Segmentation of the Andaman–Sumatra forearc and implications for great-earthquake rupture

Il fondale oceanico non è un unico guscio solido, ma un puzzle di enormi placche che si scontrano lentamente tra loro. Dove queste placche collidono, una spesso scivola sotto l'altra in un processo chiamato subduzione. Questo sfregamento crea un attrito immenso e accumula energia per secoli, la quale viene infine rilasciata sotto forma di terremoti. Quando questi sismi avvengono sotto l'oceano, possono spostare enormi volumi d'acqua, innescando tsunami che viaggiano attraverso interi oceani. La regione in cui l'Oceano Indiano incontra le isole di Sumatra e il Mar delle Andamane è uno dei luoghi più attivi e pericolosi della Terra. È qui che le placche si muovono con un angolo, o obliquamente, rispetto alla costa. Questo angolo divide il movimento in due parti: una che spinge le placche l'una contro l'altra e un'altra che le fa scivolare lateralmente. Gli scienziati hanno cercato a lungo di capire come questo complesso movimento venga condiviso tra le profonde linee di faglia e la crosta sovrastante, e perché il massiccio terremoto del 2004, che ha ucciso oltre 200.000 persone, si sia comportato in modo così diverso da un'estremità della rottura all'altra.

Per decenni, i ricercatori hanno assunto che l'intero tratto di fondale oceanico, dalla punta meridionale di Sumatra fino alle isole Andamane, agisse come un unico pezzo rigido di crosta. Credevano che il terremoto del 2004 fosse un evento singolo e continuo che aveva spezzato l'intera sezione in un colpo solo. Tuttavia, un nuovo studio condotto da un team di geoscienziati sfida questa visione di lunga data. Combinando misurazioni precise di come il terreno si muove oggi con le direzioni degli scorrimenti di passati terremoti, i ricercatori hanno scoperto che tale assunzione era errata. Hanno scoperto che la crosta in questa regione è in realtà divisa in due pezzi distinti e in movimento, separati da un confine nascosto vicino alle isole Nicobar. Questa scoperta cambia la nostra comprensità della meccanica del disastro del 2004 e rivela una linea di faglia precedentemente trascurata che potrebbe rappresentare una significativa minaccia futura.

Il team ha costruito un modello dettagliato della regione, che si estende dal sud del Myanmar fino a Giava. Hanno inserito nel loro modello informatico due tipi di dati reali: il lento e costante deriva della terra misurato dai satelliti e le direzioni specifiche in cui il terreno si è spostato durante migliaia di terremoti registrati. Il modello funzionava come un risolutore di puzzle, cercando di trovare la disposizione di blocchi in movimento che meglio spiegasse tutte queste osservazioni. I risultati sono stati chiari: un singolo blocco continuo di crosta non poteva adattarsi ai dati. Al contrario, il modello richiedeva una rottura nella crosta vicino alle isole Nicobar, una posizione che gli autori chiamano "Collo di Nicobar" (Nicobar Neck). A sud di questo punto, la crosta si muove in una direzione e a una velocità, mentre a nord della stessa, la crosta si muove diversamente. Il terremoto del 2004 non ha semplicemente spezzato una piastra uniforme; è stato un evento composto che è saltato attraverso questo confine nascosto, rompendo due microplacche distinte che venivano caricate con stress in modi differenti.

Questo confine non è solo un risultato matematico; è supportato da prove fisiche nascoste nella gravità terrestre. I ricercatori hanno analizzato l'attrazione gravitazionale della crosta in quest'area e hanno trovato un punto di bassa densità proprio dove il loro modello collocava il confine. Questa bassa gravità suggerisce che la roccia qui sia meno densa rispetto alle aree circostanti, probabilmente perché fratturata, riempita di fluidi o alterata chimicamente. Funziona come un punto debole, una zona in cui la crosta è meccanicamente più debole e più facile da rompere. Questa debolezza aiuta a spiegare perché il terremoto del 2004 abbia cambiato carattere mentre si spostava verso nord. Nella parte meridionale della rottura, il terreno si è mosso principalmente in linea retta verso la fossa, ma quando la rottura ha attraversato il Collo di Nicobar, il movimento è diventato più laterale e il rilascio di energia è stato meno intenso. Il confine ha agito come un divisore naturale, separando i due comportamenti distinti del terremoto.

Forse la scoperta più sorprendente riguarda una linea di faglia che corre al largo, parallela alla Faglia di Sumatra sulla terraferma. Il modello mostra che questa faglia sottomarina, che i ricercatori chiamano Faglia di Andaman-Nicobar, si muove a una velocità di circa 39 millimetri all'anno. Questo è il doppio della velocità della famosa Faglia di Sumatra sull'isola stessa. Nonostante si muova così velocemente, questa faglia non ha mai prodotto un grande terremoto registrato. Ciò crea un mistero: dove sta andando l'energia? La faglia potrebbe scivolare lentamente e silenziosamente, un processo noto come "creep", che rilascia stress senza scuotere il terreno. In alternativa, il movimento potrebbe essere distribuito su molte piccole crepe non mappate. Oppure, la faglia potrebbe essere bloccata saldamente, accumulando silenziosamente una enorme quantità di deformazione che non è ancora stata rilasciata. Se la faglia è bloccata, rappresenta un pericolo significativo e non caratterizzato. Una rottura improvvisa qui potrebbe generare uno tsunami locale, poiché le acque basse del Mar delle Andamane amplificherebbero gli effetti di qualsiasi movimento verticale.

Le implicazioni di questo studio vanno ben oltre la curiosità accademica. Per anni, i modelli di rischio per questa regione hanno trattato l'intero margine come un'unica unità, assumendo che un terremoto massiccio potesse rompere l'intera lunghezza in una volta sola. Questo nuovo quadro suggerisce che il sistema sia più complesso. L'evento del 2004 non è stato un'anomalia che ha infranto le regole; è stata una dimostrazione di come funziona realmente il sistema, attraversando un confine che era passato inosservato. L'esistenza del Collo di Nicobar significa che lo stress che si accumula a sud non è necessariamente lo stesso che si accumula a nord. Evidenzia inoltre il pericolo della Faglia di Andaman-Nicobar al largo, che trasporta una enorme quantità di movimento ma è stata ampiamente ignorata nella pianificazione della sicurezza. Riconoscendo che questa regione è composta da due parti distinte in movimento, gli scienziati possono ora costruire modelli migliori per prevedere dove potrebbero verificarsi i prossimi grandi terremoti e quanto grandi potrebbero essere. Lo tsunami del 2004 è stata una tragedia che ha rimodellato la nostra comprensione del mondo, ma questa nuova ricerca suggerisce che, anche dopo due decenni, ci sono ancora segreti fondamentali nelle profondità della terra in attesa di essere svelati.