I tre forti terremoti del 4 marzo 2021 hanno messo alla prova la nuova rete dei DART dell’Oceano Pacifico

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I tre forti terremoti del 4 marzo 2021 hanno messo alla prova la nuova rete dei DART dell’Oceano Pacifico

A cura di Fabrizio Romano con la collaborazione di Stefano Lorito, Lorenzo Cugliari e Alessandro Amato (CAT-INGV).
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Il 4 marzo 2021 sono stati registrati – nel giro di poche ore – tre forti terremoti nella zona di subduzione di Tonga-Kermadec, tra la Nuova Zelanda e l’Arcipelago delle isole Tonga, nell’Oceano Pacifico. Il primo terremoto, di magnitudo Mw7.3, è avvenuto alle 2:27 del mattino (ora locale) a largo di East Cape, Nuova Zelanda, seguito da un secondo terremoto di magnitudo Mw7.4 avvenuto alle 6:41 del mattino a largo di Raoul Island, la maggiore delle isole che compongono l’arcipelago delle Kermadec Islands. Alle 8:28 del mattino è stato registrato il sisma più forte della sequenza, magnitudo Mw8.1, localizzato circa 50 km a est dell’evento delle 06:41. I tre terremoti hanno generato onde di tsunami che, seppur interessando localmente le coste delle isole limitrofe e la Nuova Zelanda, non hanno causato vittime o danni evidenti alle strutture costiere.

(a) Epicentri e meccanismi focali (MF) del terremoto di Raoul Island  (stella e MF rossi) e dei due terremoti precedenti (stelle e MF verdi); i triangoli gialli indicano le posizioni dei mareografi e dei DART utilizzati in questo studio. (b) Le stelle rosa rappresentano gli epicentri dei terremoti precedenti di magnitudo M8+ avvenuti nella stessa area. (c) Le onde di tsunami causate dal terremoto North Cape (Mw 7.3) registrate dal DART NZB, dal terremoto Raoul Island (Mw 7.4) registrate dal DART NZG, e da quello di Raoul Island (Mw 8.1) registrate dal DART NZG. Le stelle rosse indicano l’ampiezza di picco del primo ciclo di onde di tsunami.

I ricercatori del Centro Allerta Tsunami INGV, in collaborazione con i ricercatori dell’Istituto neozelandese GNS e dell’Università di Napoli Federico II, hanno analizzato i segnali registrati da 7 mareografi  e 5 sensori di pressione della nuova rete DART neozelandese (Deep-ocean Assessment and Reporting of Tsunamis, Fry et al., 2020), installata di recente per migliorare la capacità di rilevamento rapido degli tsunami nell’oceano Pacifico sud-occidentale

Questa serie di eventi ha permesso di testare, per la prima volta, la nuova rete di sensori DART, la cui implementazione – per un totale di 12 – è previsto termini nel 2022.

Le linee colorate indicano le faglie associate all’attività sismica nell’Oceano Pacifico sud- occidentale (da Fry et al., 2020). I colori indicano il tempo di rilevamento di uno tsunami generato da un terremoto lungo una di queste faglie usando la rete di boe DART. Il pannello di sinistra mostra i tempi di rilevamento prima dell’installazione della nuova rete DART della Nuova Zelanda. Quello di destra i tempi di rilevamento con la rete completa. I triangoli colorati sono indicano la posizione del DART nuovi (indicati con le lettere) e quelli esistenti (indicati dai numeri).

Lo studio, guidato da Fabrizio Romano (INGV) e recentemente pubblicato dalla rivista scientifica Geophysical Research Letters (https://doi.org/10.1029/2021GL094449), presenta la ricostruzione della sorgente sismica ottenuta utilizzando i segnali registrati dalla rete DART e dai mareografi

a) La distribuzione della dislocazione cosismica del terremoto principale a largo di Raoul Island (Mw8.1), e b) la distribuzione dello spostamento iniziale del mare associato al terremoto. In particolare, la limitata deformazione del fondo del mare ha avuto come conseguenza un limitato impatto dello tsunami lungo le coste nonostante il terremoto avesse avuto una grande magnitudo.

Lo studio ha evidenziato, inoltre, che questi strumenti (le boe DART), collocati in mare aperto e ad alte profondità, costituiscono un mezzo di misura efficace, precoce e diretta degli tsunami, permettendo di emanare allerte per maremoto molto più precise di quelle diramate a partire dalle sole misurazioni delle onde sismiche. La nuova rete DART, una volta ultimata, permetterà di incrementare notevolmente il tempo disponibile per l’evacuazione della popolazione, riducendo i tempi dell’allerta.

La distribuzione delle ampiezze massime dello tsunami nel campo lontano del terremoto principale di Raoul Is. (Mw8.1).

Lo studio, sintetizzato in questo articolo, è stato pubblicato sulla rivista Geophysical Research Letters: Tsunami Source of the 2021 MW 8.1 Raoul Island Earthquake From DART and Tide-Gauge Data Inversion, di F. Romano, A. R. Gusman, W. Power, A. Piatanesi, M. Volpe, A. Scala, S. Lorito.

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