Uno tsunami da frana può far tremare l'intero pianeta per giorni. È successo a partire dal 16 settembre 2023, quando i sismometri di mezzo mondo registrarono per nove giorni un segnale uniforme, diverso da quello di qualsiasi terremoto.
All'origine c'era il crollo di una montagna nel fiordo Dickson, sulla costa orientale della Groenlandia. La sequenza completa l'ha ricostruita uno studio pubblicato sulla rivista Science, a cui hanno lavorato anche l'INGV (l'Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia), l'Università di Catania e l'Università di Padova.
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Un segnale sismico lungo nove giorni
Un terremoto che dura pochi secondi è un'esperienza familiare. Molto meno intuitivo è un'onda capace di far vibrare la Terra per nove giorni di fila, captata da stazioni sismiche sparse in tutto il mondo, dall'Artide all'Antartide.
Il motivo per cui un segnale nato in Groenlandia arrivò così lontano è nella sensibilità degli strumenti. I sensori delle stazioni di rilevamento sono estremamente sensibili e la Terra, quando viene sollecitata, "risuona": per questo si registrano scosse anche a grande distanza da dove sono avvenute.
Il problema era la forma della vibrazione, troppo semplice e regolare per essere un sisma. "Conteneva, infatti, una singola frequenza di vibrazione, simile a un ronzio dal suono monotono", ha spiegato Flavio Cannavò, ricercatore dell'INGV e coautore dello studio, in un comunicato dell'istituto.
Allora che cos'era? All'inizio nessuno lo sapeva, tanto che il fenomeno venne classificato come un oggetto sismico non identificato. L'etichetta ricalca quella degli UFO, gli oggetti volanti difficili da definire.
Stephen Hicks, che ha guidato il gruppo di ricerca insieme al geologo Kristian Svennevig, ha messo in fila l'anomalia: "Non era mai stata registrata un'onda sismica così duratura ed estesa".
Il primo indizio arrivò pochi giorni dopo. Dalla Groenlandia orientale giunse la notizia di un enorme tsunami nel fiordo Dickson, e ricercatori di enti e università di tutto il mondo unirono le forze per capire se i due eventi fossero collegati
La frana nel fiordo Dickson e lo tsunami di 200 metri
Il fiordo Dickson si trova in una delle aree più remote del pianeta. L'insenatura si estende per circa 40 chilometri e procede a zigzag, poi piega bruscamente a gomito pochi chilometri prima di entrare nel fiordo Kempe.
Poco prima di quella curva c'era un rilievo di circa 1.200 metri, affacciato sul ghiacciaio sottostante. A settembre 2023 la cima collassò, senza che nessuno assistesse al crollo: l'esercito danese entrò nel fiordo solo pochi giorni dopo per ispezionare la parete franata.
I numeri danno la misura della frana. Nel fiordo si riversarono 25 milioni di metri cubi di roccia e ghiaccio, abbastanza per riempire 10.000 piscine olimpioniche, e la frana percorse complessivamente circa 2 chilometri.
L'impatto sollevò un'onda alta fino a 200 metri all'interno del fiordo. Per i ricercatori è uno degli tsunami più alti mai registrati nella storia recente, generato dalla prima frana di questo tipo mai osservata nella Groenlandia orientale.
La forza dell'acqua si fece sentire anche lontano. Sull'isola di Ella, a circa 70 chilometri, le onde arrivarono ancora alte quattro metri e distrussero parte di una stazione di ricerca usata da scienziati ed esercito danese.
Al momento dell'ondata l'isola era disabitata e non ci sono state vittime. Sono andati però distrutti siti culturali e archeologici Inuit, in un'area dove una comunità si era stabilita circa due secoli fa.
Proprio quei resti rimasti intatti fino al 2023 dicono qualcosa sul passato del fiordo. Indicano che lì non si verificava un evento di questa portata da almeno duecento anni.
La forma del fiordo e la sessa di nove giorni
Il mistero dei nove giorni si risolve guardando la mappa. La forma a zigzag del fiordo limitò la dispersione dell'energia verso il mare aperto: al suo interno l'acqua continuò a oscillare da una parete all'altra.
Questo sciabordio continuo prende il nome di sessa. In pratica le onde rimbalzano avanti e indietro tra le sponde e la loro ampiezza cala molto lentamente, invece di esaurirsi in poco tempo.
L'onda si abbassò in fretta, ma non abbastanza da sparire. Dopo pochi minuti era scesa a circa sette metri e nei giorni successivi a pochi centimetri, ma la massa d'acqua coinvolta era così grande da produrre comunque vibrazioni rilevabili.
La prova del collegamento è arrivata dalle simulazioni al computer. Nel modello l'acqua oscillava avanti e indietro circa ogni 90 secondi, con un periodo molto vicino a quello delle onde sismiche: è stato il movimento dell'acqua a trasmettere energia alla crosta terrestre.
Ricostruire un fenomeno così lungo ha messo in difficoltà gli strumenti di calcolo. "Questo tsunami unico nel suo genere ha messo alla prova i modelli numerici classici che in precedenza utilizzavamo per simulare solo poche ore di propagazione", ha spiegato Thomas Forbriger, tra gli autori dello studio.
Il confronto con gli tsunami più noti aiuta a capire la differenza. Anche grandi eventi come quello che colpì il Giappone nel 2011 possono perturbare l'oceano per giorni; nel fiordo Dickson la particolarità fu la sessa capace di generare un segnale sismico così persistente.
Una coincidenza ha poi dato una mano ai ricercatori. Nelle settimane prima del crollo un gruppo di studio aveva posizionato alcuni sensori nel fiordo per monitorare il ghiacciaio vicino, ignaro del rischio e dei dati preziosi che avrebbe raccolto.
Il ghiaccio assottigliato e la causa del crollo
La frana è durata pochi minuti, la sua causa è molto più vecchia. Il ghiacciaio ai piedi della montagna si era assottigliato di diverse decine di metri e non riusciva più a sostenere la parete rocciosa sovrastante.
Gli autori lo hanno spiegato in un articolo su The Conversation: "Sono stati decenni di riscaldamento globale ad avere fatto assottigliare il ghiacciaio di diverse decine di metri, facendo sì che il rilievo soprastante non fosse più stabile". Il cambiamento climatico è quindi la causa a monte di tutta la catena.
Per quell'area è una prima volta. "Si è trattato della prima frana e del primo tsunami dovuti allo scioglimento dei ghiacci osservati nella Groenlandia orientale", ha sottolineato Kristian Svennevig, del servizio geologico di Danimarca e Groenlandia e primo autore dello studio.
Per mettere insieme i pezzi il team ha incrociato fonti di dati molto diverse:
- dati sismici e infrasonici
- misurazioni sul campo
- rete locale di sensori oceanografici
- immagini dal vivo e da satellite
- simulazioni numeriche delle onde di tsunami
Lo studio, uscito su Science con il titolo A rockslide-generated tsunami in a Greenland fjord rang Earth for 9 days, porta la firma di 68 scienziati di 40 istituzioni in 15 Paesi. Come ha raccontato Thomas Lecocq, del Royal Observatory of Belgium e coautore della ricerca, tutto era partito da un controllo di routine su un sensore gravitazionale belga, ed è diventato un lavoro di squadra con oltre 8.000 messaggi scambiati.
Il caso del fiordo Dickson cambia anche il modo di guardare zone ritenute tranquille. Per Cannavò l'accelerazione dello scioglimento dei ghiacci "ci impone una sempre maggiore attenzione verso la caratterizzazione e il monitoraggio anche di quelle regioni considerate 'stabili' fino a qualche anno fa, nonché verso lo sviluppo di sistemi in grado di fornire un'allerta precoce in caso di frane e tsunami".
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