Nel mese di aprile del 2010, la Spagna è stata colpita da un terremoto di magnitudo 6.3 sotto la città di Granada. Questo evento sismico ha generato delle onde sismiche inusuali che sono state rilevate dalle stazioni di monitoraggio sia in Spagna che in Marocco. Gli scienziati, dopo anni di studi e ricerche, ritengono di aver finalmente compreso la causa di questi segnali sismici anomali. La spiegazione potrebbe aiutare a comprendere meglio altri fenomeni che si verificano nella regione.
La scoperta degli scienziati
Secondo gli studi condotti da Daoyuan Sun dell’Università di Scienza e Tecnologia della Cina e Meghan S. Miller dell’Università Nazionale Australiana, le forme d’onda del terremoto indicano che una lastra oceanica subdotta è scesa rapidamente nel mantello terrestre e si è completamente capovolta nel processo. Questo ha comportato che l’acqua trasportata sulla sua superficie si trovasse ora al di sotto di essa.
Implicazioni per la comprensione della struttura tettonica
Queste scoperte, sebbene possano sembrare strane, potrebbero aiutare i ricercatori a comprendere meglio la complessa struttura tettonica del punto nel bacino del Mediterraneo occidentale dove convergono l’Africa e l’Eurasia. In particolare, potrebbero gettare nuova luce sulla regione chiamata Rif-Betic-Alboran, che contiene un arco formato dalle catene montuose Betiche in Spagna e dalle catene montuose del Rif in Marocco, nonché il bacino del Mar di Alboran, a est dello Stretto di Gibilterra.
La rilevanza dello studio per i terremoti profondi
Lo studio potrebbe inoltre contribuire alla nostra comprensione dei meccanismi alla base dei rari terremoti profondi che talvolta si verificano a più di 600 chilometri di profondità sotto la regione. Sun e Miller hanno notato che le onde di coda del terremoto – la firma delle vibrazioni residue alla fine di un sismogramma – sono durate insolitamente a lungo dopo il sisma del 2010. Queste vibrazioni sono state rilevate dalle stazioni di monitoraggio in Marocco. Sono stati inoltre rilevati segni di quello che hanno definito una fase di onda P (onda di pressione) “extra” in ritardo – onde che viaggiano più velocemente di altre attraverso la terra e quindi vengono rilevate per prime – che seguivano le normali onde P iniziali catturate dalle stazioni in Spagna.
La curiosità che ha portato alla scoperta
“Inizialmente, non avevamo l’intenzione di comprendere meglio i meccanismi dei terremoti profondi, poiché diversi studi precedenti hanno analizzato bene la fonte. Il nostro intento era semplicemente tracciare le forme d’onda per curiosità, poiché c’è molto da imparare dalle singole forme d’onda quando si prende il tempo di esaminarle attentamente”, ha spiegato Sun. “Dopo averle esaminate, abbiamo osservato questi strani arrivi, inclusa la lunga coda e la fase extra.”
La spiegazione delle onde anomale
Il team ha concluso che la lunga coda e la fase extra dell’onda P sono probabilmente spiegate da uno strato a bassa velocità alla base della lastra subdotta di Alboran. Gli strati a bassa velocità, che rallentano e assorbono le onde sismiche, spesso suggeriscono che le onde hanno attraversato materiale fuso o liquido. Le lastre di subduzione possono contenere uno strato a bassa velocità sulla loro superficie che proviene dall’acqua che portano nel mantello.
“Qui, modellando le forme d’onda dettagliate, siamo in grado di visualizzare lo strato a bassa velocità sotto la superficie della lastra inclinata verso nord-est, a differenza di una normale lastra subdotta con uno strato a bassa velocità sulla parte superiore della superficie della lastra”, ha aggiunto Sun. “Questo strano fenomeno tra la lastra e lo strato a bassa velocità suggerisce il capovolgimento della lastra di Alboran.”
Questo studio è il primo ad affermare che la lastra è stata capovolta, piuttosto che semplicemente in posizione verticale o inclinata in modo ripido.
Lo strato a bassa velocità potrebbe anche spiegare i terremoti profondi intorno alla Spagna. Questo perché indica la presenza di silicati di magnesio idrati, che trasportano acqua a profondità di 600 chilometri. Una volta che questi silicati si disidratano, diventano fragili in un modo che può portare a terremoti profondi.
I silicati idrati possono anche dire ai sismologi di più sulla velocità della subduzione della lastra nella regione. I silicati di magnesio idrati significano che “una notevole quantità di acqua è stata trasportata nella zona di transizione del mantello, indicando una lastra relativamente fredda”, ha notato Sun.
“Considerando un’età relativamente giovane del fondale marino nel Mediterraneo occidentale, affinché la lastra rimanga fredda, la velocità di subduzione deve essere piuttosto veloce, come una velocità moderata di circa 70 millimetri all’anno”, ha aggiunto. “In altre parole, pensiamo che il nostro studio possa offrire un ragionevole limite inferiore della velocità di subduzione in questa regione.”
Il team ritiene che sarebbe utile indagare le forme d’onda sismiche prodotte da terremoti profondi in altri luoghi, come il nord-est della Cina, il Sud America, Sunda-Banda e luoghi come la regione di Fiji-Tonga. Questo aiuterebbe a identificare se sperimentano meccanismi simili. Tuttavia, ciò richiederebbe stazioni sismiche dense dispiegate nelle aree dove si verificano i terremoti, il che è meno probabile che accada.
Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Seismic Record.
