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Il rumore del terremoto

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Seneca descrisse il rumore del terremoto
Seneca descrisse il rumore del terremoto

Fin dall’antichità è noto che tra i possibili effetti del terremoto si annoverano rumori di vario genere: rombi, boati, schiocchi ecc.. Generalmente il rumore è avvertito in concomitanza dello scuotimento, altre volte sembra precederlo di poco. Seneca ne parla nel libro VI (13.5) de Naturales quaestiones: “antequam terra moveatur, solet mugitus audiri”. Oggi sappiamo che il rumore è causato proprio dal passaggio delle onde sismiche.Il terreno si comporta come un enorme altoparlante che si muove sotto i nostri piedi trasferendo le vibrazioni all’aria.  Sono le onde P (le più veloci, quindi quelle che arrivano per prime nel tragitto dall’ipocentro al luogo di osservazione) a essere la causa principale dell’emissione acustica, mentre le più lente onde S sono maggiormente responsabili dello scuotimento del terreno.

Generalmente il terremoto causa rumore nella zona epicentrale anche per sismi di bassa magnitudo. Nelle descrizioni spesso è riferito a un rombo, un tuono, un vento impetuoso,  un’esplosione o anche a un colpo secco di fucile. Oltre alle descrizioni dei testimoni, esistono delle rare registrazioni per lo più casuali e fortuite (vedere http://webshaker.ucsd.edu/soundRecords.html) che dimostrano che i terremoti possono produrre suoni nel campo delle frequenze udibili, solitamente in quelle più basse. La mancanza di una rete di strumenti sensibili a queste frequenze ha tuttavia reso il fenomeno difficile da studiare in modo preciso e sistematico.

Oggi, grazie alla diffusione di internet, il contributo dei cittadini può fornire dei dati molto utili. Infatti da molti anni (dalla fine degli anni ’90) l’INGV gestisce un sito dedicato alla raccolta, l’analisi dei dati e la pubblicazione on-line di mappe e grafici sugli effetti dei terremoti: www.haisentitoilterremoto.it.

Le informazioni, raccolte con un semplice questionario, riguardano anche la percezione di rumori legati al terremoto. Attivo nella veste odierna dal 2007 – e costantemente arricchito e migliorato – il sito ha raccolto oltre mezzo milione di questionari e prodotto mappe (vedere ad esempio la figura 1) e grafici per quasi seimila terremoti, basandosi solamente sul libero contributo dei cittadini, ventimila dei quali iscritti ad una rete permanente di collaboratori (chiunque può farne parte iscrivendosi sul sito e ricevendo informazioni sull’attività sismica in tempo reale: http://www.haisentitoilterremoto.it/subscriber.html).

Figura 1. Terremoto del 20 Maggio 2012, ore 04:03:52, magnitudo 5.9, Pianura Padana Emiliana. La mappa dell'effetto acustico o rombo sismico mostra la distribuzione di questo fenomeno sul territorio. La mappa contiene una legenda (sulla destra): con la stella in colore viola viene indicato l'epicentro strumentale del terremoto, i cerchi colorati mostrano come è stato percepito il rombo durante il sisma in ogni comune (avvertito, avvertito da alcuni e non avvertito). Si può notare che il rumore del terremoto viene comunemente avvertito dai cittadini e che la percezione diminuisce con la distanza dall’epicentro.
Figura 1. Terremoto del 20 Maggio 2012, ore 04:03:52, magnitudo 5.9, Pianura Padana Emiliana. La mappa  mostra la distribuzione dell’effetto acustico sul territorio. Con la stella in colore viola viene indicato l’epicentro del terremoto determinato dalla Rete Sismica INGV, i cerchi colorati mostrano come è stato percepito il rombo durante il sisma in ogni comune (avvertito, avvertito da alcuni e non avvertito). Si può notare che il rumore del terremoto viene comunemente avvertito dai cittadini e che la percezione diminuisce con la distanza dall’epicentro (legenda in alto a destra).

L’analisi statistica di circa 77.000 segnalazioni sul rumore ha mostrato che l’andamento della percezione del rombo rispetto alla distanza dall’epicentro segue una legge di tipo logaritmico, analoga a quella degli altri effetti del terremoto (figura 2).

Figura 2. Percezione del rumore legato al terremoto espressa come percentuale sul totale dei questionari, rispetto alla distanza dall’epicentro (ogni simbolo identifica terremoti in un intervallo specifico di magnitudo). La linea tratteggiata rappresenta l’interpolazione dei valori nell’intervallo di magnitudo ML 5-5.5. La linea a puntini rappresenta l’attenuazione dell’intensità degli effetti dei terremoti in gradi Mercalli-Cancani-Sieberg (MCS) per ML=5.
Figura 2. Percezione del rumore legato al terremoto espressa come percentuale sul totale dei questionari, rispetto alla distanza dall’epicentro (ogni simbolo identifica terremoti in un intervallo specifico di magnitudo). La linea tratteggiata rappresenta l’interpolazione dei valori nell’intervallo di magnitudo ML 5-5.5. La linea a puntini rappresenta l’attenuazione dell’intensità degli effetti dei terremoti in gradi Mercalli-Cancani-Sieberg (MCS) per ML=5.

Questo andamento è influenzato anche dalla magnitudo del terremoto. Per questi motivi è possibile utilizzare anche questo effetto per caratterizzare l’impatto dei terremoti sul territorio. Infatti vi è una correlazione tra l’udibilità e il grado della scala Mercalli osservato in un centro abitato. 

I dati mostrano che il 40% delle persone afferma di aver sentito il rombo prima dell’inizio dello scuotimento. Questa osservazione si spiega con la diversa velocità di propagazione delle onde sismiche: le prime onde che arrivano (onde P) a volte sono più difficili da percepire come vibrazione, rispetto alle più lente onde S, ma possono produrre un suono udibile. E’ questo il motivo per cui gli animali domestici, con l’udito molto più sensibile rispetto all’uomo, talvolta fuggono spaventati pochi secondi prima dell’inizio dello scuotimento.

Per approfondimenti:
Earthquake sound perception, di P. Tosi,P. Sbarra, V. De Rubeis (2012)
GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS, VOL. 39, L24301, 5 PP., doi:10.1029/2012GL054382
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