La zona di subduzione della Cascadia è insolitamente tranquilla per una faglia megathrust. Estendendosi per oltre 960 chilometri dal Canada alla California, la faglia segna la convergenza delle placche di Juan de Fuca e nordamericana. Mentre altre zone di subduzione producono sporadiche vibrazioni mentre le placche si sfiorano, la Cascadia mostra pochissima attività sismica, alimentando l’ipotesi che le placche siano unite dall’attrito. La zona di subduzione, a chilometri dalla costa e in profondità sott’acqua, è difficile da osservare. La maggior parte della raccolta dati avviene sulla terraferma, il che limita l’ampiezza e la qualità dei risultati. L’assenza di terremoti complica ulteriormente gli sforzi per comprenderne il comportamento e la struttura.
In un nuovo studio, il primo a monitorare la deformazione in mare aperto per un periodo di tempo prolungato, i ricercatori dell’Università di Washington riferiscono che le placche potrebbero non essere completamente unite.
Sulla base di 13 anni di dati sul movimento del terreno raccolti da sensori in diverse regioni, lo studio mostra che la porzione settentrionale della faglia è bloccata e silenziosa, mentre la regione centrale sembra essere più attiva. Lì, i ricercatori hanno osservato i segni di un terremoto superficiale e lento e hanno rilevato impulsi di fluido che scorre attraverso canali sotterranei, il che potrebbe alleviare la pressione sulla faglia.
I risultati, pubblicati sulla rivista Science Advances, potrebbero modificare le aspettative su come quest’area reagirà a un terremoto di forte intensità. Caratteristiche simili in altri luoghi hanno arrestato una frattura che altrimenti avrebbe potuto continuare lungo l’intera linea di faglia.
“È preliminare, ma pensiamo che i percorsi variabili dei fluidi in Cascadia modificheranno il comportamento dei grandi terremoti sulla faglia“, ha affermato la coautrice Marine Denolle, professoressa associata di scienze della Terra e dello spazio presso l’Università di Washington.
La placca di Juan de Fuca sta avanzando verso la placca nordamericana a una velocità di circa 4 centimetri all’anno. Ma poiché le placche sono unite, questo movimento genera pressione. Alla fine, la tensione che si accumula al confine supererà quella che le placche possono tollerare. Quando alla fine si libereranno, un terremoto si propagherà lungo il confine.
Lo studio
I terremoti megathrust, che si verificano ai confini dove una placca scivola sotto l’altra, scuotono il Pacifico nordoccidentale ogni 500 anni circa. I ricercatori hanno datato l’ultimo al 1700 e le stime suggeriscono una probabilità del 10-15% che l’intera faglia si rompa, producendo un terremoto che potrebbe superare la magnitudo 9, entro i prossimi cinquant’anni. I risultati di questo studio non alterano queste probabilità, ma le dinamiche catturate potrebbero influenzare la gravità dell’eventuale terremoto.
Una recente indagine del fondale marino ha rilevato che la faglia può essere suddivisa in almeno quattro segmenti geologicamente distinti. Ognuno di essi potrebbe essere isolato da una rottura in un’altra regione. In questo studio, i ricercatori hanno esaminato più da vicino due di queste regioni analizzando i dati di tre stazioni di monitoraggio, una vicino all’isola di Vancouver e due al largo della costa dell’Oregon.
“Volevamo comprendere i cambiamenti di deformazione in diverse regioni al largo”, ha affermato l’autore principale Maleen Kidiwela, dottorando in oceanografia presso l’Università di Washington. “Abbiamo utilizzato i sismometri per misurare la variazione della velocità sismica al di sotto di ogni stazione”.
Velocità sismica è un termine usato per descrivere la velocità con cui il rumore ambientale si propaga attraverso un materiale. Poiché la velocità del suono dipende da ciò che attraversa, il monitoraggio della velocità sismica può offrire ai ricercatori una finestra sui processi che si verificano sotto il fondale oceanico. “Quando si compatta qualcosa, ci si può aspettare che le onde sonore lo attraversino più velocemente“, ha affermato Kidiwela.
Il costante aumento della velocità sismica osservato nel sito settentrionale ha suggerito ai ricercatori che la roccia si stava compattando, il che supporta la teoria secondo cui le due placche sono bloccate in posizione.
La regione centrale ha mostrato un andamento diverso. Per due mesi nel 2016, la velocità sismica è diminuita. I ricercatori attribuiscono questo calo a un terremoto lento sul bordo superficiale della placca oceanica che ha alleviato parte della pressione sulla faglia.
Altri cali nella velocità sismica, registrati tra il 2017 e il 2022, sono stati collegati alla dinamica dei fluidi. La subduzione spinge il liquido fuori dalle rocce e lo spinge verso la superficie. Lo studio ha scoperto che altre faglie, perpendicolari alla zona di subduzione, possono fungere da canali per la fuoriuscita del fluido intrappolato.
“Durante una frattura megathrust, uno dei modi in cui un terremoto si propaga è attraverso la pressione del fluido. Se si trova un modo per rilasciare questi fluidi, si potrebbe contribuire a migliorare la stabilità della faglia e potenzialmente influenzare il comportamento della regione durante un terremoto di grande intensità“, ha affermato Kidiwela.
Estraendo dati da soli tre siti, i ricercatori hanno osservato dinamiche complesse che potrebbero essere state trascurate. Lavori futuri amplieranno notevolmente questo sforzo.
“Trovare questo collegamento tra i fluidi che giungono nella zona di subduzione superficiale è piuttosto unico, così come la prova che la faglia non è completamente chiusa“, ha affermato il coautore William Wilcock, professore di oceanografia presso l’Università di Washington e uno degli scienziati coinvolti nell’osservatorio. “Ciò suggerisce che abbiamo bisogno di più strumenti in quella zona, perché potrebbe esserci molto di più in corso di quanto si sia riusciti a comprendere in precedenza”.
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