Tesi #12: analisi della sismicità in zone di subduzione

A marzo 2025, Francesca Neglia ha conseguito la Laurea Magistrale in Scienze Ambientali, con una tesi da titolo: “Correlazione spaziale tra anomalie morfologiche del cuneo di accrezione e rilascio sismico: i casi studio dell’America settentrionale e centro-meridionale”.

Le zone di subduzione sono contesti geodinamici caratterizzati dalla convergenza tra placche tettoniche, in cui la placca più densa subduce al di sotto dell’altra placca. Le zone di subduzione sono caratterizzate da alti tassi di sismicità, e i terremoti più forti mai registrati sono avvenuti appunto in questi contesti.

Cos’è il cuneo di accrezione e perché indagare se esistano relazioni tra la morfologia e la quantità di energia rilasciata mediante terremoti?

Il cuneo di accrezione è una struttura geologica tipica delle zone di subduzione, e rappresenta una zona di deformazione caratterizzata da faglie e pieghe. La teoria del critical taper sostiene che lo stato di equilibrio (o disequilibrio) del sistema sia legato all’assetto topografico e alla geometria della placca in subduzione.

L’ipotesi di lavoro esplorata da Francesca nella sua tesi, è che ci sia una correlazione tra anomalie topografiche e rilascio sismico. Le anomalie topografiche indicherebbero le aree dove il sistema è in disequilibrio e potrebbero quindi essere uno strumento predittivo per la caratterizzazione della sismicità.

Le analisi sono state svolte in 3 contesti territoriali: Ande centrali, Messico e Cascadia (N. America). È stata studiata la topografia e la geometria tridimensionale delle zone di subduzione; sono poi state costruite delle sezioni orientate parallelamente alla direzione di convergenza delle placche, su cui è stata plottata la sismicità (Figura 1).

I dati raccolti hanno consentito di sviluppare una regressione matematica tra topografia e angolo di subduzione; i residuali, rappresentati in mappa, consentono di identificare le zone di anomalia topografica rispetto al modello teorico di critical taper. Infine, la distribuzione spaziale di tali anomalie viene confrontata con la distribuzione dei terremoti strumentali (Figura 2).

Dai risultati emerge come le zone ad elevata sismicità si localizzino in corrispondenza delle anomalie topografiche; tuttavia, esistono molte anomalie topografiche non associate ad elevata sismicità. In conclusione, la presenza di una anomalia topografica rappresenta una condizione necessaria, ma non sufficiente, per la presenza di rilascio sismico.