Prevedere eventi sismici è ormai una necessità: la fibra ottica potrebbe aiutare.

L’Italia è uno dei Paesi a maggiore rischio sismico di tutto il Mediterraneo: a causa della sua posizione, proprio al centro della zona di convergenza fra l’area africana e quella euroasiatica, è infatti sottoposta a forti spinte che causano l’accavallamento dei blocchi terrestri. Non stupisce, quindi, sapere che fra il 1985 e il 2014, in soli trent’anni, si siano verificati più di 190.000 eventi sismici in tutta la penisola e nei Paesi confinanti.

Sebbene solo quarantacinque di questi abbiano avuto una magnitudo pari o superiore a 5.0, la possibilità di prevedere i terremoti resta da sempre uno degli obiettivi dei geologi. Con scosse in grado di causare disastri come quelli avvenuti in Abruzzo nel 2009 e in Emilia Romagna nel 2012, la capacità di creare un sistema di allerta efficace è ormai diventata una necessità. Diversi sono i metodi già testati per il raggiungimento dell’obiettivo: tra questi, l’utilizzo dei cavi in fibra ottica, in grado di rilevare gli eventi sismici.

La fibra ottica può monitorare i terremoti: i test lo confermano

Risalgono al 2017 i primi esperimenti relativi all’efficacia della fibra ottica nel rilevamento dell’attività sismica: grazie all’utilizzo di un tracciato di 4.800 metri, un gruppo di ricerca dell’Università di Stanford, guidato dall’italiano Biondo Biondi, ha potuto registrare ben 800 terremoti. Attraverso l’analisi dei dati ricavati dall’esperimento, il team è stato in grado di verificare la direzione e l’intensità degli eventi sismici.

Anche nel 2019 si è tenuto un esperimento legato all’utilizzo della fibra ottica per rilevare i terremoti: tenuto da un team di ricercatori dell’Università di Berkeley, in California, il test ha visto come protagonisti 20 chilometri di cavi sottomarini a fibre ottiche, che, per l’occasione, sono stati “promossi” a sensori sismici. Durante i quattro giorni di osservazione, i ricercatori, guidati da Nathaniel Lindsey, sono riusciti a registrare un terremoto di magnitudo 3.5. Ciò è stato possibile grazie all’utilizzo di una particolare tecnica che ha permesso ai cavi di inviare informazioni tramite degli impulsi di luce, che segnalavano anche i movimenti più lievi.

Di solito sono i sismografi a rilevare i terremoti, ma il loro costo è molto elevato

Al giorno d’oggi, sono i sismografi a monitorare i vari movimenti sismici. Questo metodo, però, oltre che ad essere costoso, ha anche una portata piuttosto limitata. La fibra ottica, invece, come spiega Biondi all’agenzia di stampa AGI “si comporta come un sensore e la sua installazione costa meno di un dollaro. Non potremmo mai essere capaci di creare una simile rete utilizzando sismografi convenzionali con la stessa densità, copertura e costo“. Con il metodo da lui proposto, non solo è possibile rilevare anche i terremoti più lievi, ma è anche fattibile ricavare dei dati maggiormente definiti. “Gli ingegneri civili potrebbero meglio comprendere come ponti e palazzi rispondono alle piccole scosse e usare quelle informazioni per progettare costruzioni in grado di sopportare sollecitazioni maggiori“, ha spiegato Eileen Martin, una sua studentessa.

Anche l’Italia è scesa in campo: il fiber sensing è già attivo

Dopo due anni di sperimentazione in laboratorio, anche l’Italia ha iniziato a testare i nuovi sistemi di rilevazione dei terremoti. In un tratto di trenta chilometri fra Ascoli Piceno e Teramo, a partire dallo scorso giugno, sono stati infatti attivati dei nuovi sistemi basati sul fiber sensing, la fibra percettiva. Con il manifestarsi di un evento sismico, anche a migliaia di chilometri di distanza, a patto che la scossa sia almeno di magnitudo 5.0, la fibra ottica subisce un’azione di allungamento, anche minimo. Questa deformazione, dovuta dal movimento del terreno, si traduce in una variazione del segnale che viene trasmesso al server principale. “Posso assicurare che sta già dimostrando di funzionare – ha dichiarato Andrè Herrero, ricercatore dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia – Il 29 luglio abbiamo rilevato il terremoto con magnitudo 7.9 dell’Alaska e poco prima quello del Montenegro“.

Il fiber sensing potrebbe concretizzare la possibilità di prevedere i terremoti

La fibra ottica non può prevedere i terremoti, ma può servire come base per sviluppare un sistema di allerta capace di segnalare le scosse imminenti e abbinandola ad un’applicazione come quella esaminata recentemente dall’Università di Bergamo, Earthquake Network, potrebbe essere proprio ciò di cui abbiamo bisogno per riuscire a prevedere un sisma. L’app è infatti in grado di rilevare i livelli di accelerazione del suolo: queste variazioni vengono inviate in tempo reale al server del progetto, che, in caso di segnali simultanei in una stessa area, rileva un’allerta sismica. A quel punto, l’app invia un segnale a tutti gli utenti presenti in quell’area e li informa del tempo stimato prima dell’arrivo dell’onda.

Al momento, questo tipo di tecnologia permette di allertare i cittadini solo tra i cinque e i cinquanta secondi prima della scossa. Nonostante ciò, il sistema rappresenta una risorsa molto importante per le zone ad elevato rischio sismico che non dispongono ancora dei sistemi di preallerta convenzionali.

In Giappone l’allerta terremoti è in diretta tv

Il Giappone è un esempio lampante dell’efficacia di sistemi di questo tipo: una rete di sensori che corre per tutto il Paese è infatti in grado di rilevare il terremoto prima della sua scossa e a quel punto, in tutti i programmi televisivi compare un allarme in sovraimpressione.

Nonostante, spesso, i secondi di anticipo siano davvero pochi, il sistema può comunque fare la differenza fra la vita e la morte. Il Giappone può infatti vantare diversi altri metodi di difesa contro i terremoti, a partire dalle norme di costruzione degli edifici, che, grazie a sistemi di molle e cuscinetti, riescono addirittura ad assecondare i movimenti del terreno. Il Paese ha poi una popolazione più che preparata al rischio sismico: fin da piccoli, infatti, gli studenti sono sottoposti a continue esercitazioni, poi riprese in ambito lavorativo. Il tutto si traduce in una notevole limitazione delle perdite umane e dei danni agli edifici.

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