La nuova tecnologia potrebbe salvare milioni di persone dai terremoti

Le placche tettoniche aumentano le tensioni

I terremoti si verificano quando le placche tettoniche della Terra vengono spinte l’una contro l’altra.

La crosta terrestre è composta da otto grandi placche tettoniche e sette placche più piccole, che galleggiano come banchi di ghiaccio sull’oceano. In alcuni punti le piastre vengono premute l’una contro l’altra con grande forza. Questi movimenti creano enormi tensioni nelle zone di confine tra le due placche, che prendono il nome di faglia.

Queste tensioni sono ciò che prima o poi porterà a un terremoto.

L’intensità dei terremoti è determinata dalla cosiddetta scala dei momenti, che ha sostituito la più famosa scala Richter.

Entrambe le scale sono logaritmiche e si basano sul numero 10. Ciò significa che un terremoto di magnitudo 6.0 è dieci volte più forte di un terremoto di magnitudo 5.0, mentre un terremoto di magnitudo 7.0 è 100 volte più forte.

La differenza tra le due scale è che la scala della magnitudo momento riflette direttamente l’energia rilasciata durante un terremoto.

Oggi i terremoti sono considerati una catastrofe naturale che miete il maggior numero di vittime. Le autorità sono migliorate nell’evitare le morti causate da inondazioni e siccità, che in precedenza hanno causato molte vittime. Tuttavia, sempre più persone nelle aree densamente popolate vivono in edifici di cemento di qualità inferiore, che non possono resistere alle scosse sismiche.

Negli ultimi decenni, i geologi hanno mappato attentamente la posizione delle faglie sulla Terra. Pertanto la sfida più grande non è più dove si verificherà il terremoto, ma a che ora.

Gli scienziati sanno che la crosta terrestre prima o poi collasserà, ma determinare esattamente quando ciò accadrà è come prevedere quando un nastro di spaghetti crudi si spezzerà quando viene piegato.

In questo caso la tecnologia può essere utile: tra l’altro, i satelliti dotati di radar possono misurare le variazioni delle differenze di altitudine nel paesaggio nel corso del tempo. Inoltre, i ricevitori GPS su entrambi i lati della faglia possono registrare anche piccoli cambiamenti di posizione.

I terremoti possono essere studiati anche statisticamente. Lungo alcune faglie i terremoti si verificano regolarmente, ad esempio ogni 80 anni. Con l’aiuto di questi dati i ricercatori possono tra l’altro concludere che prima del 2050 a Tokyo esiste un rischio del 98% di un forte terremoto.

Tuttavia, né i satelliti né le statistiche sono sufficientemente accurati da fornire avvertimenti praticamente utili.

La velocità della luce salva vite umane

Ma con l’aiuto della tecnologia moderna, oggi è possibile avvisare di un terremoto più di un minuto prima che si verifichi. In Giappone, questa tecnologia viene utilizzata per frenare in tempo i treni ad alta velocità, in modo che non deragliano e permettano alle persone di cercare riparo.

L’allarme minuto si basa su una rete di migliaia di sensori. I sismometri registrano questi movimenti nella crosta terrestre e, collegandoli a una centrale d’allarme tramite una rete di telefonia mobile o Internet, le autorità approfittano del fatto che le informazioni si muovono molto più velocemente delle onde sismiche.

In Giappone il rischio maggiore di terremoti deriva da un’enorme faglia a est dell’arcipelago, dove la crosta dell’Oceano Pacifico sprofonda nel mantello terrestre.

Quindi, in Giappone, ce n’è uno Ritirato Lunghi cavi dotati di sismometri, che si trovano appena sotto il fondale marino.

Quando si verifica un terremoto lungo la faglia, i sismometri inviano le loro letture attraverso cavi a una velocità di circa 270.000 chilometri al secondo. Ciò significa che l’avviso raggiunge Tokyo nel giro di pochi millisecondi.

Le onde del terremoto viaggiano a una velocità di circa cinque chilometri al secondo, quindi a seconda di dove si trova l’epicentro, possono volerci diversi minuti prima che le scosse arrivino. Se questi minuti vengono utilizzati correttamente, possono salvare vite umane.

Ma poiché un cavo con un solo sismometro sul fondale marino costa circa 120 milioni di corone, è impossibile per i paesi poveri proteggersi come è avvenuto in Giappone.

Ma ora i ricercatori hanno trovato una soluzione più economica.

I cavi in ​​fibra promettono avvisi di prezzo convenienti

L’idea è quella di utilizzare il cavo stesso come sensore piuttosto che i singoli sismometri. Ciò può essere fatto utilizzando il cosiddetto cavo in fibra ottica, che viene utilizzato tra l’altro nelle reti in fibra.

Nel connettore della luce, il filo di rame che si trovava in un cavo vecchio stile è stato sostituito con un sottile filo di vetro. La luce a onde corte, come la luce ultravioletta, passa attraverso il filo di vetro.

I cavi in ​​fibra ottica hanno una resistenza molto bassa, il che significa che quasi tutta la luce passa da un’estremità all’altra. Tuttavia, una piccola percentuale di luce colpisce le irregolarità del cavo e viene riflessa. La quantità di luce riflessa dipende da come è piegato il cavo: verso l’alto, verso il basso o ad angolo.

Nel 2018, i ricercatori hanno utilizzato questo fenomeno per la prima volta Registrati Terremoto subacqueo con cavi in ​​fibra ottica. Quando il terreno trema, il cavo si attorciglia, influenzando la quantità di luce riflessa.

In questo modo un cavo in fibra ottica lungo dieci chilometri potrebbe funzionare come 10.000 sismometri.

La tecnologia è molto promettente Focus del progetto di ricerca Questo principio è attualmente in fase di sperimentazione in un’area fuori dalla Sicilia. Inoltre, i ricercatori svilupperanno un nuovo tipo di cavo in fibra ottica, che può funzionare come un normale cavo dati, ad esempio tra Europa e Africa, e registrare piccoli e piccoli segnali di terremoti.

Ma prima di utilizzare questi avvertimenti, le persone dovrebbero poter cercare rifugio in un luogo sicuro.

Gli smartphone salvano vite

Prima che il terremoto raggiunga Tokyo, i residenti della città ricevono una notifica sui loro cellulari dalle autorità che li invita a cercare rifugio. Ciò significa che devono cercare rifugio in ambienti chiusi, poiché quasi tutti i principali edifici della capitale giapponese sono costruiti per resistere a terremoti molto forti.

L’idea è che gli edifici dovrebbero muoversi con le vibrazioni in modo da non crollare. Ciò può essere ottenuto, tra l’altro, con l’aiuto di giganteschi ammortizzatori, che assorbono l’energia delle vibrazioni.

In molte altre parti del mondo, inclusa la Turchia, il grande pericolo è che gli edifici crollino e seppelliscano le persone. Lì la pena di morte significa rifugiarsi in casa quando arrivano le scosse.

Uno dei motivi per cui il terremoto del febbraio 2023 ha ucciso così tante vite è che è avvenuto di notte, quando le persone dormivano nelle loro case.

Inoltre, molti nuovi edifici sono crollati, anche se avrebbero dovuto restare in piedi. Ciò significa che nei giorni successivi al sisma furono arrestati più di cento imprenditori.

I rischi sono alti anche a Istanbul, in Turchia, dove è probabile che sia imminente un altro violento terremoto. Entro il 2021, il sindaco della città, Ekrem Imamoglu, ha affermato che circa un terzo delle case non sarà in grado di resistere a minacciose scosse.

Tuttavia, demolire e costruire nuove case antisismiche è un progetto ingestibile. I ricercatori turchi vogliono invece creare un sistema di allerta nazionale attraverso la rete di telefonia mobile, che consenta agli abitanti di uscire in tempo dalle case fatiscenti.

Gli studi dimostrano che le persone reagiscono rapidamente agli avvisi sui propri smartphone. Negli Stati Uniti ciò ha portato alla decisione di sviluppare il sistema di allarme ShakeAlert, concepito come il corrispondente sistema giapponese.

ShakeAlert invia i suoi avvisi alle autorità, all’app MyShake e tramite le cosiddette notifiche push, che tutti i nuovi smartphone possono ricevere automaticamente.

Attraverso il monitoraggio della guida luminosa e le notifiche push del telefono cellulare, sono state gettate le basi per avvisi a basso costo in tutto il pianeta. In questo modo si spera che i terremoti tornino a finire in basso nella lista delle catastrofi naturali più mortali.