Le abbondanti piogge possono causare terremoti?
Le abbondanti precipitazioni possono indurre piccoli terremoti
Il 11 novembre 2019, un terremoto con una rottura superficiale molto superficiale (circa 1 km) si è verificato vicino alla città di Montélimar, lungo la valle del Rodano nel sud-est della Francia. Il terremoto ha causato gravi danni nei villaggi di Le Teil e Saint-Thomé, con il crollo parziale di centinaia di antiche case costruite con pietre antiche e danni a siti di patrimonio storico e religioso.
• Le abbondanti precipitazioni possono indurre piccoli terremoti
• Influenza delle precipitazioni sul terremoto: idrosismicità
• Verifica del modello di doppia permeabilità
• Studio della zona con il sistema di tre faglie e la cava di superficie
• Realizzazione di un modello meccanico puro
• Confronto di due possibili fattori scatenanti
• Progetto transdisciplinare di grande originalità
• Ipotesi sulla idrosismicità nel dominio intraplacca
Influenza delle precipitazioni sul terremoto: idrosismicità
Poco dopo, è stata sollevata la questione della possibile influenza di una cava di superficie nelle vicinanze. In contrasto con una visione puramente meccanica, questo studio ha esaminato l’ipotesi di “idrosismicità” sviluppata da John K. Costain (1930–2015), supponendo che questo terremoto sia stato provocato dall’impatto del trasferimento di acqua meteorica dalla superficie del suolo. Abbiamo simulato il ricarico idraulico legato all’infiltrazione di acqua nelle zone di faglia nel decennio precedente al terremoto.
Verifica del modello di doppia permeabilità
È stato verificato mediante un modello di doppia permeabilità che le intersezioni tra due o più faglie erano le zone più probabili di ubicazione dell’ipocentro di un terremoto innescato da un ricarico idraulico. Infine, nello studio, questa sovrappressione idraulica stimata è stata confrontata con l’impatto del trasferimento di tensione dalla superficie del suolo dovuto all’estrazione di rocce dalla cava superficiale per circa due secoli.
Studio della zona con il sistema di tre faglie e la cava di superficie
La zona è stata studiata con il sistema di tre faglie e la cava di superficie vicino al fiume Le Rhône. Due modelli numerici separati (meccanici e idraulici) della stessa geologia strutturale sono stati realizzati dai ricercatori, che hanno lavorato in un programma di ricerca in collaborazione con il proprietario della cava.
Realizzazione di un modello meccanico puro
È stato realizzato un modello meccanico puro per tenere conto non solo dell’evoluzione della topografia della superficie, ma anche della storia dei volumi di rocce scavate dal 1850.
Lo studio si è svolto in due fasi. Da gennaio a dicembre 2020, il primo programma ha coinvolto la costruzione del primo modello geologico 3D dell’area utilizzando due nuove linee sismiche e osservazioni di campo (compresa una nuova interpretazione dei dati InSAR acquisiti attraverso il satellite Sentinel-1). Questo lavoro di combinazione di geologia e geofisica è stato completato con le prime simulazioni idrauliche bidimensionali (2D verticali).
La seconda fase dello studio, da febbraio a maggio 2021, ha confermato e perfezionato i risultati della fase iniziale, in particolare per quanto riguarda la posizione della zona di massima sovrappressione idraulica (all’intersezione del sistema di tre faglie). La migliore stima della sovrappressione in profondità è stata calcolata utilizzando l’umidità del suolo in situ (a 30 cm di profondità) come condizioni superficiali durante il periodo 2015-2019 prima dell’evento sismico.
Confronto di due possibili fattori scatenanti
I due approcci numerici separati condotti dai ricercatori mostrano che l’effetto idraulico è circa 2,5 volte maggiore dell’effetto cumulativo del rilascio di tensione meccanica dovuto alla rimozione di massa dalla cava di superficie. I ricercatori mostrano che, sebbene l’origine tettonica del terremoto di Le Teil non sia in dubbio, potrebbe essere stato innescato da intense piogge nel mese precedente all’evento sismico. Questo studio suggerisce un meccanismo di innesco idraulico rapido in un’intersezione di faglie a poca profondità.
Progetto transdisciplinare di grande originalità
Questo progetto transdisciplinare di grande originalità, che combina geologia, geofisica, geomeccanica, sismologia e idrogeologia, apre un nuovo campo di ricerca sull’idrosismicità nel contesto di una possibile evoluzione della dinamica del ciclo idrologico dovuta al cambiamento climatico.
Ipotesi sulla idrosismicità nel dominio intraplacca
Queste ipotesi sulla idrosismicità nel dominio intraplacca erano già state proposte negli Stati Uniti e in Cina negli ultimi 20 anni; è stato qui confermato in Francia continentale.