I terremoti spostano le montagne in modi che solo di recente la scienza ha iniziato a comprendere pienamente. Quando la terra trema con violenza, non si limitano a causare danni immediati: innescano una serie di trasformazioni geologiche che durano decenni. Il sisma che colpì la Cina nel 2008 ha rivelato meccanismi sorprendenti su come i movimenti sismici modificano permanentemente il paesaggio montano, alterando fiumi, versanti e l’equilibrio stesso delle catene montuose.
Indice
I terremoti spostano le montagne in un minuto
Il terremoto di Wenchuan del 2008 ha causato frane massive nei Monti Longmen in Cina, riversando enormi quantità di detriti nei fiumi. Uno studio di ricercatori americani e cinesi rivela che il fiume Min ha trasportato sedimenti per oltre un decennio, con il trasporto di fondo cresciuto di venti volte.
La diga di Zipingpu ha permesso di misurare questi flussi, mostrando che gli effetti dei terremoti durano molto più a lungo del previsto. Il materiale in eccesso alza i letti dei fiumi, aumentando il rischio di alluvioni anche anni dopo. Il bilancio tra sollevamento e erosione montano è delicato: finora il fiume ha rimosso solo il 10% dei detriti.
I risultati indicano che i terremoti non solo spostano la terra, ma innescano processi lenti e duraturi che cambiano il paesaggio. Comprendere questi meccanismi aiuta a prevedere i rischi post-sisma e a pianificare ricostruzioni più sicure. Il fenomeno varia in base alla geologia locale, come mostrano differenze con il terremoto nepalese del 2015. La ricerca, pubblicata su Nature, unisce dati di campo e modelli per svelare l’evoluzione del territorio dopo eventi estremi.
Il devastante sisma cinese del 2008
Il 12 maggio 2008 la Cina centrale subì una catastrofe sismica di proporzioni enormi. Un terremoto di magnitudo 7,9 si scatenò nei pressi di Wenchuan, lungo il bordo dell’altopiano tibetano. Il sisma colpì duramente la catena montuosa del Longmen Shan, conosciuta localmente come i Monti della Porta del Dragone.
La catastrofe provocò oltre 69.000 vittime, ma un dato colpisce particolarmente: quasi un terzo di queste morti non derivò direttamente dalle scosse telluriche. Le vittime persero la vita a causa di eventi collegati al terremoto principale, specialmente le oltre 60.000 frane che si abbatterono sui versanti montani nelle ore e nei giorni seguenti il sisma.
La ricerca che svela i movimenti sismici delle montagne
Quasi due decenni dopo quel tragico evento, ricercatori dell’Università della California a Santa Barbara e dell’Università della California del Sud hanno fatto una scoperta incredibile. I loro studi dimostrano che gli effetti di quel terremoto continuano ancora oggi. I detriti rocciosi mossi dal sisma viaggiano tuttora attraverso i corsi d’acqua della regione colpita.
Il gruppo di ricerca ha tracciato il percorso del materiale roccioso trascinato dal fiume Min, documentando come il sisma abbia cambiato completamente il comportamento di quel corso d’acqua. Gli effetti potrebbero protrarsi per molti altri decenni, sollevando interrogativi profondi su come i terremoti spostano le montagne: le costruiscono o le distruggono?
Un corso d’acqua trasformato dai detriti
Nel momento in cui avvenne il sisma, milioni di tonnellate di rocce e terreno si staccarono dai versanti e precipitarono nei fiumi circostanti. Una quantità enorme di detriti finì nel fiume Min, che attraversa la catena del Longmen Shan. Il corso d’acqua si trasformò in un gigantesco sistema di trasporto, trascinando con sé tutto quel materiale roccioso.
Gli specialisti di geologia distinguono due tipi di trasporto fluviale dei sedimenti. Il primo tipo coinvolge particelle sottili che rimangono in sospensione nell’acqua: questi materiali sono relativamente facili da misurare. Il secondo tipo riguarda elementi più pesanti come ghiaia e massi che rotolano o saltellano sul fondale del fiume. Quest’ultimo tipo di trasporto è molto più complesso da monitorare.
Gen Li, professore associato del Dipartimento di Scienze della Terra dell’UC Santa Barbara, ha spiegato che prima del loro lavoro di ricerca, l’attenzione scientifica si concentrava quasi esclusivamente sui sedimenti fini in sospensione. Gli enti di monitoraggio mondiale raccolgono regolarmente informazioni su questi materiali, ma i sedimenti pesanti che viaggiano sul fondo rappresentano una sfida completamente diversa.
Una diga diventa strumento scientifico
Nel 2001 la compagnia elettrica del Sichuan avviò la costruzione della diga di Zipingpu. Il bacino artificiale iniziò a riempirsi nel 2006, posizionandosi a soli 20 chilometri valle rispetto al punto dove il terremoto ebbe origine. Per gli scienziati, la collocazione di quella diga si rivelò una coincidenza straordinaria.
La struttura funzionò come una trappola perfetta per catturare tutti i sedimenti trasportati dal fiume. Subito dopo il sisma, Li e i suoi colleghi, insieme a ricercatori dell’Ufficio Idrologico cinese, iniziarono un monitoraggio sistematico del bacino artificiale.
Esistevano già registrazioni quotidiane dei sedimenti in sospensione, ma mancavano completamente stime del trasporto sul fondo. Per risolvere il problema, il team utilizzò tecnologie sonar per mappare anno dopo anno il fondale del bacino. Ogni nuova campagna di misurazioni aggiungeva informazioni preziose. Con il tempo, i ricercatori riuscirono a calcolare la quantità totale di sedimenti accumulati, utilizzando una formula semplice: il totale meno il materiale in sospensione equivale ai detriti trasportati sul fondo.
Dieci anni di effetti sismici sui movimenti montani
Dopo il terremoto, il volume complessivo di sedimenti trasportati dal fiume Min aumentò di sei volte rispetto ai livelli normali. Ma la vera sorpresa riguardò i materiali pesanti del fondo, che crebbero di venti volte. Un incremento straordinario che va oltre ogni previsione normale.
Solitamente, nei fiumi montani, il trasporto sul fondo rappresenta circa il 20% del totale dei sedimenti. In seguito al sisma di Wenchuan, la percentuale superò il 65%. Josh West, coautore della ricerca, aveva già ipotizzato che i terremoti potessero aumentare drasticamente il trasporto di sedimenti, specialmente per i detriti più pesanti.
La durata dell’effetto ha stupito tutti i ricercatori. Il flusso elevato di materiali non è tornato alla normalità dopo alcuni anni: è rimasto alto per almeno un decennio completo. West ha sottolineato che con i dati raccolti finora non si vede ancora alcun segnale di ritorno ai livelli precedenti al terremoto.
Li ha aggiunto che di solito si pensa che gli effetti sismici durino al massimo qualche anno dopo la scossa principale, ma questi dati dimostrano chiaramente il contrario.
Reazioni a catena innescate dai sismi
La ricerca conferma un’idea sempre più condivisa nella comunità scientifica: il pericolo non termina con la scossa principale. I terremoti possono innescare una serie di eventi a catena, dove un disastro ne genera altri in sequenza.
West ha spiegato che le frane causate dai sismi ne sono un esempio lampante. Quando si preparano le difese contro i disastri naturali, spesso si tende a vederli come eventi isolati, trascurando le conseguenze che si trascinano nel tempo.
In termini pratici, ricostruire troppo velocemente o ricostruire esattamente nello stesso modo e posto può essere molto pericoloso. Il territorio ha subito trasformazioni profonde. I letti fluviali sono più alti, le zone a rischio alluvione si sono modificate. Aree un tempo considerate sicure per le piene decennali potrebbero ora rappresentare un pericolo immediato.
Costruzione o distruzione delle catene montuose
Esiste un dibattito fondamentale su come i terremoti spostano le montagne: le sollevano o le erodono? I sismi sembrano sollevare le catene montuose attraverso i movimenti tettonici, ma allo stesso tempo scatenano frane massive che le consumano.
Li aveva già affrontato la questione in uno studio precedente, utilizzando immagini satellitari per stimare che il terremoto di Wenchuan fece staccare circa tre chilometri cubi di materiale dai Monti Longmen. Una quantità pari a circa metà del trasporto totale di tutti i fiumi del mondo in un anno intero.
Li ha anche calcolato quanto materiale fu spinto verso l’alto dal movimento sismico. Il risultato mostra cifre molto simili tra materiale aggiunto e rimosso. Se la montagna cresce o si riduce dipende da ciò che accade nei processi successivi al terremoto.
Se il fiume riesce a trasportare via rapidamente i detriti, la montagna mantiene la sua altezza. Se invece i detriti si accumulano e intasano il sistema fluviale, inizia un processo di erosione accelerata. Finora, il fiume Min ha rimosso solo il 10% del materiale franato in dieci anni.
West ha commentato che il fatto che il trasporto rimanesse così sostenuto per un decennio è stato di per sé una sorpresa. Prevedere cosa accadrà nei prossimi decenni risulta ancora più complesso, considerando che i bacini idrografici cambiano e i paesaggi si trasformano continuamente.
Meccanismi ancora da chiarire
Li sta ora cercando di capire perché proprio il fiume Min abbia trasportato una quantità così elevata di materiale pesante. Il terremoto di Gorkha del 2015 in Nepal, per esempio, non ha provocato un aumento simile nei fiumi dell’Himalaya. Ciò suggerisce che esistono altri fattori determinanti nel modo in cui i terremoti spostano le montagne.
Il tipo di roccia potrebbe fare la differenza: la composizione geologica, il modo in cui si frantuma e la dimensione dei frammenti prodotti influenzano la quantità di detriti generati. Anche il meccanismo con cui questi frammenti si muovono lungo i corsi d’acqua rimane oggetto di studio approfondito.
Il team di Li sta ora approfondendo questi meccanismi, combinando dati raccolti sul campo con modelli informatici avanzati per comprendere come l’evoluzione del trasporto sedimenti cambia nel tempo. West ha concluso che è molto gratificante essere riusciti a misurare qualcosa che prima era difficile da quantificare, con implicazioni importanti che vanno dai rischi geologici all’evoluzione dei paesaggi nel lungo periodo.
La ricerca completa è stata pubblicata sulla prestigiosa rivista scientifica Nature, aprendo nuove prospettive sulla comprensione di come i movimenti sismici modificano permanentemente la geografia terrestre.
Fonte:
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