Dinâmica di rottura multi-faglia mediata dallo stress della sequenza sismica di Kahramanmaraş 2023, Turchia

Perché questo doppio terremoto conta

Nel febbraio 2023 due fortissimi terremoti hanno colpito il sud-est della Turchia a poche ore di distanza l’uno dall’altro, causando decine di migliaia di vittime e devastando intere città. Questo studio pone una domanda apparentemente semplice ma dalle grandi implicazioni per la sicurezza pubblica: perché due faglie vicine si sono rotte in rapida successione e il secondo disastro è stato reso più probabile dal primo? Tracciando come lo stress si è accumulato lentamente per due secoli e poi è cambiato bruscamente durante gli eventi del 2023, gli autori mostrano come un terremoto possa preparare e poi sbloccare un altro, trasformando una singola catastrofe in una sequenza a cascata.

Memorie lunghe nascoste nelle rocce

I terremoti non nascono dal nulla. Ognuno di essi rimodella leggermente il campo di stress nella crosta, caricando alcune faglie e rilassandone altre. Il team ha rivisto un modello precedente di questi cambiamenti di stress per l’area orientale della Turchia, aggiornandolo con nuovi documenti storici, mappe delle faglie e moderna sismologia. Hanno seguito come lo stress si è accumulato a partire da una serie di grandi scosse iniziata nel 1822, comprendendo sia gli scossoni bruschi di ogni evento sia gli aggiustamenti lenti e viscous che sono seguiti in profondità nella crosta. Ciò ha permesso loro di stimare quanto diversi segmenti di faglia fossero “pronti” alla vigilia del disastro del 2023, molto prima che il terreno iniziasse effettivamente a tremare.

La prima scossa: una faglia pronta a rompersi

Il terremoto iniziale di magnitudo 7.8 a Kahramanmaraş non è iniziato sulla principale faglia ben nota, ma su un segmento minore nelle vicinanze chiamato faglia di Narlı. I calcoli mostrano che questa faglia era stata caricata costantemente per due secoli, in particolare dal grande terremoto del 1822. Quando alla fine si è rotta, lo stress lungo il segmento adiacente di Pazarcık della principale faglia dell’Anatolia Orientale aveva già raggiunto livelli elevati. La rottura di Narlı ha fornito un’ulteriore spinta, aumentando ancora lo stress e favorendo la propagazione della frattura su Pazarcık pochi secondi dopo. Lungo una parte di questo segmento, gli stress erano alti e relativamente uniformi, condizioni che esperimenti di laboratorio e modelli al calcolatore suggeriscono essere ideali per una rottura estremamente rapida a “super-shear” che supera le proprie onde sismiche, come è stato osservato a nord-est. Al contrario, a sud-ovest, dove il profilo di stress era più irregolare e persino localmente negativo, la rottura si è propagata più lentamente.

Barriere, ombre e il secondo grande terremoto

Non tutte le faglie vicine erano pronte a cedere. Il segmento di Amanos, che si è rotto dopo Pazarcık, si trovava inizialmente in quella che gli autori descrivono come un’“ombra” di stress, con parti che presentavano stress ridotto a seguito di eventi precedenti. Tuttavia l’effetto combinato delle rotture di Narlı e Pazarcık ha invertito questa situazione, lasciando la maggior parte di Amanos fortemente caricata e consentendo una rottura più lenta, sub-shear. La storia davvero sorprendente riguarda però il terremoto di magnitudo 7.6 a Elbistan che è seguito nove ore dopo su una faglia diversa, approssimativamente est–ovest. Prima del 2023, la maggior parte di quella faglia versava in condizioni sfavorevoli, con variazioni di stress che avrebbero teso a inibire piuttosto che favorire la rottura.

Come un terremoto ha sbloccato un altro

I modelli rivelano che il mainshock di Kahramanmaraş ha rimodellato drasticamente le condizioni sulla faglia di Elbistan. Invece di spingerla principalmente lateralmente, la prima scossa ha di fatto “sbloccato” la seconda faglia riducendo la forza di costrizione che la teneva chiusa di oltre dieci bar di pressione su un’ampia area. Anche se l’aumento della forza di taglio laterale è stato modesto, questo rilascio della pressione di costrizione, combinato con cambiamenti sottili nello stress medio che controlla la pressione dei fluidi nelle rocce, ha fatto pendere la bilancia. Gli autori suggeriscono che i fluidi dei pori potrebbero essersi migrati verso zone dove la crosta era leggermente stirata, indebolendo ulteriormente la faglia. Di conseguenza, una faglia precedentemente sfavorevole si è trasformata in una con variazione di stress complessiva positiva, permettendole di rompersi rapidamente, ancora con segmenti che si muovevano a velocità super-shear.

Cosa significa per il rischio futuro

Lo studio conclude che il disastro del 2023 non può essere compreso guardando solo a semplici “gap sismici” o considerando ogni faglia in isolamento. Piuttosto, sia il caricamento a lungo termine dovuto ai terremoti storici sia i cambiamenti a breve termine provocati da una scossa maggiore possono combinarsi per creare rotture complesse e a cascata attraverso più faglie. Per i non specialisti, il messaggio chiave è che un grande terremoto può preparare silenziosamente il terreno per un altro spostando gli stress e allentando le faglie vicine, anche se quelle faglie sembravano in precedenza relativamente sicure. Riconoscere e modellare queste connessioni nascoste è essenziale se vogliamo migliorare le previsioni sismiche e anticipare meglio quando un singolo grande evento potrebbe trasformarsi in un pericoloso doppio o addirittura in una reazione a catena.

Citazione: Nalbant, S.S., Uzunca, F., Main, I.G. et al. Stress-mediated multi-fault rupture dynamics of the 2023 Kahramanmaraş earthquake sequence, Türkiye. Sci Rep 16, 10705 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-45723-7

Parole chiave: innesco dei terremoti, interazioni tra faglie, stress di Coulomb, sequenza di Kahramanmaraş, rischio sismico