Terremoti glaciali sempre più frequenti nell’Artico con il cambiamento climatico: lo studio

Nel Nord del globo, è in notevole aumento il potenziale rischio di uno degli eventi naturali più pericolosi: il terremoto. È quanto affermano i ricercatori dell’Università di Oulu in Finlandia e del Geological Survey of Finland, in uno studio pubblicato sulla rivista EGUsphere. Poiché i cambiamenti climatici contribuiscono al verificarsi di molti squilibri ambientali, osservati negli eventi meteorologici estremi, come forti precipitazioni e ondate di freddo, questi casi sismici potrebbero diventare più comuni.

I ricercatori sono rimasti sorpresi dall’importante ruolo che hanno le zone umide e i canali di drenaggio nel dare origine ai terremoti, eventi sismici causati dal rapido congelamento dell’acqua nel suolo. I terremoti glaciali sono più comuni durante le condizioni invernali estreme, quando il terreno umido e privo di neve congela rapidamente. Eventi sismici sono stati segnalati nel nord della Finlandia nel 2016, 2019 e 2022, così come a Chicago nel 2019 e a Ottawa nel 2022, tra gli altri. Le strade e le altre aree libere dalla neve in inverno sono particolarmente vulnerabili e soggette ai terremoti glaciali.

“In precedenza, si pensava che le strade fossero le aree principali a dare luogo ai terremoti da gelo; il nostro nuovo studio non aveva previsto l’importanza delle zone umide e dei canali di drenaggio“, ha detto Elena Kozlovskaya, docente di geofisica applicata presso la Scuola mineraria dell’Università di Oulu. “Abbiamo scoperto che durante l’inverno 2022-2023 le principali fonti dei terremoti glaciali a Oulu, in Finlandia, erano in realtà paludi, zone umide e aree con falde acquifere elevate o altri luoghi in cui si accumula l’acqua”, ha continuato Kozlovskaya.

Quando l’acqua nel terreno, accumulata durante le forti piogge autunnali o lo scioglimento della neve durante inverni sempre più caldi, congela e si espande rapidamente, provoca crepe nel terreno, accompagnate da scosse e boati. Quando si verificano in aree popolate, i criosismi sono facilmente avvertiti dalle persone del luogo e possono essere accompagnati da rumori specifici. I movimenti del suolo durante i criosismi sono paragonabili a quelli di altri eventi sismici, come terremoti più lontani, esplosioni minerarie e vibrazioni prodotte da treni merci. I terremoti glaciali sono un fenomeno noto anche nelle regioni ricche di permafrost.

Lo studio è il primo ad essere stato applicato agli eventi sismici provenienti da zone paludose e umide. Gli scienziati hanno dimostrato che la frattura nel terreno ghiacciato superiore può avere origine se lo spessore dello strato ghiacciato è di circa 5cm o più. Le fratture possono propagarsi in profondità e danneggiare infrastrutture come edifici, scantinati, condutture e strade.

“Con il cambiamento climatico, i rapidi mutamenti nei modelli meteorologici hanno portato i criosismi all’attenzione di un pubblico più ampio e potrebbero diventare più comuni“, ha spiegato Kari Moisio, ricercatore senior dell’Università di Oulu. “Sebbene la loro intensità sia solitamente bassa, una serie di terremoti glaciali relativamente forti a Oulu, nel 2016, che hanno causato la rottura di strade, è stata il punto di partenza della nostra ricerca”, ha proseguito Moisio. “I terremoti glaciali colpiscono le regioni settentrionali a livello internazionale, ma sono stati poco studiati con la strumentazione sismica“, ha aggiunto Moisio.

Di solito, in inverno, il manto nevoso protegge il terreno dal freddo. Quando la neve si scioglie con il mutare delle condizioni atmosferiche, il terreno è esposto al gelo. Per l’inverno 2022-2023, i ricercatori hanno installato due reti stazioni di monitoraggio sismiche nella Finlandia settentrionale, una a Oulu e l’altra a Sodankyla, con lo scopo specifico di registrare i terremoti glaciali. Le reti hanno rilevato segnali sismici e dati sulla temperatura del suolo. Durante alcuni giorni in cui la temperatura dell’aria si è abbassata rapidamente, i residenti locali hanno segnalato ai ricercatori scosse del terreno e suoni insoliti. Queste osservazioni sono state utilizzate per identificare i terremoti glaciali dai dati sismici.

Le condizioni per un terremoto glaciale sono favorevoli quando la temperatura scende a più di -20°C a una velocità di circa un grado all’ora. A Oulu sono molte le zone umide che si trovano vicino alle stazioni sismiche, nei pressi delle aree residenziali, dove sono state rilevate le fonti principali dei terremoti glaciali. A Sodankyla, i terremoti di gelo sono stati causati anche dalla frattura del ghiaccio nel fiume Kitinen. “I terremoti glaciali si sono verificati spesso a gennaio, ma sono possibili anche in altri periodi“, ha sottolineato Moisio. Durante i terremoti da gelo, le onde sismiche di superficie producono elevate accelerazioni del terreno a distanze fino a centinaia di metri. “Le fratture che avvengono nel corso dei terremoti glaciali sembrano propagarsi lungo i canali di drenaggio vicini alle strade e nelle zone umide irrigate“, ha osservato Kozlovskaya.

Le zone umide irrigate e i canali di drenaggio sono abbondantemente distribuiti lungo i pressi delle aree residenziali. Secondo i ricercatori, il ruolo dei canali dovrebbe essere modellato attraverso una tecnica attualmente in fase di sviluppo presso il GTK. “I terremoti glaciali sono stati registrati in due località della Finlandia e sarebbe importante mappare con maggiore precisione la loro frequenza anche in altre aree, cosa che faremo in futuro”, ha concluso Kozlovskaya. Gli ulteriori studi contribuiranno a identificare le aree a rischio di gelate, aiutando così a preparare e proteggere l’ambiente edificato da questo specifico pericolo naturale. I ricercatori dell’Università di Oulu e del GTK mirano a creare un sistema in grado di prevedere i terremoti glaciali sulla base dell’analisi del suolo e dei dati satellitari.