se si spingono l’una contro l’altra e una va in subduzione, ovvero scorre sotto l’altra;  DIVERGENTI: se si spingono reciprocamente;  TRANSCORRENTI: se si sfregano lateralmente. Quando il movimento è convergente o transcorrente, nel sottosuolo si accumula energia che genera i terremoti: secondo la teoria del rimbalzo elastico all’inizio la terra è sottoposta a una DEFORMAZIONE ELASTICA, ovvero, applicando una forza entro un certo limite, si deforma ma una volta annullata riacquista la forma originaria. Se la forza che si applica supera il limite di elasticità si verifica una DEFORMAZIONE PLASTICA, ovvero una deformazione permanente. Inoltre, se viene superato anche il carico di rottura, ovvero il limite di resistenza della roccia, quest’ultima si spezza, liberando energia. Se la forza viene applicata per un breve tempo si verifica una rottura della roccia, invece se viene applicata per lungo tempo si verifica una deformazione plastica. Tuttavia, oltre al tempo, su questi comportamenti influiscono anche la temperatura e la pressione. La frattura delle rocce è detta faglia ed è composta da due blocchi: il tetto, ovvero il blocco che si trova sopra la superficie di faglia, e il letto, ovvero il blocco che si trova sotto. Per rigetto si intende l’entità dello spostamento. Esistono tre tipi di faglia:

  1. FAGLIA DIRETTA: deriva da un movimento divergente: il letto si trova sopra al tetto e si ha una distensione (aumento) della superficie;
  1. FAGLIA INVERSA: deriva da un movimento convergente: il tetto si trova sopra al letto e la zona esterna si riduce, dando origine a una collina o a una zona montuosa. In questi primi due casi il rigetto è verticale;
  2. FAGLIA TRANSCORRENTE: in cui i due blocchi scorrono orizzontalmente in direzione opposta e dal momento che si trovano sullo stesso piano non esiste un tetto e un letto. In questo caso il rigetto è orizzontale. Il punto nel sottosuolo in cui si origina il sisma, ovvero da cui si propagano le onde sismiche, è detto ipocentro: può essere più superficiale, se l’energia sprigionata arriva in superficie quasi intatta ma coinvolge una zona abbastanza limitata, o più profondo, se l’energia che arriva in superficie è minore di quella iniziale ma coinvolge una zona molto più ampia. Invece il punto in superficie che si trova sulla verticale dell’ipocentro è detto epicentro. Esistono due tipi di onde sismiche:  Onde interne o di volume, che si generano nell’ipocentro e si propagano all’interno della Terra in tutte le direzioni; comprendono:  Le ONDE P: sono più veloci e quindi le prime che raggiungono l’epicentro, sono longitudinali (si propagano lateralmente), provocano variazioni di volume tramite compressioni e dilatazioni, si propagano in tutti i mezzi e le particelle vibrano nella direzione di propagazione;  Le ONDE S: sono più lente e quindi le seconde a raggiungere l’epicentro, sono trasversali (ovvero le particelle vibrano in paini perpendicolari alla direzione di propagazione), provocano variazioni di forma e non si propagano nei fluidi);  Sono più pericolose perché sono più lente ma più energetiche. Entrambe le onde cambiano direzione quando incontrano un materiale diverso e generano un boato quando arrivano in superficie.  Onde superficiali, che si propagano dall’epicentro (sono più devastanti); comprendono:  ONDE DI RAYLEIGH, che generano un movimento circolare;  ONDE DI LOVE, che producono una specie di vibrazione. Lo strumento utilizzato per misurare le onde sismiche e registrare i fenomeni sismici è il sismografo. I primi erano chiamati sismoscopi e furono probabilmente inventati dai cinesi: consistevano in un vase intorno al quale c’erano dei draghi con la testa rivolta verso il basso, che occupavano i punti cardinali della rosa dei venti. Quando si verificava un terremoto il pendolo presente nel vaso oscillava e faceva cadere dal drago la biglia che corrispondeva alla direzione del sisma. I sismografi moderni registrano un grafico, detto sismogramma, e sono composti da un supporto, un’asta, una pallina con al fondo un pennino e un rotolo di carta che ruota con la stessa velocità della Terra: se non si registrano vibrazioni il pennino è dritto, se invece le registra disegna delle curve. In realtà il pennino non è sempre dritto quando non ci sono onde sismiche perché la sua attività è influenzata da fattori esterni come il traffico. Inoltre registra l'entità delle oscillazioni e l’intervallo di tempo che intercorre tra l’arrivo delle onde P e quello delle onde S, che permette di riconoscere le fasi del sisma, che sono:  La fase di quiete;  L’arrivo delle onde P alla stazione;  L’intervallo che intercorre tra l’arrivo delle onde P e quello delle onde S;  L’arrivo delle onde S alla stazione;  L’arrivo delle onde L. Se la stazione sismica si trova vicino all’epicentro le onde P e S arrivano contemporaneamente, al contrario più si trova lontana, più aumenta l’intervallo di tempo che intercorre tra l’arrivo delle onde P e quello delle onde S. Ogni terremoto viene registrato dalle stazioni sismiche di tutto il mondo ma per individuare l’epicentro ne sono necessarie tre e si utilizza la parte del sismogramma in si leggono solo le onde P (indica ritardo onde S rispetto onde P).

 Danni possono essere provocati da più fattori come l’amplificazione delle onde sismiche o il fenomeno della liquefazione. Quest’ultimo consiste nella perdita di resistenza di terreni saturi d’acqua per effetto dell’accumulo di pressione causato da un sisma: dipende dal tipo di terreno: se è incoerente, ovvero caratterizzato da una bassa coesione tra i componenti, si liquefa quando arriva l’onda sismica.  Deformazioni permanenti del territorio, come per esempio la formazione di faglie;  TSUNAMI (maremoto): fenomeno che si verifica quando l’epicentro del terremoto si trova sotto l’acqua: si formano onde sempre più alte con la diminuzione dell’altezza, ma l’energia viene conservata. Quindi vicino alle coste si formano onde altissime , che possono raggiungere i 30 metri di altezza. Tuttavia prima di ogni tsunami l’acqua si ritira: è un segnale premonitore inconfondibile, che permette alla popolazione di scappare. Lo tsunami più devastante fu quello di Sumatra (2009). PREVENZIONE: consiste nel limitare i danni dei fenomeni sismici attraverso l’edilizia e gli interventi di ristrutturazione antisismica e l’educazione della popolazione. In Italia è operata dall’INGV. Sulla base dell’intensità e della frequenza dei terremoti passati l’Italia è suddivisa in zone a rischio sismico. In ogni caso è necessario che la popolazione sia a conoscenza delle misure da adottare in caso di terremoto.  Bisogna cercare riparo, ad esempio sotto il tavolo, in modo da ripararsi dalla caduta di oggetti e proteggere la testa e il midollo spinale;  Non bisogna scappare, ma aspettare che la scossa finisca e uscire senza correre, utilizzando le scale e non l’ascensore e ricordandosi di indossare le scarpe;  Bisogna chiudere gli interruttori;  Una volta usciti dall’edificio non bisogna sostare sotto i balconi, intasare le strade che devono essere tenute libere per i mezzi di soccorso, o telefonare: infatti così facendo si intasano le linee telefoniche impedendo a chi ha bisogno di aiuto di chiamare i soccorsi. PERICOLOSITA’: è la probabilità che un evento colpisca una certa zona in un certo intervallo di tempo (in questo caso un terremoto). A differenza del rischio non si può ridurre. RISCHIO: è una stima dei danni che un evento (qui un terremoto) potrebbe produrre in una determinata area: può essere ridotto. Il rischio sismico è rappresentato dalla moltiplicazione tra tre fattori:  PERICOLOSITA’ SISMICA (P): propensione di un sito ad essere colpito da forti terremoti (non può essere ridotta perché dipende da forze geodinamiche);  VULNERABILITA’ SISMICA (V): propensione a subire danni: possibilità che le persone muoiano, che i soccorsi non riesca a raggiungere i luoghi colpiti e che gli edifici vengano danneggiati;  ESPOSIZIONE SISMICA (E): consiste nella propensione di subire un danno economico, ai beni culturali e perdita di vite umane, dipende da più fattori, come il tipo di economia e le tendenze culturali. In Italia la pericolosità è media ma la vulnerabilità (per fragilità industriale, edilizia e dei servizi) e l’esposizione (per densità abitativa e presenza di patrimonio culturale) sono alte; al contrario in Giappone la pericolosità e l’esposizione (per l’economia avanzata che contraddistingue la nazione) sono alte ma la vulnerabilità è bassa. Infatti l’unico modo per ridurre il rischio sismico è ridurre la vulnerabilità mettendo in atto misure di prevenzione (studi geologici e geofisici, edilizia antisismica, educazione di massa). Ad esempio, al fine di limitare il più possibile i danni, sono state attuate metodologie di “Early Warning” (EW): consiste nel lanciare l’allarme quando il terremoto è già iniziato al fine di interrompere attività pericolose poco prima delle onde distruttive, riducendo così l’esposizione (es. interrompere interventi chirurgici, rallentare treni,..). In Giappone l’EW è operativo dal 2009 ed è in grado di stabilire molto rapidamente l’intensità del terremoto e di avvisare la popolazione. Perché sia funzionale questo sistema richiede una rete di informazione che raggiunga tutti, una grande efficienza e una buona educazione del popolo. Bisogna però considerare che, a differenza dell’Italia, in Giappone vige un articolo legislativo che stabilisce la responsabilità e l’obbligo di

emettere l’allerta per il pubblico secondo una procedura che esonera dall’accusa di procurato allarme. In Italia, più precisamente in Campania, il sistema di EW è connesso alla rete ISNet, che è in grado di localizzare in 5-6 s l’epicentro del terremoto ,identificare la magnitudo e la profondità dell’ipocentro; tuttavia non si sa chi abbia il titolo per lanciare l’allarme e non c’è una normativa che esenti dal reato di procurato allarme. TERREMOTI IN ITALIA: l’Italia è frequentemente soggetta a fenomeni sismici a causa della sua conformazione geologica: si trova infatti al margine di convergenza tra la placca africana e quella eurasiatica, che si schiacciano una contro l’altra accumulando energia, sprigionata attraverso i terremoti. Le zone di maggior sismicità si concentrano nella regione appenninica, nel Sud Italia e in Friuli. I terremoti più significativi avvenuti in Italia tra il XX e il XXI secolo solo:  MESSINA (1908): che portò alla distruzione di Messina e Reggio Calabria. Durante il terremoto si verificò anche uno tsunami;  BELICE (Sicilia, 1968): a Gibellina, l’epicentro del terremoto, si raggiunse il decimo grado della scala Mercalli. La città fu completamente distrutta e venne ricostruita da un’altra parte con il nome di Gibellina Nuova. Inoltre, i sussidi statali tardarono ad arrivare o furono comunque insufficienti e la gente continuò a vivere nei container per 40 anni;  FRIULI (6 maggio 1976): venne registrata una magnitudo di 6,5. L’evento causò morte e distruzione, tuttavia portò all’istituzione della rete di rilevazione nazionale e alla diffusione del Modello Friuli. Con Modello Friuli si intende il processo di ricostruzione e di gestione dell’emergenza attuato dopo il terremoto del 1976: prevede una partecipazione attiva della popolazione, che in pochi mesi riuscì a ricostruire le fabbriche, le case e le chiese andate distrutte.  IRPINIA (1980): la scossa, di magnitudo 6,8, durò 1 minuto e 20 e distrusse 36 paesi tra la Basilicata e la Campania. Vicino all’epicentro si raggiunse il decimo grado della scala Mercalli. In quest’occasione cambia anche l’approccio delle autorità al dolore della popolazione: si recano infatti sul luogo sia Papa Giovanni Paolo II sia il presidente Pertini, che manifestò la sua indignazione per la mancanza di tempestività dei soccorsi. Da questa tragedia nacque la Protezione Civile;  COLFIORITO (Assisi, 26 settembre 1997): fu il primo terremoto filmato dai giornalisti e fu insolito perché la zona era solitamente soggetta a una sola scossa, mentre in questa occasione se ne verificarono due. Era già noto che la zona fosse frequentemente soggetta a sismi, come attestato dal dipinto di Giotto nella Basilica di San Francesco che rappresenta San Francesco che soccorre i terremotati. La scossa influenzò il crollo della volta della Basilica, che però avvenne per motivi dolosi: erano infatti state lasciate delle macerie dopo un restauro tra la volta e il tetto. Oggi la volta è stata ricostruita e sono state poste delle molle tra il tetto e la volta in modo che in occasione del prossimo terremoto la volta oscilli ma non crolli;  L’AQUILA (2009): fu registrata una magnitudo di 5,9 e nell’ipocentro si raggiunse l’8- grado della scala Mercalli. Tuttavia la maggior parte dei crolli non furono casati dal sisma ma furono di carattere doloso. Inoltre intervenne largamente la mafia nel processo di ricostruzione;  CENTRO ITALIA (2016): fu particolare perché si verificò uno sciame sismico lunghissimo e le scosse sono andate avanti per mesi. TERREMOTI NEL MONDO:  Izmit, Turchia, 1999: pur essendo stato previsto non si è riusciti a evitare migliaia di morti;  Tsunami di Sumatra (2009): si registrò la magnitudo più alta di sempre (9,3) e fu così violento da spostare l’asse della Terra. Le vittime furono migliaia e l’energia sprigionata fu un milione e mezzo di volte maggiore della somma delle energie liberate dalle bombe lanciate su Hiroshima e Nagasaki. Lo tsunami colpì l’India, l’Indonesia, lo Sri