San Francisco, California. I sismologi si chiedono spesso quando saranno in grado di prevedere i terremoti, e la risposta è in genere: in un lontano futuro o mai. Anche se ci sono stati alcuni segnali promettenti nel corso degli anni, la storia delle previsione dei terremoti è disseminata di false partenze e pseudoscienza.

Tuttavia, alcuni scienziati pensano che la crosta terrestre può fornire segnali prima di rotture, in forma di anomalie elettromagnetiche nel terreno e nell’atmosfera che si verificano da minuti a giorni prima di un terremoto. La scorsa settimana, in occasione della riunione dell’American Geophysical Union, i ricercatori hanno condiviso i loro studi in continua evoluzione di questi fenomeni e come potrebbero essere utilizzati per prevedere i terremoti mortali.

Kosuke Heki, un geofisico di Hokkaido University di Sapporo, in Giappone, prima si è interessato all’aumento del contenuto totale di elettroni della ionosfera, lo strato più esterno dell’atmosfera, sopra Tohoku circa 40 minuti prima che il terremoto di magnitudo 9.0 del 2011. Heki aveva a lungo utilizzato i dati GPS per studiare le risposte ionosferiche ai terremoti, che si verificano quando l’improvviso movimento della crosta terrestre riverbera attraverso l’atmosfera. Disturbi ionosferici interferiscono con la comunicazione tra satelliti GPS e ricevitori, lasciando un’impronta digitale a specifiche frequenze radio che i ricercatori possono prendere per studiare.

Nel 2011, Heki era scettico in merito ai precursori elettromagnetici. Ma da allora, ha utilizzato un numero sempre più crescente di stazioni GPS per identificare segnali simili prima di altri nove grandi terremoti. Questo è quanto ha spiegato nel corso della riunione.

Tuttavia, gli scienziati devono ancora accordarsi sul meccanismo attraverso il quale la crosta potrebbe creare segnali elettromagnetici. Una idea è che le rocce possono generare cariche positive quando sono riscaldate o stressate prima del terremoto, dice Friedemann Freund, professore aggiunto di fisica alla San Jose State University in California e scienziato senior presso Ames Research Center della NASA a Mountain View in California. “Quando la roccia viene stressata, si trasforma in una batteria”, dice Freund. “Non si tratta di una batteria elettrochimica come quelle che si trovano in auto, ma un nuovo tipo di batteria al semiconduttore che produce elettroni e lacune.”

Questi “buchi” sono cariche positive che provengono da difetti molecolari noti come legami perossidici, che si verificano nella maggior parte delle rocce cristalline e coinvolgono due atomi di ossigeno legati insieme al silicio o altro elemento. Tutto questo avviene alle alte temperature e pressioni. Questo crea una reazione a catena di elettroni che crea una nuvola di carica positiva che scorre via, anche in superficie.

Freund afferma che questo meccanismo potrebbe spiegare le numerose osservazioni di strani avvenimenti prima dei terremoti, come le luci misteriose provenienti da terra e la tendenza segnalata che gli aghi delle bussole ballano. Tali cariche positive possono propagarsi nell’atmosfera e causare disturbi ionosferici visti da Heki e altri, anche se esattamente questo fenomeno rimane poco chiaro.

Freund e dei suoi collaboratori, tra cui John Scoville, un fisico della San Jose State University e del SETI Institute, hanno dimostrato questo comportamento in alcuni esperimenti di laboratorio. Gli impulsi elettromagnetici che creano nei loro esperimenti sono più brevi e più deboli di quelli osservati prima dei terremoti.

Nel corso della riunione, Jorge Heraud della Pontificia Università Cattolica del Perù a Lima ha riferito che la sua squadra ha rilevato impulsi magnetici più di due settimane prima dei recenti terremoti vicini a Lima, con un paio di magnetometri terrestri progettati specificamente per cercare i precursori dei terremoti. Inoltre, Heraud ha detto che il suo team ha identificato con successo le posizioni e le profondità di decine di futuri terremoti ogni volta, inviando in anticipo una lettera ai colleghi della sua università in anticipo.

Anche se i magnetometri possono essere in grado di captare i segnali precursori delle rocce in superficie, hanno un grave inconveniente: essi devono essere situati nel raggio di 100 chilometri o giù di lì, vicino l’epicentro. Ecco perché Angelo de Santis, direttore della ricerca presso l’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia di Roma, e altri si sono rivolti ai satelliti per avere una visione globale di ciò che accade nell’atmosfera prima dei terremoti. Attraverso una nuova iniziativa di ricerca denominata SAFE (Swarm per lo studio terremoto), De Santis e i suoi colleghi studiano i dati provenienti dall’agenzia spaziale europea, il satellite Swarm, lanciato nel 2013, con quelli provenienti dai dispositivi di monitoraggio dei terremoti tradizionali come i sismometri e le stazioni GPS.

Il loro obiettivo, dice de Santis, è quello di capire il legame tra la crosta e l’atmosfera terrestre. “Se si capisce la fisica, si raddoppia le possibilità di fare previsioni”, dice. Essi potranno anche studiare i terremoti del passato per individuare eventuali modelli che precedono le rotture note, e poi vedere se quegli stessi modelli precedono i terremoti futuri. Già, nel corso della riunione, hanno segnalato anomalie ionosferiche trovate prima del terremoto del 2014 a Iquique in Cile e il recente disastro in Nepal.

Tuttavia, molti sismologi rimangono scettici, tra cui Tom Jordan, direttore del Southern California Earthquake Center di Los Angeles, che ha presieduto una relazione sulla previsione dei terremoti e la previsione dopo il micidiale terremoto dell’Aquila nel 2009. “Abbiamo concluso che non vi era alcuna prova che i precursori ionosferiche o elettromagnetici forniscono informazioni diagnostiche su le fasi che precedono i terremoti”, dice Jordan.

Dopo tutto, la vera previsione dei terremoti richiede la determinazione del tempo, il luogo, e la magnitudo di un terremoto in anticipo. Finora, i ricercatori hanno cercato principalmente le anomalie dopo il fatto. Va bene, a patto che i ricercatori non considerino di trovare un qualcosa,  una conferma, della loro ipotesi, dice Jeffrey Love, un geofisico della US Geological Survey (USGS) di Denver. “La prova del fuoco è sempre quella di fare una previsione su un qualcosa che non è ancora successo”, dice Love. Una possibilità, spesso citata dai critici, è che questi precursori sono semplicemente coincidenze derivanti dal fatto che la Terra e la sua ionosfera sono luoghi abbastanza rumorosi, geomagneticamente parlando.

Blanpied pensa che sia improbabile che i segnali elettromagnetici o altri precursori si possano rivelerà essere “una pistola fumante”, ma lui pensa che meritano attenzione, tanto più che i ricercatori raccolgono sempre più dati, da una rete in forte espansione di sensori.

Fonte : http://news.sciencemag.org/earth/2015/12/can-electric-signals-earth-s-atmosphere-predict-earthquakes