Misurare un terremoto: scala Mercalli e scala Richter

In questo appunto vengono analizzati i terremoti, con particolare attenzione alle diverse entità, descrivendo la scala Mercalli e la scala Richter e riportando le maggiori caratteristiche.

Cosa sono i terremoti e da dove originano?

I terremoti consistono in una serie di oscillazioni del terreno che originano da un punto più o meno profondo della crosta terrestre, chiamato ipocentro, a seguito di fenomeni naturali che vedremo nel paragrafo seguente. Dall’ipocentro si diffondono una serie di onde elastiche (onde sismiche) in tutte le direzioni, fino a raggiungere la superficie terrestre.
Viene definito epicentro la zona superficiale corrispondente verticalmente all’ipocentro.
Quando la distanza tra ipocentro ed epicentro è inferiore a 60 Km, il terremoto è superficiale. Quando la distanza è compresa tra 500 e 700 Km, il terremoto è profondo.
A seconda della frequenza delle onde sismiche, possiamo distinguere:

• Movimenti ondulatori: onde a bassa frequenza
• Movimenti sussultori: onde ad alta frequenza

I terremoti sono fenomeni complessi e solo l’uso di appositi strumenti, noti come sismografi, permette uno studio preciso.
Per ulteriori approfondimenti sui terremoti vedi qui

Quali sono le cause di un terremoto

I terremoti possono essere di diversa natura.
Generalmente la causa è attribuibile a fenomeni tettonici.
La crosta terrestre è formata da 7 grandi placche litosferiche e molte altre più piccole. Queste placche sono in continuo movimento, allontanandosi l’una dall’altra (placche divergenti), avvicinandosi (placche convergenti) o scorrendo lateralmente l’una rispetto all’altra (trasformi).
Il continuo movimento provoca accumulo di tensione lungo entrambi i lati della frattura che, una volta raggiunto il livello critico, viene rilasciato come energia attraverso onde sismiche che raggiungono la superficie terrestre.
Esistono poi terremoti indotti dalle attività umane, come la costruzione di strade, tunnel e laghi artificiali.
Altrimenti, i terremoti possono esser causati dal collasso di elementi naturali, quali le grotte.
Infine, esistono i terremoti vulcanici. Tali terremoti avvengono in presenza di vulcani attivi. Essendo deboli, sono percepiti solo in vicinanza dell’ipocentro.
Per ulteriori approfondimenti sulle cause dei terremoti vedi qui

Come si misurare la forza di un terremoto: la scala Mercalli e la scala Richter

I terremoti vengono rilevati da un particolare strumento, chiamato sismografo. Tale strumento possiede un pennino che, in caso di scossa, inizia a fare segni a zig zag su un foglio posto sottostante. Più i segni sono lontani e più il terremoto è forte.
Generalmente, i sismografi vengono posizionati in luoghi a rischio sismico, in posti isolati (altrimenti anche per un semplice rumore o per un passaggio di una macchina verrebbe registrato un terremoto che in realtà non c'è stato).
Ogni terremoto ha una diversa entità, valutabile mediante delle scale convenzionate. In particolare, esistono due diverse scale:

• Scala Mercalli
• Scala Richter

La scala Mercalli valuta la forza di un terremoto in 12 gradi di diversa entità, a seconda dei danni all’ambiente e alle persone provocati dall’evento sismico.
Questa scala non viene quasi più usata, in quanto due fenomeni di uguale forza potrebbero causare più o meno danni a seconda del posto in cui si verificano, e venire quindi classificati in due gradi differenti pur essendo di uguale forza.
Ecco i dodici gradi e le forze corrispondenti:

• I grado: scossa impercettibile, rilevata solo dai sismografi
• II grado: scossa molto leggera, avvertita solo da persone a riposo nei piani superiori delle case
• III grado: scossa leggera (simile alle vibrazioni a seguito del passaggio di autocarri leggeri), avvertita da poche persone (ai piani più alti delle case)
• IV grado: scossa moderata, avvertita come vibrazioni dalle persone all'interno delle case e da alcune all'aperto, con vibrazioni. Gli oggetti sospesi oscillano e le finestre tintinnano
• V grado: scossa abbastanza forte. Avvertita da quasi tutte le persone. Gli oggetti oscillano e possono cadere
• VI grado: scossa forte. Avvertita da tutti (le persone barcollano), con spavento e fuga all'aperto. Gli oggetti cadono e possono formarsi crepe negli intonaci
• VII grado: scossa molto forte. Avvertita da tutti con difficoltà a stare in posizione eretta. Gli oggetti cadono e vi sono danni considerevoli agli edifici. Sugli specchi di acqua possono formarsi onde
• VIII grado: scossa distruttiva. Avvertita con tutti e con distruzioni di circa il 25% degli edifici (danni anche a quelli antisismici). Cadono alberi e si creano fessure nei terreni bagnati o ripidi
• IX grado: scossa fortemente distruttiva. Avvertita con tutti e con distruzioni di circa il 50% degli edifici ed edifici spostati rispetto alle fondamenta (danni anche a quelli antisismici). Si creano fessure nei terreni e si rompono le tubazioni sotterranee
• X grado: scossa rovinosa. Avvertita con tutti e con distruzioni di circa il 75% degli edifici (danni anche a quelli antisismici). Rottura e ondulazione del cemento e dell’asfalto. Frane e gravi danni a dighe e argini
• XI grado: scossa catastrofica. Distruzione generale di edifici. Frane, cambiamenti del terreno e distruzioni di ponti
• XII grado: totalmente catastrofica. Distruzione di tutte le costruzioni e devastazione di terreni, fiumi e laghi

La scala Richter è, ad oggi, la più usata. Essa valuta la forza di un terremoto in base all’energia che esso sprigiona, misurata in magnitudo. Nello specifico, la magnitudo Richter (MI) è calcolata a partire dallo spostamento del terreno registrato dai sismografi, comparato allo spostamento causato da un terremoto campione in scala logaritmica. Tra un grado Richter e il successivo lo spostamento del terreno è maggiore di 10 volte, mentre l'energia rilasciata è maggiore di circa 32 volte.
Per ulteriori approfondimenti sulla scala Richter vedi qui