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Cosa hanno in comune neve e terremoti?

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28.05.2020  | Claudia Hoffmann | News SLF

 

I ricercatori dell’SLF hanno studiato la formazione di «microterremoti» nella neve che potrebbero avere un ruolo anche nella formazione delle valanghe.

 

La neve è un materiale con proprietà insolite. Da un lato è facilmente deformabile – nel mondo scientifico si usa l’espressione «duttile» –, una caratteristica che torna utile per fare una palla di neve. Dall’altro è fragile: se si scaglia la palla di neve contro un muro, scoppia in tanti piccoli pezzi. Il fatto che nel comportamento della neve prevalga la duttilità o la fragilità dipende dalla velocità con la quale una forza agisce su di essa.

Tra i due stati di aggregazione descritti ne esiste tuttavia ancora un terzo, che ora i ricercatori dell’SLF stanno osservando con maggiore attenzione. Quando si comprime una palla di neve con una determinata velocità (tasso di deformazione), succede qualcosa che i ricercatori chiamano «microterremoto». La palla viene deformata e nella neve si formano minuscole lacerazioni, perché i legami tra i cristalli di ghiaccio si spezzano.

 

Tuttavia, la palla di neve non si rompe ancora. Il motivo è dovuto a una specie di processo di riparazione che avviene nel giro di poche frazioni di secondo: tra i cristalli di neve si formano nuovi legami che «guariscono» le lacerazioni. Questo processo di formazione e guarigione delle lacerazioni si ripete a cadenza periodica. I ricercatori lo hanno reso visibile con l’aiuto di un sensore di forza: a ogni lacerazione (invisibile), la forza nella palla di neve diminuisce, sviluppandosi di nuovo subito dopo. Alla fine la pressione diventa troppo alta e la palla di neve va in pezzi.

E cosa c’entra tutto questo con i terremoti? Anche nei terremoti si ripetono questi cicli di sviluppo della forza e distensione, in un modo che viene definito effetto stick-slip: quando due placche del mantello terrestre si muovono una contro l’altra e rimangono impigliate (aderiscono tra di loro), si crea una grande tensione e la roccia si deforma. Prima o poi le placche si staccano con uno scossone (scorrono), la tensione diminuisce e il tutto riprende daccapo.

Basandosi sulla descrizione dei terremoti, i ricercatori dell’SLF hanno sviluppato un modello stick-slip per i microterremoti nella neve. Il modello servirà a comprendere meglio il passaggio dallo stato duttile allo stato fragile nella predisposizione al cedimento che, tra le altre cose, ha un ruolo nella formazione di una valanga.

 

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