Il boato che precede il terremoto è uno degli aspetti scientifici che più terrorizza. Cosa si nasconde dietro il sinistro rumore che spesso anticipa la devastazione?
Ogni terremoto ha una propria storia sismica che lo ha generato e effetti macrosismici unici.
Molte caratteristiche però si ripetono sempre. Sicuramente una delle caratteristiche più spaventose, anche da ricordare, è il rumore del terremoto.
Il rumore che precede un terremoto non è sempre uguale e molto dipende dal grado di impressionabilità di chi lo vive per poi raccontarlo.
A volte è percepito come un rombo, a volte come un cupo boato altre volte come uno schiocco.
Scientificamente il boato è causato dalle onde P, le più veloci generate dal terremoto, che si propagano dall’ipocentro in ogni direzione. Le onde P anticipano di qualche secondo, in funzione della magnitudo e della distanza, l’arrivo delle onde S che scuotono il terreno e sono le principali cause di distruzione. In Giappone si usa la velocità delle onde P per inviare un allarme automatico per avvertire la popolazione dell’arrivo di un sisma.
Quando le onde primarie P dall’ipocentro raggiungono la superficie del suolo, quest’ultimo si comporta come una cassa di risonanza facendo a sua volta vibrare l’aria che ne è in contatto.
La vibrazione del terremoto quindi ha ora due componenti: le vibrazioni che si propagano nel suolo e quelle nell’aria.
Queste ultime, viaggiando mediamente più velocemente di quelle del suolo, raggiungono prima l’orecchio della persona che le percepisce come il rumore del terremoto. Che poi arriva subito dopo.
Esempi storici di “boati” che hanno generato i terremoti
In rete troviamo tantissime registrazioni audio che raccontano il rumore del terremoto.
Questa ricostruzione audio ci racconta il grande sisma Mw9.0 del Giappone, nel 2011. Incredibile come si uniscono bene prima le onde P poi le onde S:
Oppure un esempio italiano con la percezione del terremoto a Porto San Giorgio il 30 ottobre 2016:
Tornando indietro negli anni, la registrazione del rumore del terremoto dell’Irpinia del 1980:
La percezione sonora del terremoto
A far chiarezza scientifica è un’interessante studio chiamato “Earthquake sound perception” di Patrizia Tosi, Paola Sbarra e Valerio De Rubeis pubblicato su AGU.
Dallo studio emerge che il suono è un effetto prodotto da quasi tutti i terremoti. Utilizzando un questionario basato sul web sugli effetti dei terremoti che includeva domande relative al suono sismico, si sono raccolte 77.000 risposte per i recenti terremoti superficiali italiani. Un’analisi dell’attenuazione dell’udibilità ha indicato che la diminuzione della percentuale di intervistati che ascolta il suono era proporzionale al logaritmo della distanza epicentrale e dipendente linearmente dall’entità del terremoto, in conformità con il comportamento dello spostamento del suolo.
Il suono è uno degli effetti più comuni riportati durante o immediatamente prima dell’inizio delle vibrazioni del suolo causate dai terremoti. In alcuni casi è stato registrato su nastro, aggiungendo prove per frequenze superiori a 20 Hz poiché la risposta del registratore a nastro scende di solito rapidamente al di sotto di tale valore.
Inoltre, è importante considerare i fattori che influenzano la propagazione del suono nello strato affiorante; come altri come la pressione, le variazioni di temperatura e il vento che influenza la propagazione del suono in tutta l’atmosfera. Altre fonti significative di rumore, in particolare nelle aree urbane, sono oggetti i cui movimenti sono amplificati dall’effetto di superficie libera e dalle loro interazioni non lineari. Inoltre, nelle aree urbane la percezione del suono sismico può essere disturbata dal rumore antropico. Tuttavia, questo aspetto del fenomeno sismico non deve essere trascurato. In effetti, sebbene il suono del terremoto non causi danni, può provocare paura e creare panico.
Perchè gli animali possono sentire prima l’arrivo del terremoto
Dai dati sismometrici sappiamo che i terremoti generalmente irradiano onde sismiche principalmente nella gamma di frequenze da 0,01 a 10 Hz, anche se possono generare frequenze più elevate. Gli umani possono sentire le onde sonore principalmente nell’intervallo da 20 a 20.000 Hz. Il risultato è che solo le onde sismiche con l’intonazione più alta (principalmente) risiedono nell’intervallo di frequenze per l’intonazione udibile più bassa, come confermato dalle registrazioni del suono che accompagnano i piccoli terremoti che indicano che le frequenze dominanti erano nell’intervallo da 5 a 60 Hz. Il risultato spiega perché non tutte le persone nello stesso posto ascoltano suoni sismici e perché alcuni animali fuggono nella paura. Molto dipende dalla sensibilità di un organismo ai toni bassi.
L’udibilità del suono del terremoto quindi è un fenomeno complesso indissolubilmente correlato:
- alla fonte dell’evento (geometria, magnitudo, profondità, caduta statica e dinamica dello stress);
- al terreno (distanza della sorgente, geologia, struttura di attenuazione e topografia);
- all’aria (profilo di densità);
- alla presenza di oggetti (edifici e mobili);
- a fattori umani (soglia di udibilità e rumore antropico).
