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Sequenza sismica nel Cile settentrionale, aprile 2014

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Il giorno 1 aprile 2014 alle ore 23:46 UTC (1 aprile ore 18:46 cilene; 2 aprile ore 1:46 italiane) è avvenuto un terremoto di magnitudo M 8.2, localizzato dall’USGS al largo delle coste settentrionali del Cile. Nelle ore successive sono stati registrati più di 60 terremoti di magnitudo maggiore di 4.5; il più forte di magnitudo 7.6 è avvenuto alle ore 02:43 UTC. Questa sequenza sismica è stata preceduta da un’altra sequenza iniziata il 16 marzo 2014 con un terremoto di magnitudo 6.4 avvenuto in un’area molto vicina all’epicentro del terremoto del 1 aprile, M 8.2. L’ultimo terremoto forte avvenuto in questa area è quello del 1877 di magnitudo M 8.8.

Epicentri dei terremoti avvenuti nell'ultima settimana al largo delle coste del Cile settentrionale (fonte: USGS).
Epicentri dei terremoti di magnitudo M maggiore di 4.5 avvenuti nell’ultima settimana al largo delle coste del Cile settentrionale (fonte: USGS).

Il terremoto è avvenuto in un’area in cui la crosta oceanica pacifica, appartenente alla cosiddetta Placca di Nazca, sprofonda (subduce) al di sotto della placca continentale sudamericana ad una velocità di 65 mm/anno. La subduzione della crosta oceanica al disotto delle coste sudamericane è all’origine di terremoti dei grandi magnitudo che storicamente hanno colpito in gran numero tutta la fascia costiera del Cile: il terremoto di Maule (M 8.8) che interessò nel 2010 la costa del Cile centrale e causò uno tsunami  e circa 500 vittime (Lorito et al., 2011) e  il catastrofico terremoto del 1960 di magnitudo 9.5, il più grande mai registrato al mondo, che colpì il Cile meridionale.

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Epicentri dei terremoti in Sud America dal 1900 al 2012 (fonte: USGS).

Anche l’INGV ha calcolato la localizzazione di questo terremoto tramite Early-Est (EArthquake  Rapid Location sYstem with Estimation of Tsunamigenesis; Lomax e Michelini, 2009, 2011;  Michelini et al., 2010), un sistema che analizza i sismogrammi in tempo reale e determina alcuni parametri indicativi della possibilità di avere o meno onde di maremoto (“tsunamigenicità” del terremoto). Tale sistema funziona già da alcuni anni su scala globale utilizzando i dati delle reti sismiche di moltissimi Paesi. Al momento, presso la Sala Sismica dell’INGV vengono ricevuti e analizzati in tempo reale i dati di circa 400 stazioni sismiche nel mondo. In pochissimi minuti (tipicamente tra i 3 e i 6 minuti) viene effettuata una prima stima dei parametri di ogni terremoto rilevante che avviene nel mondo. Nella figura che segue mostriamo una schermata del sistema Early-Est in occasione del terremoto cileno del 1 aprile, M8.2.

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Il sistema Early-Est che ha calcolato i parametri del terremoto del Cile del 01/04/2014 alle ore 23.46 UTC. La prima stima della localizzazione e della magnitudo era disponibile dopo circa 6 minuti dal terremoto.

Vista la magnitudo del  terremoto, la profondità ipocentrale, la collocazione dell’epicentro in mare e la valutazione dei parametri tsunamigenici, il terremoto è stato considerato da subito come possibile causa di uno tsunami. Il Pacific Tsunami Warning Center (PTWC) ha diramato immediatamente un avviso di allerta tsunami per il Cile, Perù, Ecuador, Colombia, Panama e Costa Rica.

Nella figura sotto mostra i tempi di propagazione dello tsunami nell’Oceano Pacifico e l’altezza massima prevista, calcolati dal gruppo CAT (Centro Allerta Tsunami) dell’INGV. Poiché i valori in oceano aperto sono molto più bassi di quelli che si osservano sulle coste (dove a causa dell’assottigliamento della massa d’acqua, le onde di tsunami si amplificano notevolmente), il valore massimo nella scala delle ampiezze è stato saturato a 0.2 metri per enfatizzare l’andamento della propagazione dello tsunami in mare aperto. Alcuni mareografi lungo le coste del Cile hanno rilevato altezze massime attorno ai 2 metri (circa 3.5 metri picco-picco).

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Tempi di propagazione dello tsunami (linee nere, in ore) e aletta massimo dell’onda in mare aperto (scala a colori). La stella indica l’epicentro del terremoto di M8.2, il triangolo la boa DART il cui segnale dello tsunami è visibile nella figura successiva.

Le misurazioni effettuate sulle coste del Cile settentrionale e alle boe DART (Deep-ocean Assessment and Reporting of Tsunamis) nel Pacifico confermano che il livello del mare ha subito variazioni rilevanti. La figura successiva mostra la registrazione della boa DART 32402 (linea nera), localizzata di fronte alle coste cilene (vedi figura sopra), dove è possibile osservare variazioni del livello del mare superiore ai 5 cm. La figura sotto mostra anche l’altezza delle onde prevista secondo un modello di faglia ricavato dalla magnitudo e dalla tettonica della zona di subduzione cilena (linea rossa).

Confronto tra altezza del segnale di tsunami prevista dal modello (in rosso) e quella osservata alla boa DART 32402 (fonte: INGV). La posizione è visibile nella figura precedente
Confronto tra altezza del segnale di tsunami prevista dal modello (linea rossa) e quella osservata alla boa DART 32402 (linea nera). La linea verticale verde indica il tempo di arrivo teorico dello tsunami al DART. La posizione del DART è visibile nella figura precedente. Fonte: INGV.

La propagazione delle onde di tsunami è ben raffigurata in questo video del PTWC:

Con il contributo di:
A. Piatanesi, S. Lorito, F. Romano, I. Molinari, R. Tonini (INGV-ROMA1) e F. Bernardi (INGV-CNT).

Referenze

Lomax, A. J., & Michelini, A. (2009). Tsunami early warning using earthquake rupture duration. Geophys. Res. Lett, 36.

Lomax, A., & Michelini, A. (2011). Tsunami early warning using earthquake rupture duration and P-wave dominant period: the importance of length and depth of faulting. Geophysical Journal International, 1–9. doi:10.1111/j.1365-246X.2010.04916.x

Lorito, S., F. Romano, S. Atzori, X. Tong, A. Avallone, J. McCloskey, M. Cocco, E. Boschi and A. Piatanesi (2011): Limited overlap between the seismic gap and coseismic slip of the great 2010 Chile earthquake, Nature Geosci., 4(3), 173-177, doi: 10.1038/NGEO1073.